2e12合金的热处理与微观组织及疲劳性能研究

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1、中南大学硕士学位论文摘要本论文研究了热处理制度和微观组织对2E12合金性能的影响，然后开展了2E12合金疲劳性能的研究。通过拉伸性能测试、金相显微镜、透射电镜(TEM)、以及扫描电镜(SEM)观察，得到的主要结论如下：(1)2E12合金经498℃固溶处理，保温时间从20min延长到40rain，使得未溶的粗大第二相进一步溶解，经自然时效96h之后，抗拉强度和屈服强度都有所升高，但幅度不大，而延伸率升高的幅度较大，从17％提高到了23％。(2)随着冷交形量的增加，位错密度相应增加，导致2E12-T3

2、合金的抗拉强度和屈服强度逐渐增加，而延伸率逐渐降低，综合考虑合金的强度和塑性，9％的冷变形量较为适宜。(3)2E12合金在190"C人工时效处理时，在时效10h达到峰值，同时，合金固溶40min后的抗拉强度比固溶20min后的高20MPa左右，而屈服强度高50MPa左右，延伸率则变化不大。显微组织分析表明，合金主要强化相为S’相，晶界上无明显的无沉淀析出带。(4)2E12．T3合金具有良好的耐损伤疲劳性能，当应力比R=0．1时，疲劳极限oD=172Mpa，而当R=0．5时，疲劳极限oD=280Mp

3、a，比R=0．1时的疲劳极限提高了60％。缺口的存在降低了疲劳极限，Kt=3时的疲劳极限约为Kt=1时的一半。(5)2E12-T3合金L—T方向的疲劳裂纹扩展分三个阶段进行，R=0．1，当AK在7Mpaml／2以下时，为裂纹扩展第1阶段；当AK在7Mpaml／2～30Mpaml／2之间时，为裂纹扩展第1I阶段；当AK>30Mpaml／2以后，为裂纹扩展的第1II阶段。而应力比R对疲劳裂纹的稳定扩展阶段(第1I阶段)的影响不大，但使裂纹扩展更早地进入第1lI阶段。(6)2E12．T3合金疲劳断口由裂

4、纹源区、裂纹扩展区及瞬断区三部分组成，裂纹萌生一般位于试样表面应力集中处或不同类型的缺陷部位。裂纹扩展区有明显疲劳条带特征，瞬断区呈现静拉伸断口特征。(7)2E12-T3合金在R=0．1时，T_L方向裂纹扩展速率比L-T方向略高，但在R=0．5时，二者相差不大。中南大学硕士学位论文捕要关键字：2E12合金，疲劳寿命，疲劳裂纹扩展速率，热处理，微观组织中南大学硕士学位论文ABSTRACTSThepresentworkde}alswithheattreatmentandmicrostructureso

5、npropeaiesof2E12alloy．Additionally,fatiguepropertiesisstudied．V撕OUStestingmethodswereused，includingtensileproperties，Opticalmicroscopy，Transmissionelectronmicroscopy(TEM)andScanningelectronmicroscopy(SEM)observations．Them矗inconclusionsareasfollowing：(

6、1)Assolutiontimeprolongedfrom20minto40minat498℃，theundissolvedlargeparticlesdissolvedgradually．After96hnaturalageing，tensilestrengthandyieldstrengthincreasedslightly．Meanwhiletheelongationof2E12alloyincreasesgreatly，achievingfrom17％to23％．(2)Withtheinc

7、reaseofstretch，thedensityofdislocationisalsoincreased．Thetensilestrengthandyieldstrengthof2E12一T3increasedgradually．buttheelongationreducedgradually．Thim￡aboutbothstrengthandplasticproperty．9％ofstretchissuitable．(3)Whentlle2E12alloydealtwithartificial

8、treatmentat190℃，peakageingconditionisatthetimeof10hours．Atthesametime．whenthealloysolutionafter40min,thetensilestrengthincreasedabout20MPaandyieldstrengthincreasedabout50MPa．Theanalysisofmicrostructureshowsthemainphaseofprecipitationstrengthis