冷轧预变形对2219铝合金板材组织及力学性能的影响

doi:10.11900/0412.1961.2025.00173

金属学报 DOI: 10.11900/0412.1961.2025.00173

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冷轧预变形对2219铝合金板材组织及力学性能的影响

陈高剑^1,2,覃秋慧^1,2,刘胜胆^1,2,何克准^3,4,贾桂龙^3,4,张航^3,4

1 中南大学材料科学与工程学院长沙 410083

2 中南大学轻质高强结构材料国家重点实验室长沙 410083

3 广西南南铝加工有限公司南宁 530031

4 广西铝合金材料与加工重点实验室南宁 530031

Effects of Cold-Rolled Pre-Deformation on Microstructures and Mechanical Properties of 2219

CHEN Gaojian ^1,2,QIN Qiuhui ^1,2,LIU Shengdan ^1,2,HE Kezhun ^3,4,JIA Guilong ^3,4, ZHANG Hang ^3,4

1 School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China

2 State Key Laboratory of Lightweight High-Strength Structural Materials, Central South University, Changsha 410083, China

3 Guangxi ALG Aluminium Inc., Nanning 530031, China

4 Guangxi Key Laboratory of Materials and Processing of Aluminum Alloys, Nanning 530031, China

引用本文:

陈高剑覃秋慧刘胜胆何克准贾桂龙张航. 冷轧预变形对2219铝合金板材组织及力学性能的影响[J]. 金属学报, DOI: 10.11900/0412.1961.2025.00173.

全文: PDF(1868 KB)

摘要: 本研究结合硬度、室温拉伸测试以及电子背散射衍射 (EBSD) 和透射电子显微镜 (TEM) 等微观组织表征技术，研究了冷轧预变形量(0-20%)对峰时效 2219 铝合金板材力学性能的影响规律，利用改进的Orowan强化模型计算了各种强化机制对强度的定量贡献，探讨了冷轧预变形提高其强度的机理。结果表明，冷轧变形的引入提升了位错强化和沉淀强化效果，因此提高了板材峰时效后的强度；随着冷轧预变形量的增加，峰时效样品强度呈现先增大后降低再增大的变化规律。5%和20%的预变形可以促进析出相的形核和均匀分布，提高合金的强度和硬度，但10%的预变形会导致析出相的粗化和数量减少，使得析出强化效果降低，从而降低合金强度。本文的研究有助于深化对冷轧预变形提高2219铝合金强度的机理认识，为合适预变形量的选取提供了参考。

关键词 ： Al-Cu合金, 冷轧预变形, 析出特征, 力学性能, 强化机制

Abstract：This study investigates the effects of cold-rolling pre-deformation (0?20%) on the mechanical properties of peak-aged 2219 Al alloy sheets via hardness, tensile tests, and microstructural characterizations (EBSD, TEM). Using the improved Orowan model, it quantifies strengthening mechanisms to explore how pre-deformation enhances strength. Results show cold-rolling pre-deformation improves dislocation and precipitation strengthening, increasing peak-aged strength. Strength first increases, then decreases, and increases again with pre-deformation. Specifically, 5% and 20% pre-deformation promote precipitate nucleation and uniform distribution, boosting strength/hardness, while 10% pre-deformation causes precipitate coarsening and reduction, weakening strengthening. This study contributes to a deeper understanding of the mechanism by which cold-rolling pre-deformation improves the strength of 2219 aluminum alloy and provides a reference for selecting appropriate pre-deformation amounts.

Key words： Al-Cu alloys cold rolled pre-deformation precipitation mechanical mechanical properties strengthening mechanism

收稿日期: 2025-06-17

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