2024鋁合金變形及熱處理過程中組織演變及性能研究.pdf

1、本文以2024鋁合金大型薄壁滾動軸承滾道強化工藝需求為應(yīng)用背景,采用形變工藝與熱處理相結(jié)合的方法,設(shè)計了12種形變熱處理工藝,采用電子背散射衍射、透射電鏡、維式硬度、摩擦磨損、圓環(huán)開口法等多種手段系統(tǒng)研究了2024鋁合金組織演化與性能之間的相關(guān)關(guān)系,并篩選出了最佳的形變熱處理工藝。
　　研究了不同形變量對2024鋁合金組織和性能的影響。隨著表面形變強化處理的形變量的增加,原始擠壓成型棒材表面晶粒細(xì)化,經(jīng)歷了由擠壓方向長軸亞晶粒到等

2、軸亞晶粒,再到滾壓方向長軸亞晶粒的轉(zhuǎn)變?？棙?gòu)由擠壓成型產(chǎn)生的<111>纖維織構(gòu),演變?yōu)?110>纖維織構(gòu)。位錯密度增加,產(chǎn)生大量滑移帶。表面硬化層深度隨形變量增加略有減小,其中以單邊形變量0.8mm的工藝最佳,表面硬度最高達(dá)到91MPa,提高了34％。四種形變量下的硬化層深度均可達(dá)到2.5mm左右。
　　研究了形變對2024鋁合金時效行為的影響。采用形變+固溶+時效(R+T6)、固溶+時效+形變(T6+R)、固溶+形變+時效(Q+

3、R+A)三種不同形變熱處理工藝。發(fā)現(xiàn)形變可以促進2024鋁合金的中間相S′在低溫的析出。形變產(chǎn)生的高密度位錯為S′的析出提供形核場所,使得S′相細(xì)小彌散,數(shù)量增加,強化效果顯著。其中以Q+R+A工藝強化效果最優(yōu),表面硬化層深度1.5mm內(nèi)的硬度值均達(dá)到108MPa,比未進行形變處理時提高20%。形變熱處理工藝能夠使2024鋁合金棒材的摩擦系數(shù)減小,磨損率降低,耐磨性提高。其中以Q+R+A工藝對耐磨性的提高幅度最大,磨損率最低,在200g