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本文对2024铝合金的尺寸稳定化处理工艺进行了系统研究,并选用2014铝合金作对比研究。通过测定不同热处理工艺试样的宏观尺寸变化和残余应力,研究了反淬火、冷热循环、时效处理以及预拉伸对材料尺寸稳定性的影响;利用透射电镜对2024铝合金不同状态试样的微观组织进行了表征,分析了不同处理工艺对合金微观组织的影响。2024铝合金不同热处理工艺前后宏观尺寸变化研究表明,相较于自然时效和人工时效190℃/4h工艺,反淬火和冷热循环处理前后试样宏观尺寸变化可降低70%以上;反淬火应在自然时效前进行;增加反淬火次数可降低试样尺寸变化,增加冷热循环次数则会增加试样尺寸变化。2014铝合金峰时效160℃/26h和自然时效态试样,在热处理前后和长期放置时尺寸变化最大;过时效160℃/20h和160℃/26h尺寸变化最小。2024铝合金残余应力测试结果表明,相对于自然时效态试样,190℃/4h人工时效和反淬火一次处理可降低试样内部残余应力35%左右,冷热循环一次和自然时效后反淬火工艺不能降低试样内部残余应力;增加反淬火次数会增加试样内部残余应力,增加冷热循环次数则有利于低残余应力的降低;适当降低液氮中保温时间延长高温保温时间可使2024铝合金取得更好的尺寸稳定性,冷热循环190℃/5h-液氮/1h的处理工艺可使试样残余应力降低50%。2024铝合金自然时效前进行加工可使残余应力降低75%左右,加工后进行1.5%预拉伸则会使残余应力进一步降低50%。2014铝合金人工时效前进行加工不能降低残余应力,2%预拉伸后再人工时效可降低70%残余应力。2024铝合金微观组织观察结果表明,自然时效和自然时效后反淬火试样中没有发现析出相;人工时效190℃/4h、反淬火一次组织中有大量尺寸细小的S相析出;冷热循环处理一次后试样中S相数量尺寸较大,且分布很不均匀;预拉伸可以使2024铝合金中存在很多与基体保持共格关系尺寸仅为十纳米左右的Cu-Mg原子团簇。综合考虑宏观尺寸变化、残余应力以及微观组织,2024铝合金尺寸稳定化工艺有:反淬火、冷热循环190℃/5h-液氮/1h、1.5%预拉伸。2014铝合金:160℃/20h、2%预拉伸。