Mg对三元Al-Cu-Mg合金位错分布组态的影响.pdfVIP

第36卷 第6期 稀有金属材料与工程 Vbl．36．No．6 2007年 6月 RAREMElAL～“dERIAI，SANDENGINEERJNG June2007 宋 畋， 陈康华， 黄兰萍 (中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙410083) 摘 的浓度，减少了Cu、Mg元素的交互作用。由于Mg元素有较大的原子半径，与基体产生了很大的晶格畸变能和内摩擦 力，因此Mg元素在Al基体中对位错的分布式滑移(交滑移)起着明显的阻滞作用，限制了胞状组织的形成。与典型 低合金的自由能。 关键词：Al—Cu-Mg合金；Mg元素；Taylor晶格；胞状组织 111．6 文献标识码：A 中图法分类号：TG 文章编号：1002．185x(2007)06一03-1005 在变形及随后的热处理过程中，金属与合金中的 感应炉中熔炼而成，经450℃均匀化退火10h，然后 位错主要以两种低能组态分布，即胞状组织与Taylor空冷到室温。在450℃下锻造，变形系数分别为5．5 min， 晶格。胞状组织通过位错的分布式滑移形成(交滑移 与12。锻造后的合金在500℃下固溶处理400 经水淬后的样品在165℃下时效到峰值。固溶淬火态 和攀移)，而Taylor晶格则是通过位错的平面滑移形 成。这两种分布状态都将通过降低材料中的内应力而 和峰值时效后的显微组织采用透射电子显微镜分析， kV。样品 减小自由能，从而在热力学上是自发过程。大量的研 其型号为JEM一100XII型，操作电压为100 究【1~8】表明：对于高能层错金属与合金(如Ni，Al及在～35℃下由电解双喷制成，电解液为30％硝酸和 Al合金)，位错容易发生交滑移，因此位错呈胞状组 70％的甲醇。 织分布；而对于低能层错金属与合金，位错的交滑移 2 实验结果 非常困难，因此位错呈Taylor晶格分布。同时一些研 究【9~12】也指出，由于Mg原子较大，在高能层错二元 图1为合金固溶淬火后的显微组织。从图可以看 Al—Mg合金中形成了很大的内摩擦力而限制了位错的 出，变形后合金中形成了大量的位错，位错的密度随 变形量的增加而增加。变形系数为12(A)的样品中 交滑移，使得位错在二元Al—Mg合金中呈Taylor晶格 分布。然而，关于Mg元素对三元及多元Al合金中位的位错密度远高于变形系数为5．5的样品，且位错的 错分布的研究很少。实际上，两种不同位错组态对合 交互作用非常明显。这种位错的交互作用并没有形成 金的力学性能(如微裂纹的萌生)及显微组织的演变 胞状组织，而是互相纠缠在一起形成准均匀的网状结 (如形变微取向的形成)有很大的影响，而合金元素 之间的相互作用则有可能降低Mg元素对位错组态的 图还可以看出，在基体中析出了一些球形沉淀相，其 影响，因此有必要研究Mg在三元及多元Al合金中对成分为A12Cu。这种沉淀相是在热加工过程中形成的 位错分布的影响。作为初步尝试，本文研究了Mg对 动态沉淀。一般来说，铝合金在热加工过程中形成大 三元Al—Cu—Mg合金位错分布组态的影响。 量点缺陷和较高回复速率时将会形成动态沉淀。 1 实验方法 位错在攀移过程中拖曳溶质原子，这些溶质原子沿位 错芯快速扩散并在位错上形核长大。动态沉淀相与位 实验