2219铝合金是一种常用的高强度铝合金,在航空航天、国防军工等领域有着广泛的应用。然而,在大型环件的制造过程中,如何有效地细化和消减粗大的第二相粒子,提高材料的综合性能,一直是亟待解决的难题。 近年来,通过对2219铝合金环件制造过程中的变形机制和热处理工艺进行系统研究,人们发现,采用中低温压缩变形和高温固溶相结合的方式,可以有效地细化长条状和等轴状的粗大第二相粒子。 研究表明,在高温双向压缩过程中,长条状粒子虽然不易破碎,但部分粒子会发生弯曲,当超过弯曲极限时会破裂。而在中低温双向压缩时,长条状粒子在压应力的作用下能进一步破碎。特别是当变形温度为240℃、变形量为60%时,长条状粒子被显著破碎,粒子形态也由长条状转变为等轴状,等轴状粒子的面积分数从高温压缩时的64%增加至79%。 与长条状粒子相比,等轴状粒子的形状和尺寸相对较均匀,不易产生明显的弯矩,因此破碎较为困难,粒子尺寸减小不明显。研究发现,在高温压缩变形过程中,主要借助位错的形成和迁移行为促使粒子外围逐渐溶解,从而实现尺寸减小;而在中低温压缩变形条件下,粒子的脆性增加,且位错回复和迁移较慢,易在粒子附近塞积和缠绕,造成粒子附近的铝基体加工硬化,粒子主要借助位错引起的基体强化作用实现破碎。 除了变形温度和变形量外,热处理工艺对粗大第二相粒子的细化和消减也有重要影响。在2219铝合金环件的制造过程中,多向锻造后,可以借助中低温压缩变形工艺和高温固溶,进一步细化和消减粗大的第二相粒子。研究发现,无论是长条状还是等轴状的粗大粒子,经过高温固溶处理后均可实现一定程度的溶解,粒子尺寸减小,并且随着粗大粒子在铝基体中弥散程度的增加,溶解程度和尺寸减小幅度逐渐增大。值得注意的是,对于铸锭中网状分布的残余结晶相,由于尺寸较大、数量较多,单纯采用固溶处理的方式细化粒子尺寸的效果较差;而经过多次大塑性变形后,当合金中的粗大粒子主要呈等轴状时,固溶处理对粒子尺寸的减小作用则较为明显。 综上所述,在2219铝合金大型环件的制造过程中,采用中低温压缩变形与高温固溶相结合的方式,可以有效地细化和消减粗大的第二相粒子,改善材料的微观组织和力学性能。这为高性能2219铝合金环件的工业化制造提供了新的思路和方法。同时,这些研究成果也为其他高强铝合金材料的微观组织控制和性能优化提供了有益的参考和启示。
2219铝合金是一种常用的高强度铝合金,在航空航天、国防军工等领域有着广泛的应用
运赛过去
2025-04-23 19:56:55
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