电流场对7B04合金固溶、时效组织和性能影响的研究

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本文采用硬度测试、电导率测试、拉伸试验、显微组织观察、能谱分析、XRD分析、DSC分析等手段,研究了电流场对7B04合金固溶、时效组织和性能的影响,并通过热力学原理探讨了电流场对7B04合金固溶、时效过程中激活能和相变的影响。得到了如下结论:(1)提高固溶温度和电流强度能够促进第二相的溶解,使合金硬度和抗拉强度不断增加、电导率降低。当固溶温度为470℃施加1000A直流电时,合金硬度和抗拉强度最大,电导率最小,分别达到125.3HV、627.9MPa和27.1%IACS。(2)时效时间延长和电流强度增大,有效地提高了析出相的形核率,导致合金电导率升高。当合金经过120℃/600A直流电(DC)/24h时效后,电导率达到最大值,为30.7%IACS。(3)时效阶段施加电流(100-300A)使得合金抗拉强度提高,峰值时效时间推迟;当电流强度为600A时,合金抗拉强度降低,峰值时效时间缩短。常规时效,当温度为120℃时,合金经12h达到峰值时效,此时合金抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为671.5MPa、601.3MPa和11.6%;当施加100A、300A、600A直流电时,经100A直流电时效24h合金力学性能达到最大值,其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为708.0MPa、652.1MPa和11.5%。(4)DSC分析结果表明,固溶阶段随着施加电流强度的增加,溶质原子富集区向η’和n相的转变过程加快,导致η’+η相反应焓不断增大。当合金在经过470℃/1000A直流电固溶后,η’+η相析出反应焓最大,达到29.8J/g。(5)时效阶段随着施加电流强度的提高,η’+η相激活能降低,反应焓不断增大。常规时效时,η’+n相的析出激活能为313.7kJ/mol,焓值为3.8J/g;合金在120℃/600A DC/12h时效后,激活能达到最低,焓值达到最大,分别为162.9kJ/mol 和 6.9J/g。
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