结合自然时效和大预变形提升Al-Mg-Si-Cu合金蠕变时效响应研究

通过改变常规冷变形和自然时效顺序,提出一种结合自然时效和大预变形提高Al-Mg-Si-Cu合金蠕变量和力学性能的工艺.通过硬度测试、蠕变时效测试、拉伸力学性能测试和透射电镜观察,对比了常规处理和改进工艺处理的试样在蠕变时效过程中的硬度、蠕变量、力学性能和微观结构的演变规律.结果 表明,改进工艺处理能够有效延长合金蠕变时效第1阶段的持续时间,24h内的总蠕变量比常规处理的试样提高约1.5 ～3.2倍,也能够显著提高Al-Mg-Si-Cu合金的强度,同时保持合金的断后伸长率不降低.透射电镜观察结果显示,大预变形合金初始位错密度大并在蠕变时效过程中显著降低,在晶格缺陷的诱导下,Al-Mg-Si-Cu合金中形成了壁状析出相,该析出相在经常规蠕变时效的合金中并未被发现.建立了基于位错密度和应力阈值的本构方程,可以准确预测大预变形态Al-Mg-Si-Cu合金的蠕变时效行为.