【摘 要】
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Al-Cu-Li-Mg合金具有密度低、弹性模量高、比刚度好等优点,被广泛应用于航空航天领域。Al-Cu-Li-Mg合金为可时效强化合金,通过制定合理的热处理加工工艺,可优化合金微观组织结构,明显提升合金性能。本论文通过力学性能测试、XRD分析、扫描电镜（SEM）及透射电镜观察（TEM）等实验方法,系统研究了单级时效、引入自然时效的双级时效及形变+时效处理工艺对Al-3.06Cu-1.57Li-0.
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Al-Cu-Li-Mg合金具有密度低、弹性模量高、比刚度好等优点,被广泛应用于航空航天领域。Al-Cu-Li-Mg合金为可时效强化合金,通过制定合理的热处理加工工艺,可优化合金微观组织结构,明显提升合金性能。本论文通过力学性能测试、XRD分析、扫描电镜（SEM）及透射电镜观察（TEM）等实验方法,系统研究了单级时效、引入自然时效的双级时效及形变+时效处理工艺对Al-3.06Cu-1.57Li-0.57Mg-0.18Zr合金微观组织结构及力学性能的影响,并从强化相析出序列,位错密度及晶粒尺寸等微观角度对合金力学性能改变的原因进行分析讨论,主要结论如下:（1）将固溶处理状态合金分别在140 ℃、160 ℃及180 ℃下进行单级时效（T6）处理,发现160℃峰值时效处理的试样综合力学性能最优,其硬度、屈服强度、抗拉强度以及延伸率分别为145 HV、346 MPa、419MPa、13.1%。不同温度时效峰值样品的析出相分别为:140 ℃峰值时效合金析出相以δ′相为主,同时还存在少量的T1相和板条状S相;160 ℃峰值时效合金以T1相为主要强化相,同时存在少量GPB区;180 ℃峰值时效样品中析出大量弥散分布的GPB区,晶内均匀分布的T1相数量较少,而在晶界连续分布的T1相较多。所有峰值时效样品中的GPB区均可分为两类:常规GPB区及Li-GPB区变体。（2）合金固溶处理后,引入一周自然时效,然后进行160 ℃人工时效的双级时效处理。与160 ℃单级人工时效相比,双级时效合金力学性能及析出行为均发生改变。引入自然时效后,合金整体硬度较低,且出现两个时效强化峰值。第一个峰值时效处合金中析出大量GPB区,T1相及少量棒状S相;延长时效时间,棒状S相粗化,部分GPB区溶解,铜原子回溶,合金硬度降低;继续延长时效时间至第二峰值时效时,回溶的Cu原子重新以板条状S相析出,合金硬度再次升高。（3）对合金进行预变形及时效（T8）处理,随预变形量增加（0%,5%,15%）,合金强度逐渐升高,塑性降低。微观组织表征显示,随预变形量增加,晶粒尺寸逐渐减小,位错密度逐渐增加。时效前引入预变形促使连续复合相及T1相析出,而弥散分布的GPB区被抑制。
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