连续冷却对Al-4%Cu合金时效组织和性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜观察、选区电子衍射、电阻率测试、硬度测试和Monte Carlo模拟等方法,研究连续冷却对Al-4%Cu合金(质量分数)时效组织和性能的影响。结果表明,实验合金的连续冷却脱溶产物主要包括θ相、θ′相和θ″相,不同冷却条件形成的析出相组态会导致合金的硬度曲线、电阻率曲线不随冷却速率的降低而单调降低。冷却析出的θ″相作为时效强化相的前驱体能够加速时效强化相析出,导致合金的时效硬化曲线峰值时间提前,但是极慢的冷却条件消耗了大量的溶质原子,导致时效驱动力下降。Monte Carlo模拟表明,连续冷却脱溶导致的残余溶质质量分数降低会减慢Cu原子团簇的形成速率,当残余溶质质量分数低于2%时,模拟时效1800s合金中仍然不会出现明显的团簇,降低了时效强化效率。