。628· 北京科技大学学报 第30卷 100nm 100nm d 200nm 200nm 图4欠时效态合金在热暴露前、后的TM组织.(a欠时效态：(b)150CX100h:(c)200℃X100h:(d山)250℃X100h Fig 4 TEM microstructures of the alloy before and after thermal exposure (a)no thermal exposu;(b)150 CX 100 h:(c)200 CX 100h (d)250℃X100h 100h后n相长大且数量比较多，而在250℃热暴露 颗粒状第二相析出. 时Ω相明显粗化且数量稀少. 合金从欠时效状态在温度的作用下，变成峰时 铝合金过饱和固溶体析出相的形核、长大与粗 效状态.这样合金的强度增加.时间的延长，2相长 化是空位和溶质原子的扩散过程，影响扩散速度的 大粗化，析出0相(AbCu在晶界处析出，并出现了 因素主要是温度.时效温度越高则原子扩散速度越 无析出带(PFZ),晶界无析出带的形成，一般可按溶 快，容易析出粗大平衡相：时效温度降低，则原子扩 质贫化机制和空位贫化机制解释.按照空位贫化理 散速度低，相变驱动力提高，析出相形核密度高且尺 论，当时效温度高于均匀形核的临界温度时，为了保 寸小，有利于合金强化. 证析出相的均匀形核，空位浓度不能低于某一临界 欠时效态的合金组织为均匀分布的细小相. 值.在欠时效时，由于晶内存在许多自由溶质，故在 在温度的作用下，晶内自由溶质继续析出，促使Ω晶界附近没有出现无析出带(PZ).随着时效时间 相长大.温度较高，易于溶质的扩散，这样有助于Ω 延长，Ω相逐渐粗化，Ω相的长大需要消耗溶质原 相长大 子，当晶界附近固溶于基体中的溶质原子耗尽之后， 图5给出了AFCu-Mg一Ag合金165℃X2h 只有通过晶界附近Ω相的重新溶解来补充溶质原 时效后，在150,200和250℃热暴露100h后的晶 子，随着Ω相的不断长大，晶界附近的亚稳Ω相逐 界TEM组织.从图5(a)可以看出，经165℃时效 步溶解以致PZ随着时间延长不断加宽.这种现象 2h,合金晶界析出组织呈连续分布.从图5(b)~ 在其他铝合金中也观察到过.所以时效后期P℉Z的 (d中可以看出，随着热暴露温度的提高，在合金的 宽化可按溶质原子贫化机制解释. 晶界上的无析出带(PZ)宽度增大，且在晶界上有图 4 欠时效态合金在热暴露前、后的 T EM 组织.( a) 欠时效态;( b) 150 ℃×100 h ;( c) 200 ℃×100 h;( d) 250 ℃×100 h Fig.4 TEM microstructures of the alloy bef ore and after thermal exposure:( a) no thermal exposu re ;( b ) 150 ℃×100 h;( c) 200 ℃×100 h; ( d) 250 ℃×100 h 100 h 后 Ψ相长大且数量比较多, 而在 250 ℃热暴露 时 Ψ相明显粗化且数量稀少. 铝合金过饱和固溶体析出相的形核 、长大与粗 化是空位和溶质原子的扩散过程, 影响扩散速度的 因素主要是温度 .时效温度越高则原子扩散速度越 快, 容易析出粗大平衡相 ;时效温度降低, 则原子扩 散速度低, 相变驱动力提高, 析出相形核密度高且尺 寸小, 有利于合金强化. 欠时效态的合金组织为均匀分布的细小 Ψ相 . 在温度的作用下, 晶内自由溶质继续析出, 促使 Ψ 相长大 .温度较高, 易于溶质的扩散, 这样有助于 Ψ 相长大. 图 5 给出了 Al-Cu -M g-Ag 合金 165 ℃×2 h 时效后, 在 150, 200 和 250 ℃热暴露 100 h 后的晶 界 TEM 组织 .从图 5( a) 可以看出, 经 165 ℃时效 2 h, 合金晶界析出组织呈连续分布 .从图 5( b) ～ ( d) 中可以看出, 随着热暴露温度的提高, 在合金的 晶界上的无析出带( PFZ) 宽度增大, 且在晶界上有 颗粒状第二相析出 . 合金从欠时效状态在温度的作用下, 变成峰时 效状态, 这样合金的强度增加.时间的延长, Ψ相长 大粗化, 析出 θ′相( Al2Cu) 在晶界处析出, 并出现了 无析出带( PFZ) , 晶界无析出带的形成, 一般可按溶 质贫化机制和空位贫化机制解释.按照空位贫化理 论, 当时效温度高于均匀形核的临界温度时, 为了保 证析出相的均匀形核, 空位浓度不能低于某一临界 值 .在欠时效时, 由于晶内存在许多自由溶质, 故在 晶界附近没有出现无析出带( PFZ) .随着时效时间 延长, Ψ相逐渐粗化, Ψ相的长大需要消耗溶质原 子, 当晶界附近固溶于基体中的溶质原子耗尽之后, 只有通过晶界附近 Ψ相的重新溶解来补充溶质原 子, 随着 Ψ相的不断长大, 晶界附近的亚稳 Ψ相逐 步溶解以致 PFZ 随着时间延长不断加宽.这种现象 在其他铝合金中也观察到过 .所以时效后期PFZ 的 宽化可按溶质原子贫化机制解释 . · 628 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 30 卷