新型熱處理工藝對變形鋁合金組織及性能的影響.pdf

1、2024鋁合金屬于Al-Cu-Mg系可熱處理強(qiáng)化的變形鋁合金。此類合金以其密度小、強(qiáng)度較高、耐磨性好等特點(diǎn)廣泛地用于工業(yè)生產(chǎn)中。變形鋁合金的性能與其熱處理工藝有著密切的關(guān)系。對于2024鋁合金的熱處理工藝，目前多集中在固溶處理+自然時(shí)效，為了適應(yīng)新時(shí)代各個行業(yè)對此類合金性能的不同需要，有必要研究針對不同性能要求的熱處理制度。本文以2024鋁合金板材為對象，借助室溫單向拉伸、金相顯微觀察、掃描電鏡斷口掃描、XRD物相分析、杯突試驗(yàn)以及彎曲

2、實(shí)驗(yàn)等手段研究了2024鋁合金研究了形變熱處理、雙級時(shí)效、回歸再時(shí)效這三種新型熱處理工藝對2024鋁合金性能的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　(1)2024鋁合金板材在形變熱處理實(shí)驗(yàn)中，時(shí)效前的冷變形改善了2024鋁合金時(shí)效硬化特征，加速了合金的時(shí)效過程，縮短了時(shí)效時(shí)間，使合金的強(qiáng)度得到顯著提高。適量的預(yù)變形能提高位錯密度，細(xì)化析出相，從而提高材料的強(qiáng)度。本實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)40%預(yù)變形的合金強(qiáng)度最高。
　　(2)2024鋁合金板材雙

3、級時(shí)效中，隨著終時(shí)效時(shí)間的延長，合金強(qiáng)度先增大后減小，延伸率逐漸上升。較短的終時(shí)效時(shí)間所形成的亞穩(wěn)定相尺寸和數(shù)量都較小，不能對位錯運(yùn)動起到較強(qiáng)的阻礙作用，時(shí)效強(qiáng)化效果并不明顯，合金表現(xiàn)為較低的強(qiáng)度和較高的塑性。當(dāng)析出相具有合適的尺寸和數(shù)量時(shí)，合金的強(qiáng)化效果達(dá)到峰值。隨著時(shí)效時(shí)間的進(jìn)一步延長，由于亞穩(wěn)定相的尺寸較小，部分小于臨界尺寸的亞穩(wěn)定相重新溶入到基體中，材料的強(qiáng)度下降。
　　(3)隨著人工終時(shí)效時(shí)間的延長，鋸齒形屈服開始的時(shí)間

4、逐漸推遲，應(yīng)力跌幅也逐漸增大，可動位錯與析出相之間的交互作用成為鋸齒形流變的主要因素。
　　(4)在回歸再時(shí)效實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果表明：隨著回歸溫度的提高，合金強(qiáng)度先增大后減小，在270℃達(dá)到峰值，隨后逐漸下降?；貧w的初期，回歸溫度較高，導(dǎo)致大量的GP區(qū)和細(xì)小析出相相回溶到基體中，因此強(qiáng)度比較低。隨著溫度的提高，未溶的GP區(qū)促進(jìn)原有的析出相長大和新析出相的形成，尺寸較大的基體析出相阻礙位錯切割，促進(jìn)其交滑移，合金強(qiáng)度逐漸上升；繼續(xù)增加時(shí)效