高鋅含量Al-Zn-Mg-Cu合金應(yīng)力場(chǎng)及其強(qiáng)化機(jī)理的研究.pdf

1、Al12Zn2.4Mg1.1Cu合金是典型的沉淀強(qiáng)化鋁合金,在時(shí)效過程中會(huì)產(chǎn)生大量析出相,析出相的存在致使合金得到強(qiáng)化。其強(qiáng)化主要通過兩種方式實(shí)現(xiàn):1.析出相周圍的應(yīng)變。即由于析出相的產(chǎn)生引起了其周圍的晶格畸變,從而導(dǎo)致應(yīng)變場(chǎng)的形成,進(jìn)而使合金強(qiáng)度提高;2.析出相顆粒的阻礙作用。即由于析出相為金屬間化合物,較鋁基體硬,導(dǎo)致位錯(cuò)不能直接越過,從而使合金強(qiáng)度提高。為了探明不同時(shí)效狀態(tài)下合金強(qiáng)化的主要方式,本實(shí)驗(yàn)利用 X射線衍射(X-ray

2、diffraction, XRD)、顯微硬度測(cè)定、透射電子顯微鏡( Transmission electron microscopy,TEM)、會(huì)聚束電子衍射(Convergent Beam Electron Diffraction, CBED)及幾何相位分析(Geometric phase analysis,GPA)等對(duì)合金應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行分析計(jì)算。主要內(nèi)容如下:
　　Al-Zn-Mg-Cu合金在固溶處理過程中,會(huì)產(chǎn)生淬火應(yīng)力。在淬火

3、時(shí),提高介質(zhì)溫度,合金的淬火應(yīng)力減小,同時(shí),隨著介質(zhì)溫度的升高,硬度呈現(xiàn)微弱的下降趨勢(shì)。在時(shí)效過程中,通過對(duì)比不同時(shí)效狀態(tài)下應(yīng)力與硬度曲線發(fā)現(xiàn):120℃時(shí)效合金的總體應(yīng)力值與總體硬度值均較140℃、160℃時(shí)效狀態(tài)高。時(shí)效初期,析出相周圍的應(yīng)力場(chǎng)是合金強(qiáng)化的主要原因;隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng),顆粒本身的強(qiáng)化作用相對(duì)較大。從總體來看,應(yīng)力場(chǎng)對(duì) Al-Zn-Mg-Cu合金強(qiáng)化效果的影響很大。
　　析出相與基體界面處存在較大的應(yīng)力場(chǎng),應(yīng)力隨著