5E62铝合金高强耐损伤组织模式的研究

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本文以5E62铝合金(Al-6%Mg-0.8%Zn-0.5%Mn-0.2%Zr-0.2%Er,wt%)为基础,研究材料在热轧、冷轧、温轧、中间退火、完全退火等不同形变热处理工艺下的室温拉伸性能和疲劳裂纹扩展性能,运用电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)技术分别对合金的原始组织及疲劳变形后组织进行观察,研究微观组织对材料拉伸性能及疲劳裂纹扩展性能的影响,为高强耐损伤组织模式研究提供依据。研究结果表明:  冷轧态合金相比其他合金具有较高的屈服强度,较低的疲劳裂纹扩展抗力。冷轧态合金位错密度大,宏观织构主要以Brass、S等变形织构为主,较少的Cube及Goss织构,晶粒均为轧制变形晶粒,晶粒宽度约为2.8μm。  完全退火态及热轧态合金屈服强度较低,疲劳裂纹扩展抗力较高。完全退火态及热轧态合金位错密度均较小,完全退火态合金宏观织构主要以Cube织构、r-Cube织构、Goss织构、及r-Goss织构为主,微观组织中施密特因子较大(>0.40)的晶粒占到90%,晶间取向差大。晶粒以再结晶晶粒为主,尺寸约为20μm左右。热轧态合金大角度晶界、小角度晶界随机分布,晶内亚晶数量较多。热轧态宏观织构以r-Cube织构为主,微观组织中施密特因子较大(>0.40)的晶粒占到90%以上,再结晶晶粒与轧制晶粒并存,平均晶粒尺寸约为40μm左右。  温轧态合金同时具有较高的屈服强度及疲劳裂纹扩展抗力。温轧态位错密度较大,晶内亚晶数量较多,宏观织构以Brass、S等变形织构为主,同时兼具一定强度的Cube织构与Goss织构,微观组织中施密特因子较高的晶粒与施密特因子较低的晶粒随机分布,这样的组织结构一方面保证了屈服强度的提高,另一方面又通过提高裂纹扩展过程中的偏折程度,提高了疲劳裂纹扩展抗力。
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