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摘要:铝锂合金具有密度低、比刚度高、耐腐蚀以及良好的低温性能等优点,在航空航天领域有着重要的应用价值,但是其也存在室温塑性差,成形时易开裂且各向异性严重等缺点。材料的超塑性为解决铝锂合金成形加工开裂问题的一条途径,而材料的超塑性要求具有细晶组织。本文以西南铝业(集团)有限责任公司生产的第三代铝锂合金2A97工业热轧板为研究对象,通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、XRD、高温拉伸等分析检测手段,研究了时效制度和轧制过程中间退火温度对2A97铝锂合金晶粒细化和超塑性的影响,主要得出了以下结论:(1)确立了2A97合金板材形变热处理能获取细晶的强时效制度。合金在300℃~400℃时效可获得尺寸大于0.8μm的第二相粒子,其中400℃/48h过时效处理得到的尺寸在0.8μm~2.0μm可有效激发形核的第二相粒子的体积分数最大,为7.60%,经强变形轧制和再结晶退火后,获得的晶粒组织最为细小。(2)确定了2A97合金板材超塑变形的温度和应变速率。经400℃/48h时效工艺处理后的试样在温度范围480℃~490℃,应变速率为1×10-3s-1~2.5×10-3s-1的变形条件下表现出较好的超塑性,伸长率范围在600%~850%。其中490℃/2×10-3s-1为最适宜的变形条件,伸长率达850%。(3)揭示了中间退火温度对2A97合金组织的影响规律。通过对400/48h过时效处理的2A97合金进行强变形轧制,将88%变形量出现明显开裂的板材分别进行240℃/1h、300℃/1h、400℃/1h的中间退火后继续轧制到92%变形量,研究发现经240℃/1h中间退火的板材组织中仍保留了大量位错,当退火温度由240℃升高到400℃,合金组织回复程度增加。对经不同中间退火温度的轧板在相同条件下超塑性变形,采用240℃/1h中间退火的板材获得了相对较高的伸长率,最高为650%。