與傳統鋁合金相比,新型鋁鋰合金有高彈性模量、高比強度和剛度、良好的耐蝕性、可回收再利用等優點,是21世紀航空航天工業最有應用價值的輕質高強結構材料[1]
具有晶體織構的鋁鋰合金,表現出優良的強韌性[2]
因此,軋制和拉伸等形變處理是提高鋁鋰合金整體力學性能的常用方法
但是,經過軋制和拉伸的鋁鋰合金比傳統鋁合金具有更明顯的各向異性,嚴重限制了其在航空航天領域的應用
影響鋁鋰合金各向異性的因素很多,其機理也很復雜
El-Aty等[3]研究了Al-Li合金的變形行為、強化機理和各向異性,認為影響合金各向異性的主要因素包括晶體織構、纖維取向和主要析出相的特征
Zhao等[4]研究了沉淀相對2090鋁鋰合金各向異性的影響,指出T1相容易在亞晶界處析出
其原因是,晶界附近的位錯密度較高,晶間分層傾向的增大削弱了晶粒間的變形傳遞,從而使晶體織構對屈服強度各向異性的影響降低
Cho等[5]研究了晶粒形狀和織構對鋁鋰合金板材屈服強度各向異性的影響,發現沿長晶軸45°方向施加外應力使最大剪應力沿晶界方向發展,位錯最容易向基體移動
這表明,最大剪應力方向與晶界方向一致時材料的屈服強度較低
因此,細長晶粒材料的屈服強度各向異性取決于織構和應變不相容性的方向差異,即晶粒形狀
2060-T8合金是第四代鋁鋰合金的典型代表,可通過進一步降低Li含量和提高Mg含量并添加多元微合金化元素和結合過時效工藝,使其具有較高綜合性能特別是良好的耐損傷性能,用其替代傳統的2X24合金可實現減重和延壽的效果
但是,經過扎制的鋁鋰合金具有明顯的各向異性,本文研究了2060鋁鋰合金厚板組織和力學性能的各向異性并分析了相關規律
1 實驗方法實驗用2060-T8鋁鋰合金軋制板材的實測成分,列于表1
按照國家標準GB/T228-2002,在板材的軋制平面內沿與軋制方向成0°,45°,90°方向截取拉伸試樣
在WDW試驗機上進行拉伸實驗,拉伸速率為2 mm/min,每個方向取三個拉伸試樣,取其數據的平均值 [6]
拉伸試樣的尺寸,在圖1所示中給出
Table 1表1表12060 鋁鋰合金的實測成分Table 1Measured composition of 2060 Al-Li alloy (%, mass fraction)ElementCuLiMgAgMnZrZnAlProportion3.751.150.750.30
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我是此專利(論文)的發明人(作者)