热加工工艺：2A70铝合金环件胀形强化微观机制的试验研究
2022-05-16【作 者】江道;易幼平;黄始全
【前 言】
2A70 铝合金属于 Al-Cu-Mg-Fe-Ni 系锻造铝合金，具有较高的耐热性，使用温度可达 150～225℃。同时具有其他许多优良的特性，比如，良好的热处理强化性能和冷热加工性能以及较高的比强度。 当飞机飞行速度超过两倍音速时， 飞机表层蒙皮温度能达 200℃以上，低空飞行更会达到 250℃，目前各国超音速飞机制造多采用 2A70 铝合金， 该铝合金也因此成为航空航天领域的重要材料之一[1-3]。
环形件是航空航天等领域重要构件之一， 为了使 2A70 铝合金环形件达到航空航天高性能使用要求，热处理工艺对于提高合金性能起了关键作用，其中预变形处理被认为是高性能铝合金制备中的重要手段之一[4-5]。 国内外在板材预变形方面取得了丰富的研究成果， 通常在固溶淬火后采用预拉伸工艺对铝合金板材进行预变形， 一方面可以为后续的时效强化提供必要的微观组织结构， 促进合金强化相的析出、细化晶粒、提高合金力学性能；另一方面可以消减构件内部的残余应力[6]。 对于环形件而言，为获得良好的组织性能与较低残余应力的环形件， 通常采用胀形工艺对环形件进行预变形。然而，胀形工艺对铝合金环形件性能的影响规律及其微观机制的研究工作鲜有报道。 鉴于此，本文结合 2A70 铝合金环件热处理工艺研究需要，利用拉伸试验、扫描电镜以及透射电镜研究了 2A70 铝合金环件胀形工艺对强化相析出的作用机制及对合金力学性能的影响，从而为探索 2A70 铝合金环件最佳预变形处理工艺提供了依据。
【结 论】
（1）进行了 2A70 铝合金环形件淬火与胀形工艺的试验，结果表明：环形件经过胀形工艺后，拉伸强度明显得到提高，同时伸长率略有下降。
（2）胀形工艺引入大量的位错，这些位错又不断吸收空位， 为 S 相的析出提供众多形核场所，促进 S 相充分而均匀的析出， 缩小第二相质点间距，导致位错绕过质点应力增大，从而提高合金强度。
（3） 胀形后合金塑性下降， 分析认为胀形工艺会使晶间无沉淀析出带变窄， 合金受外力发生变形时，晶界附近应力得不到很好松弛，很快达到晶界断裂极限应力并发生断裂，因而塑性较差。
以下是正文：
