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形变热处理及不同道次后4米大棚管的性能

作者: 发布于:2018/6/11 22:02:05 点击量:

科研人员采用硬度测试、拉伸实验、XRD分析和TEM观察等方法,研究了一种新型形变热处理(预时效+冷轧变形+再时效)对时效4米大棚管的合金微观组织和力学性能的影响。

这种形变热处理不仅能够大幅度提高4米大棚管的强度,还能使其保持良好塑性。微观组织观察表明,4米大棚管合金强度的提高来源于析出强化、位错强化、位错胞强化和高Taylor因子的综合作用;相对于冷轧状态,延伸率的改善则与再时效过程中强化相的再析出和位错的轻微回复有关。采用累积复合轧制技术对4米大棚管合金进行轧制。采用光学显微镜、透射电镜和电子拉伸机等设备分析变形前及不同道次后4米大棚管的微观组织和力学性能。

4米大棚管合金经ARB轧制后,材料平均晶粒尺寸由变形前17.8μm有效细化到1.2μm;材料的抗拉强度和显微硬度值分别提高到300MPa和82.1;伸长率在ARB1道次后从24%下降到11.2%,且随着ARB轧制道次的增加,材料组织的均匀程度提高,抗拉强度和硬度值变化平缓,伸长率回升至22.5%。由透射电镜和扫描电镜观察4米大棚管微观组织及断口形貌得出:双级时效时,第一级预时效处理能增大GP区的析出数量,从而在后续第二级时效时极大地促进β′相更密集、更均匀地析出。时效制度对AA6156合金断裂韧性的影响主要取决于晶内析出相β′,而受晶界微观组织结构的影响较小。

经过优化处理(180℃,2h欠时效+75%压下量冷轧变形+100℃,48h再时效),4米大棚管合金的抗拉强度和屈服强度分别为560和542MPa,延伸率为8.5%。

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