低溫球磨粉末冶金制備Al-Cu-Mg合金的微觀組織及力學性能

何天兵， 初德勝， 唐鵬鈞， 王興元，何曉磊， 李沛勇， 胡仁偉

(1. 北京航空材料研究院，北京100095;2. 北京市先進鋁合金材料及應用工程技術研究中心，北京100095;3.總參陸航部裝備發展辦公室，北京100082)

Al-Cu-Mg 系鋁合金具有密度低、強度高、加工成型性能好等優點，在航空、航天以及軍事和民用工業領域有著極其重要的應用價值。目前Al-Cu-Mg系合金的常用強韌化方法主要有:優化合金成分設計;采用先進的熔體凈化和變質處理技術;改進熱處理工藝以及開發先進的加工成型方法［1］。然而，即使通過上述各種方法，鋁合金的室溫抗拉強度也很難取得更大突破。近年來，通過快速凝固或機械合金化技術獲得具有非平衡結構的鋁合金，然后進行熱壓、熱擠壓等加工成為了發展超高強度鋁合金的新途徑［2］?？焖倌棠軌颢@得微晶、納米晶、準晶或非晶態組織，提高合金的固溶度，充分抑制添加元素的偏析及有害雜質的析出，形成新的亞穩相等不同于常規合金的組織和結構特征［3］。機械合金化是將粉末在高能球磨機中進行球磨，使粉末反復產生形變、斷裂和冷焊，并在這一過程中通過原子擴散等方式形成合金粉末的一種技術。該過程可形成多極化組織;擴大合金元素的含量范圍，并通過各種組合制造出復合制品。低溫球磨是在傳統高能球磨過程中引入液氮(或液氬)等惰性低溫介質，不僅可以減少粉體材料氧化，還能夠有效抑制材料的回復和再結晶，從而快速實現晶粒細化［4～6］。……