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Al12Zn2.4Mg1.1Cu合金是典型的沉淀强化铝合金,在时效过程中会产生大量析出相,析出相的存在致使合金得到强化。其强化主要通过两种方式实现:1.析出相周围的应变。即由于析出相的产生引起了其周围的晶格畸变,从而导致应变场的形成,进而使合金强度提高;2.析出相颗粒的阻碍作用。即由于析出相为金属间化合物,较铝基体硬,导致位错不能直接越过,从而使合金强度提高。为了探明不同时效状态下合金强化的主要方式,本实验利用 X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、显微硬度测定、透射电子显微镜( Transmission electron microscopy,TEM)、会聚束电子衍射(Convergent Beam Electron Diffraction, CBED)及几何相位分析(Geometric phase analysis,GPA)等对合金应力场进行分析计算。主要内容如下: Al-Zn-Mg-Cu合金在固溶处理过程中,会产生淬火应力。在淬火时,提高介质温度,合金的淬火应力减小,同时,随着介质温度的升高,硬度呈现微弱的下降趋势。在时效过程中,通过对比不同时效状态下应力与硬度曲线发现:120℃时效合金的总体应力值与总体硬度值均较140℃、160℃时效状态高。时效初期,析出相周围的应力场是合金强化的主要原因;随着时效时间的延长,颗粒本身的强化作用相对较大。从总体来看,应力场对 Al-Zn-Mg-Cu合金强化效果的影响很大。 析出相与基体界面处存在较大的应力场,应力随着距离的增大而减小。这些应力场通过阻碍位错运动,从而使合金强度提高。同时,对热处理过程中的主要析出相进行研究发现:GP区的应变场较为集中,且应变峰值较大;η′相的应变场则较为分散,应变峰值较小。分散且峰值较小的应力场有利于合金性能的优化,从而可以看出η′相是合金理想强化相,因此时效14h是铝合金的最佳时效时间。