文档介绍:过饱和固溶体的脱溶分解
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第一节 铝合金在时效过程中组织和性能的变化
发现:淬火Al-Cu-Mn-Mg合金在室温下硬度逐渐升高——时效硬化现象。
光学显微镜下无变化。
1920年Merica在确定了几种元素在Al中的固溶度曲线后,提出原因:在固溶度曲线以下从过饱和固溶体中析出了某种能够提高合金性能的细小的第二相。
采用X射线结构分析和电子显微分析技术证实。
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一、Al-Cu合金在时效过程中的硬度变化
达到脱溶分解的条件
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欠时效、时效峰、过时效
随温度升高最大硬度降低,且峰值时间缩短,
温度较低时峰值前出现硬度平台
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Al-Cu合金
室温平衡组织为:+(Al2Cu)
+的实际过程要经过形成三个中间相来完成。
二、Al-Cu合金在时效过程中的微观组织变化
在较低的温度下时效的脱溶沉淀顺序为:
非平衡相
平衡相
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(1)GP区
GP区是溶质原子(Cu)偏聚区,在{100}面上偏聚。此区内晶体结构与基体相同并与基体共格,无明显界面。
GP区是1938年Guinier和Preston各自独立用X射线衍射发现的,故称GP区。
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(2) ″相
随着时效时间的延长,将形成介稳相″,成分接近于Al2Cu,正方点阵。 ″可能是GP区溶解再析出形成,亦可由GP区转化。呈盘状,与母相有一定取向关系。这种盘状共格沉淀物在基体内产生较大弹性应变,可使合金明显强化。
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随着时效温度的升高和时间的延长,将析出介稳相′。成分近似Al2Cu,正方点阵,但轴比c/a相对于″下降,与基体的界面为半共格关系。
(3)′相
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,
经更高温度或更长时间的时效,将析出平衡相,成分为Al2Cu,正方点阵,轴比c/a相对于′又下降。与基体非共格,界面能较高。
(4)相
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GP区
GP区+ ″
″
″+ ′
′+
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