论文部分内容阅读
本文以Cu-Ni-Si-Mg合金为研究对象,通过力学性能测试研究了固溶、二次冷轧及时效工艺对合金板材平面各向异性的影响,同时结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及电子背散射衍射(EBSD)等技术手段,分析了合金平面各向异性的产生原因和形成规律。重点探讨了合金在一次冷轧、固溶和二次冷轧过程中的组织与织构演变,深入分析了第二相粒子析出与回溶对组织与织构的影响,揭示了平面各向异性的形成机理,提出了改善平面各向异性的织构优化和组织调控技术,为进一步改善其综合性能提供理论依据和实验参考。本文的主要结论如下:(1)随着固溶温度的增加或固溶时间的延长,Cu-Ni-Si-Mg合金板材时效态的平面各向异性先增大后趋于平稳;G{011}<100>和Br{011}<211>逐渐减小,Cu’{113}<121>和S’{123}<523>逐渐增大;固溶工艺为850℃/60s时,板材的Rm和Rp0.2达到最大值,其强度差值分别为103MPa和72MPa;Cu’与S’织构的增强、第二相析出数量及晶粒不均匀程度的增大是板材平面各向异性增加的主要原因。(2)随着时效温度的增加,Cu-Ni-Si-Mg合金板材的平面各向异性逐渐减小,Cu’{113}<121>与S’{123}<523>织构强度的减弱速度先增大后减小;而随着时效时间的增加,Cu-Ni-Si-Mg合金板材的平面各向异性则先增大后减小,Cu’{113}<121>与S’{113}<121>织构强度则逐渐减小。时效工艺对G{011}<100>和Br{011}<211>织构强度的影响较小。第二相的析出是造成Cu’与S’织构减弱的主要原因,且第二相析出数量越多,Cu’和S’织构的强度减弱程度越大;第二相的粗化对Cu’和S’织构的强度无明显影响。(3)随着固溶后二次冷轧变形量的增加,Cu-Ni-Si-Mg合金板材时效态的平面各向异性先减小后增大;Cu{112}<111>、S{123}<634>和Br{011}<211>织构强度逐渐减弱,G{011}<100>织构逐渐增强。固溶后施加30%~45%的冷轧变形量,Rm和Rp0.2的强度差值分别为21MPa和25MPa,其性能接近各向同性。(4)Cu-Ni-Si-Mg合金属于低层错能金属,其不同取向的晶粒在一次冷轧过程中将逐渐流向{011}<211>;{113}<121>和{123}<523>取向的晶核在固溶过程中具有明显的生长优势,并最终吞噬其它取向的晶粒成为固溶态的稳定织构;固溶态板材二次冷轧过程中的织构演变为{113}<121>经{012}<100>→{011}<100>→{011}<211>,剪切带的出现,将促使{112}<111>和{123}<523>直接转向{011}<100>和{123}<634>,并最终流向{011}<211>。