湖南大学联合安徽农业大学等单位《MC》:RR350铝合金在250–400°C下的耐热性能及退化机理

图1. 样品加热后的力学性能：(a) 硬度；(b) 拉伸曲线。

图4. 160 °C-T6态RR350合金在300 °C下不同耐热时间的TEM图像：(a) 和 (b) 0.5小时；(c) 和 (d) 10小时；(e) 和 (f) 200小时。

图5. 160 °C-T6态RR350合金在350 °C下不同耐热时间的TEM图像：(a) 和 (b) 0.5小时；(c) 和 (d) 10小时；(e) 和 (f) 200小时。

图6. 180 °C-T6态RR350合金在350 °C下不同耐热时间的TEM图像：(a) 和 (b) 0小时；(c) 和 (d) 0.5小时。

图8. 160 °C-T6态RR350合金在400 °C下不同耐热时间的TEM图像：(a) 和 (b) 0.5小时；(c) 和 (d) 10小时；(e) 和 (f) 200小时。

图9. 160 °C-T6态RR350合金在250 °C下不同耐热时间的θ″相尺寸分布图：(a) 0小时；(b) 0.5小时；(c) 24小时。

图10. 160 °C-T6态RR350合金在250 °C下不同耐热时间的θ'相尺寸分布图：(a) 0小时；(b) 0.5小时；(c) 24小时。

图14. 不同阶段和耐热时间下的硬度与析出相尺寸柱状图：

(a) 硬度柱状图；(b) 析出相尺寸柱状图。

——结论——

对RR350合金在峰值时效及耐热测试后的析出相微观组织进行了表征，旨在探究其析出行为与中高温性能。结果表明，合金在长时间热暴露后呈现软化行为。通过微观组织观察和析出相颗粒尺寸分析，阐明了前期人工时效温度、热暴露温度及时间等因素对其耐热性能的影响规律。主要结论如下：

(1) 合金在中温长时间加热条件下的热软化机理，归因于早期阶段θ″相的不稳定性（例如，当人工时效温度为160 °C时），该相倾向于转变为θ'相，以及在后续长时间阶段θ'相的粗化与溶解。

(2) 对于经160 °C时效的合金，在低于250 °C的较低热暴露温度下，其热软化主要归因于主强化相θ″相向次强化相θ'相的转变，这与其过时效行为相似。当人工时效温度为180 °C时，唯一的强化相θ'相的粗化则成为主导因素。

(3) 当热暴露温度高于300 °C时，无论前期人工时效温度如何，由于θ″相极为迅速地转变为θ'相，其在0.5小时后对合金软化的贡献已微乎其微。当温度高于300 °C时，由于θ'相的快速粗化继而溶解，合金的短期耐热性能不超过100小时。

(4) 硬度演化曲线的下降趋势表明，RR350合金在300 °C以下具有良好的耐热性能；而当温度更高时，θ'析出相的明显溶解将导致其耐热性能显著削弱。