5E06合金变形过程硬化规律研究

• 作 者: 李婷茹
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 铝合金 加工硬化 第二相 位错界面 力学性能

加工硬化是研究金属力学性能的重要课题之一，本文通过对不同初始状态的5E06合金进行室温单轴压缩试验获取了真应力-真应变曲线，总结了各自的加工硬化规律，并借助SEM、EBSD、TEM等手段，研究了不同尺寸的第二相在5E06合金室温变形过程中的作用以及不同的初始组织对合金加工硬化行为的影响，并根据热轧态及完全退火态5E06合金的加工硬化规律对其各自的室温单道次变形工艺进行了研究，结果表明：　　不同初始态的5E06合金具有不同的加工硬化行为：在真应变为0.7的应变范围内，铸态、双级均匀化退火态及完全退火态合金均能发生均匀塑性变形，且最大真应力值分别为380MPa、404MPa和405MPa。这三种状态的合金在真应变0.4以前随变形的进行流变应力迅速增加，在0.4-0.7应变区间流变应力的增加趋于缓慢。400℃40％变形量热轧态合金的最大均匀应变量为0.4，其对应的最大真应力值为415MPa。在真应变为0-0.2的范围内热轧态合金流变应力值增加显著，而在0.2-0.4的应变区间流变应力进入平台，增加不明显。　　在5E06合金变形过程中，粗大的初生第二相在变形中会发生破裂并形成不均匀的粒子变形区，这种粒子变形区的形成会使周围的晶粒发生偏转，进而更易于形成大角度界面，对微观组织有显著影响。在力学性能上，无论粗大的初生第二相，还是经过双级均匀化退火后析出的大量弥散的Al3Er相及Al6Mn相，对材料的加工硬化行为都有贡献，但是由于细小弥散的次生第二相会对位错钉扎引起位错增殖进而在晶粒内部产生数量更多的亚结构，从而使双级均匀化退火材料具有更大的加工硬化速率及更高的强度。　　热轧态与完全退火态5E06合金之所以具有不同的加工硬化行为，是由于热轧态合金初始组织内部存在大量位错亚结构，在变形过程中其内部位错运动更易受到阻碍发生塞积，从而具有更高的起始加工硬化速率。在变形过程中，由于热轧态合金能更有效的形成大角度界面，从而使其具有更高的强度。　　在速率区间0.1-10/s进行室温塑性变形时，对初始态为400℃40％变形量的5E06热轧态合金进行真应变为0.2的单道次变形，对完全退火态5E06合金进行真应变为0.4的单道次变形，可以获得具有较高硬度且稳定性较好的材料。