(43)--第5章2.铝合金时效硬化与动力学.pdf

Al-Cu合金时效动力学与硬化机理

主要内容

01Al-Cu合金时效动力学

02时效硬化机理

1.时效动力学

过饱和固溶体的时效沉淀过程是一个扩散过程

C曲线

测定方法：

✓测定沉淀时机械性能的变化。

✓测定沉淀时晶间腐蚀性能变化。

C型成因：

✓过冷度。

✓原子扩散速度。

用途：

✓了解合金时效动力学特点。

✓正确选定热处理工艺参数。

Al-4Cu合金过冷固溶体的起始分解线

1.时效动力学

C曲线影响因素：成分、淬火温度、应力状态、生产工艺

合金元素的影响

对同一合金系，合金元素增加，过饱和固

溶度提高，分解速度加快，C-曲线左移。

某些微量元素对Al-Cu合金在不同温度下

时效动力学影响不同。

✓Cd,Sn与空位结合能高，减少参与铜原子扩

散的空位数，降低GP区形成速度。

✓Cd,Sn是活性内吸附元素，它们在相界面上

/

偏聚，减小表面能，降低了θ相形核功，提

/Al-Cu系按95%抗拉强度的条件起始转变曲线

高了形核率，增大θ相形成速度。

1.Al-4.08%Cu;2.Al-4.30%Cu;3.Al-4.60%Cu-0.89%Mg

2.时效硬化机理

G.P.区提升硬度使其达到饱和状态。

//

θ相使硬度重新上升并达到峰值。

/

θ相出现时，合金将进入过时效阶段。

θ相出现后，合金完全软化。

硬化原因？？

Al-4Cu合金的时效硬化曲线

2.时效硬化机理

位错理论的应用

新相质点本身性能和结构与基体不同

沉淀产物

(G.P.区,θ//

/

相,θ相)

质点周围产生了应力场应力场变化

位错

位错通过

析出过程

其他缺陷(空位和螺旋位错)

2.时效硬化机理

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