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摘要:本文采用铸锭冶金法制备了不同Cu、Li含量的2297铝合金以及含Zr、Er和不含Zr、Er的合金,采用金相组织观察(OM)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜观察(SEM)和透射电镜观察(TEM)等组织分析技术以及硬度、拉伸强度等性能测试手段,研究了主合金化元素Cu和Li、微合金化元素Zr和Er对2297铝合金组织和性能的影响,采用Gleeble-1500热模拟机对2297铝合金进行热压缩实验,获得了真应力-真应变曲线,通过OM对变形组织进行观察,建立了本构模型,绘制了热加工图,为热加工工艺改进提供理论依据。主要结论如下:1)时效态2297铝合金的主要析出相为Al2CuLi(T1)相,T6峰时效时,T1相的尺寸较大,相数量密度较小,晶界较为平直,晶界处析出相稀少,T8峰时效时,T1相较为细小且弥散分布,晶界略显弯曲,且晶界处存在大量析出相。2)2297铝合金的强度随着Cu和Li含量的增加而增加,当Cu、Li含量均为中限值时,合金具有最佳的综合力学性能:T6峰时效时,Rm为420.3MPa, Rpo.2为338.5MPa,延伸率为13%;T8峰时效时,Rm为466.4MPa, Rpo.2为419.6MPa,延伸率为12.5%。3)在A1-Cu-Li合金中添加0.12wt.%Zr可以显著细化铸态合金的晶粒,添加0.2wt.%Er只能细化枝晶组织。复合添加Zr和Er,不仅可以显著阻碍再结晶,还可以提高合金的力学性能,T6峰时效态合金的抗拉强度达到435.8MPa,比不含Zr和Er的合金高12.8%。4)2297铝合金的流变应力随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的增加而增加。采用修正的Johnson Cook模型、Arrhenius模型和BP-ANN模型对2297铝合金的流变行为进行预测,通过有效性评估,BP-ANN模型表现出良好的性能,可以用于预测2297铝合金的流变行为。5)2297铝合金的热加工失稳区主要由两部分组成:300-340℃和0.01-1s-1、350-500℃和1-10s-1。峰值效率集中在高温、低应变速率区(450-500℃和0.01-0.1s-’),该区域最适合进行热加工