从Al-Cu-Li-Mg-Sc-Zr合金制造板的近净形状制造

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 金工业是金工业的一个方面.
• 航空航天工程 航空航天工程

背景情况:

• 传统的合金加工需要漫长的均化和机械变形.
• 实现精细的微观结构和理想的特性往往涉及能源密集型和浪费材料的步骤.
• 轻质,高强度的材料对于先进的航空航天应用至关重要,特别是在冷环境中.

研究的目的:

• 为一个模型Al-Cu-Mg-Li-Zr-Sc合金制定一个节能和材料的加工策略.
• 在新的加工条件下研究微观结构的演变和沉行为.
• 为了使高强度合金板材的生产,适合冷应用,没有方向异性质.

主要方法:

• 双卷造一个模型Al-Cu-Mg-Li-Zr合金与微合金.
• 两个步骤的短火 (300°C/30分钟和450°C/30分钟),然后进行受约束的槽压制.
• 形成Al3 ((Sc,Zr) 沉物和随后的溶液处理 (530°C/30分钟).
• 控制的预应力 (3%) 和老化硬化回火 (180°C/14小时) 以沉强化阶段 (Al2Cu,Al2CuMg,Al2CuLi).

主要成果:

• 快速固化和Sc微合金精制的颗粒大小到10-15微米和初级阶段颗粒.
• 新的回火和受约束的槽压缩程序有效地取代了长时间的均化和变形.
• 10-20nm Al3 ((Sc,Zr) 沉的密集分散稳定了结构.
• 随后的处理导致加强Al2Cu (θ'),Al2CuMg (S') 和Al2CuLi (T1) 颗粒的均沉.
• 最终的材料呈现出一种非定向的,异构的结构.

结论:

• 拟议的近净形状加工策略对于制造轻质,高强度合金板来说是有效的.
• 与传统技术相比,这种方法可以节省大量的能源和材料.
• 由此产生的材料因其精致的微观结构和增强的性能而适合于航空学中的冷应用.