【摘 要】
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Al-Li合金具有低密度、高比强度、高比刚度和良好的耐蚀性,在航空航天领域具有广阔的应用前景.但是,目前国内外研究和应用的Al-Li合金主要集中于变形合金,在铸造Al-Li合金研究开发方面还处于起步阶段.合金化和热处理是控制铸造Al-Li合金强韧性的主要手段,本文通过硬度测试、拉伸试验、SEM以及TEM等方法系统研究了Mg元素的添加(0,0.5,1和1.5 wt.％)对铸造Al-2Li-2Cu-0
【机 构】
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上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海 200240
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Al-Li合金具有低密度、高比强度、高比刚度和良好的耐蚀性,在航空航天领域具有广阔的应用前景.但是,目前国内外研究和应用的Al-Li合金主要集中于变形合金,在铸造Al-Li合金研究开发方面还处于起步阶段.合金化和热处理是控制铸造Al-Li合金强韧性的主要手段,本文通过硬度测试、拉伸试验、SEM以及TEM等方法系统研究了Mg元素的添加(0,0.5,1和1.5 wt.％)对铸造Al-2Li-2Cu-0.2Zr合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,合金铸态组织晶界附近富集非平衡第二相,通过双级固溶处理第二相能很好的溶入基体；Mg元素对合金铸态组织晶粒尺寸无明显影响.Mg的添加对合金的力学性能有显著的提升作用,综合力学性能最好的含0.5wt.％Mg合金,相比于基合金屈服强度提升了近100 MPa.硬度测试表明Mg添加提高了时效硬化效果,缩短了到达峰时效的时间.合金强韧性变化的主要原因是,Mg的添加抑制了θ(Al2Cu)相的析出,引入了S(Al2CuMg)相并促进T1(Al2CuLi)相的均匀析出,从而使合金力学性能得到提高.Al-2Li-2Cu-0.2Zr-0.5Mg合金经固溶时效处理后(460℃×32 h+520℃×24 h固溶处理,175℃时效32 h),抗拉强度达到443 MPa,屈服强度达到366MPa,延伸率达到4.5％.
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