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Mn含量及形变热处理对2519A合金组织性能的影响

涂卡西  
【摘要】:本论文结合973项目“高性能铝材与铝资源高效利用的基础研究”的子项目“铝合金抗冲击特征微结构及动态行为研究”,通过采用热/力压缩模拟试验,研究了铝合金的热变形行为,分析了热变形参数对2519A合金高温塑性变形过程中流变应力的影响,并结合热压缩变形的应力-应变曲线,求得了合金高温变形的材料常数,建立了该合金高温变形流变应力本构方程。通过显微硬度测试、X射线衍射分析、力学性能测试、金相组织观察、扫描电镜、透射电镜等方法,研究了元素Mn含量及形变热处理工艺对2519A铝合金的组织及力学性能的影响,实验结果表明: (1)热变形过程中流变应力开始随着应变的增大而增大,出现峰值之后慢慢减小并慢慢趋于平稳。应力峰值随温度的增加而减小,随应变增大而增大,其热变形行为可用包含Zener-Hollomon参数的双曲正弦本构关系来描述,得到平均激活能Q=223.11706kJ/mol.合金在0.001s-1~10s-1应变速率条件下软化机制主要为动态回复,而当应变速率上升到10s-1后,合金微观组织出现局部动态再结晶。 (2)Mn含量的加入增加了2519A合金的时效硬化预变形为15%的2519A铝合金,随着Mn含量从0.29%增加到0.6%,达到峰值硬化190℃时效时间从9h减小到6h。 (3)Mn含量为0.29%的2519A铝合金在525℃经过1.5小时固溶淬火后经15%预变形在190℃人工时效9h,合金室温力学性能为: σb=505MPa,σ0.2=492MPa,δ=11.6%。 (4)透射电镜观察表明:经525℃/1.5h固溶处理+15%预变形+190℃/9h时效后,含0.29%Mn的2519A铝合金微结构组织特征为晶内析出大量细小均匀分布的e’相,无沉淀析出带较窄。 (5)通过三因子三水平正交表L9的绘制,正交实验表明:0.29%Mn含量2519A铝合金最佳形变热处理工艺为变形量50%,时效温度190℃,时效时间6h,此时的力学性能为:σb=520MPa,σ0.2=495MPa,δ=9.0%。 (6)含0.29%Mn的2519A铝合金经过525℃/1.5h固溶处理+80%预变形后,215℃时效6h,合金组织中析出均匀分布的0'相。


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