热暴露对Al-Cu-Li合金的组织及性能影响

Al-Cu-Li合金作为航空航天工业中一种前景广阔的结构材料，其热稳定性在实际应用中发挥着重要作用。本研究对T85态的Al-Cu-Li合金在一系列温度(100～300℃)下进行了500 h的暴露处理，并通过维氏硬度、电导率和拉伸测试对其性能进行了评估。结合扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了不同热暴露温度下的微观结构演变。结果表明，热暴温度低于150℃时，合金具有良好的热稳定性，这与T1(Al₂CuLi)相的直径和数密度不断增加相关。当热暴露温度介于150～200℃时，T1相逐渐被粗大的θ’-Al₂Cu和S-Al₂CuMg取代；同时，断续的晶界析出物(GBPs)和宽的无析出区(PFZs)利于沿晶断裂，使合金呈现出沿晶-穿晶混合断裂，导致硬度和强度的降低和延伸率的增加。热暴露温度高于250℃时，T1相全部溶解，形成了粗大的T2(Al₆Cu(Li, Mg)₃)和C相，从而导致合金的强度下降，但延伸率和电导率却表现出相反的趋势。