大推力運(yùn)載火箭是我國(guó)實(shí)施太空發(fā)展戰(zhàn)略的重要保證[1,2] Al-Cu-Mn系高強(qiáng)鋁合金具有高比強(qiáng)度、良好的焊接性、抗應(yīng)力腐蝕和優(yōu)異的低溫性能,已用于制造火箭推進(jìn)劑貯箱環(huán)件[3,4,5] 隨著貯箱環(huán)件尺寸的增大,提高環(huán)件的綜合性能特別是力學(xué)性能的低各向異性是亟待解決的問題 為了提高Al-Cu-Mn系高強(qiáng)鋁合金的綜合性能,國(guó)內(nèi)外學(xué)者重點(diǎn)研究了冷變形和時(shí)效熱處理對(duì)其性能的影響 Jabeen[6]等發(fā)現(xiàn),2219鋁合金經(jīng)過210℃/6 h與190℃/36 h時(shí)效處理后具有相同的力學(xué)性能,二者具有相似的微觀結(jié)構(gòu);馬征[7]研究冷變形及時(shí)效對(duì)2219鋁合金組織性能的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),2219鋁合金的主要析出相θ′相的強(qiáng)化效果大于θ″相,形變強(qiáng)化與時(shí)效強(qiáng)化在變形-時(shí)效過程有競(jìng)爭(zhēng)相消關(guān)系;周蓉蓉[8]等對(duì)2219鋁合金進(jìn)行預(yù)拉伸處理,發(fā)現(xiàn)增大預(yù)拉伸量使時(shí)效脫溶序列提前出現(xiàn);Wang[9]等發(fā)現(xiàn),2219鋁合金鍛件預(yù)變形處理后時(shí)效析出相更加分散,使鍛件的屈服強(qiáng)度顯著提高 Cu是Al-Cu-Mn系高強(qiáng)鋁合金的主要合金元素,其主要作用是固溶時(shí)效后析出納米級(jí)θ′相以提高強(qiáng)度 高含量的Cu以微米級(jí)的Al2Cu相的形式存在,使合金的塑性顯著降低[10,11,12] 邢軍[13]等研究Cu含量對(duì)2219鋁合金鍛件及其焊接接頭組織與性能的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),降低Cu含量使合金的延伸率提顯著高 本文研究Cu含量對(duì)Al-Cu-Mn系鋁合金Al2Cu相與力學(xué)性能各向異性的影響,以及微米級(jí)Al2Cu相對(duì)Al-Cu-Mn系鋁合金鋁合金斷裂的影響 1 實(shí)驗(yàn)方法 使用高純Al(99.99%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同))、高純Cu(99.99%)、Al-14.55Mn、Al-5.1Ti、Al-5.0Zr、Al-58.75V中間合金為原料制備Al-Cu-Mn鋁合金鑄錠 鑄錠的熔煉溫度為760℃~800℃,經(jīng)六氯乙烷(C2Cl6)精煉扒渣后靜置約30 min澆入直徑為120 mm的水冷鋼模中,配制出4種不同Cu含量的鑄錠試樣 用直讀光譜儀測(cè)得的合金成分,列于表1 Table 1 表1 表1Al-Cu-Mn鋁合金化學(xué)成分 Table 1Chemical compositionof Al-Cu-Mn aluminum alloy (mass fraction, %) Sample No.