1933合金的ECAP细晶化工艺、超塑性及等温压缩工艺参数研究

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本文对俄罗斯进口1933铝合金进行了3个方面的研究。首先,采用ECAP工艺细化合金品粒组织,并找出可使合金细品化的最佳ECAP工艺条件:其次对细晶材料和原材料分别进行超塑性拉伸试验,研究合金在各种拉伸条件下的超塑性性能和显微组织的变化规律,最后研究了不同的等温压缩工艺参数对1933合金的原材料(热轧块材)的显微组织和室温拉伸性能的影响。 ECAP工艺对合金的细晶化试验研究表明:采用ECAP工艺对1933合金晶粒的细化及等轴化有比较显著的效果。在本文试验条件下,可将原始粗大晶粒20~50μm细化至7~12μm。选取转角为90°的ECAP模具、挤压路径B、4次挤压可更有效地将晶粒细化为非常细小的等轴晶,并兼顾到较高的生产效率。对挤压后具有细品组织的试样进行350℃、1h的退火热处理作为超塑性细晶组织制备的最佳热处理条件。 超塑性拉伸试验研究结果表明:1933铝合会组织稳定,经两种方案对挤压试样进行预处理,均可得到较好的超塑性。方案2(ECAP工艺4次挤压、350℃退火)为本文推荐的较佳超塑性制坯工艺方案。方案2试样在330℃~540℃温度范围内,5.5×10-5S-1~3.3×10-1S-1初始应变速率范围内,均具有超塑性,延伸率在119%~262%范围内变化,超塑性温度范围为210℃。本文所得的最佳超塑性温度为510℃,最佳应变速率为3.3×10-4S-1,在此温度和应变速率条件下,方案2试样的延伸率可达到262%,流动应力仅为6.50MPa。合金的超塑变形是以晶界滑动为主要的变形机制。品间断裂特征明显。 等温压缩试验研究结果表明:原材料在六种等温压缩温度下(350℃~450℃),分别采用20%、40%及60%的三种变形程度进行等温压缩,可获得较好的室温拉伸性能。同一变形程度下,不同等温压缩温度对合金的室温拉伸性能及显微组织无显著影响,以410℃、390℃等温压缩后的显微组织最为均匀细小:同一温度下,不同变形程度对合金的室温拉伸性能和显微组织也无显著影响,以40%变开程度所得显微组织最为均匀细小。在总压缩量相同的条件下,对合金进行1火次、3火次及5火次的等温压缩,所得的室温拉伸性能数据相近,显微乡组织也差别不大,以较少火次的显微组织最为均匀细小。对1933合金进行强化时效处理可知,合金在单级时效和双级时效两种时效方式下均可形成密度较高的再结晶晶核及弥散稳定的强化相,有效防止晶粒粗化,提高合金性能,但由于合金在单级时效时沉淀强化相η的较大体积分数和强化能力以及GP区所提供的
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