电场时效对2e12铝合金的组织和性能的影响

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1、中南大学硕士学位论文摘要本文采用了拉伸性能测试、硬度测试、疲劳寿命测试、疲劳裂纹扩展速率测试、电导率测试、透射电镜(TEM)分析以及扫描电镜(SEM)分析的方法研究了电场时效对2E12铝合金性能和组织的影响，包括电场时效对2E12铝合金拉伸性能、疲劳性能、电导率和时效硬度的影响，并结合实验结果对电场2E12铝合金在时效过程中的作用及机理进行了分析讨论。主要研究结果分为以下几个部分：(1)研究了时效时加强电场对2E12铝合金的拉伸力学性能和微观组织的影响，并分析电场对2E12铝合金的作用机理。分析结果显示：16kV／cm电场时效使晶内S’相(A12CuMg)变得更加

2、细小，电场也使T相(A120Cu2Mn3)变小，这略微降低了2E12铝合金的屈服强度。加电场时效时，合金晶界上析出相细小弥散使合金的塑性提高。机理分析表明：电场一方面能够促进S’相的形核，另一方面也能抑制其长大和粗化。空位扩散时，电场影响了空位周边的势场，使空位倾向于朝电场强度的反方向运动。(2)研究了时效时加强电场对2E12铝合金的疲劳寿命和疲劳裂纹扩展速率及疲劳断口处微观组织的影响。加16kV／cm电场可以提高2E12铝合金的疲劳寿命。疲劳裂纹扩展速率试验结果显示，在加载过程中，加16kV／cm电场时效样品的疲劳裂纹扩展速率比不加电场时效的样品低。疲劳裂纹扩展

3、样品试样的SEM照片分析显示加16kV／cm电场时效后疲劳条带间距比不加电场时效样品小。(3)研究了时效加强电场对2E12铝合金的时效硬化曲线和电导率的影响。加16kV／cm电场时效过程中时效硬化曲线的两个硬度峰值出现的时间都比不加电场时效要提前，但是加16kV／cm电场时效的硬度峰值比不加电场时效要低。尤其是时效曲线第一峰值区别更大，加16kV／cm电场时效后第一峰值出现为137．6HV，而不加电场时效后第一峰值为146HV。加电场时效后硬度时效过程中，加16kV／cm电场和不加电场时效电导率随时间的变化几乎有相同的变化规律，但是在电场时效过程中合金的电导率会略

4、微降低。关键词：2E12铝合金(2524铝合金)，电场时效，微观组织，时效硬度，电导率中南大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTTheinfluenceofelectricfieldageingonthepropertiesandmicrostructuresof2E12aluminumalloyhadbeeninvestigated，includingtheeffectoftheelectricfieldonthetensilestrength，fatigueproperty,electricconducticityandthehardnessofth

5、ealloy．Thestudywasproceededbymeansoftensiletests，hardnesstests，fitiguelifetest，fatiguecrackpropagationtests，electricconductivityteststransmissionelectronmicroscopy(TEM)andscanningelectronmicroscopy(SEM)．Themainconclusionsareasfollows：(1)Theinfluenceofelectricfieldageingonthemechanical

6、propertiesandmicrostructuresof2E12aluminumalloyhadbeeninvestigatedandthemechanismoftheeffectofanelectricfieldwasanalyzed．TheresultsshowthattheS’phase(A12CuMg)particlesandTphase(A120Cu2Mn3)particlesweresmallerafter16kV／cmelectricfieldaging，whichdecreasedtheyieldstrengthofthealloy．Meanw

7、hilethegrainboundariesofthespecimenagedunderanelectricfieldwerecomposedbynumerousultramicroprecipitates，theductilityofthealloywasimproved．ThemechanismanalysesshowedthattheelectricfieldCanacceleratethenucleationofthenewphaseS’，whilethecoarseningoftheS’isretardedbytheelectricfieldduring

8、theag