2024高強鋁合金熱處理工藝研究
發(fā)布時間:2021-06-08 04:14
采用顯微組織觀察、硬度測試等方法研究了480~510℃不同溫度固溶處理對擠壓態(tài)2024鋁合金組織的影響以及180℃不同時間時效對2024鋁合金硬度的影響。結(jié)果表明:隨著固溶溫度的升高,2024鋁合金組織中的殘留相逐漸溶解,500℃×2 h固溶合金中大部分殘留相溶入基體;隨著時效時間的延長,2024鋁合金的硬度先升高后降低,180℃×10 h時效處理合金硬度達到最大值,為156.3 HV。500℃×2 h+180℃×10 h為2024鋁合金的最佳固溶/時效處理工藝。
【文章來源】:熱加工工藝. 2020,49(24)北大核心
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
擠壓態(tài)2024鋁合金的顯微組織
圖2為不同溫度固溶處理的2024鋁合金的顯微組織。由圖2可見,在480~510℃進行固溶處理,隨著固溶溫度的升高,2024合金組織中的殘留相溶解越來越多并進入基體。480℃×2 h固溶處理的2024合金試樣組織中仍有大量殘留相未溶入基體。當固溶溫度升高到490℃時,組織中殘留相有所減少;固溶溫度達到500℃時,合金試樣組織中大部分殘留相溶入基體;固溶溫度進一步升高到510℃時,合金組織中有粗大再結(jié)晶晶粒出現(xiàn),高倍金相組織中可觀察到復(fù)熔球出現(xiàn)。過高的固溶溫度,可使得低熔點共晶相熔化,并在冷卻過程中形成復(fù)熔球[6-7],出現(xiàn)復(fù)熔球說明組織已發(fā)生過燒。對比不同溫度固溶處理的2024鋁合金的顯微組織,可以看出,經(jīng)500℃×2 h固溶處理合金的固溶效果最好,此工藝為2024鋁合金的最佳固溶工藝。2.2 時效時間對合金硬度的影響
上述研究確定500℃×2 h為2024鋁合金的最佳固溶工藝,因此繼續(xù)對該工藝處理的合金進行180℃不同時間的時效處理,并測定不同時效處理合金的硬度,以確定2024鋁合金的最佳時效工藝。圖3為經(jīng)180℃不同時間時效處理2024鋁合金的硬度。由圖3可見,擠壓態(tài)2024鋁合金經(jīng)500℃×2h固溶處理后的硬度為130.8HV,固溶態(tài)合金再經(jīng)180℃不同時間時效處理后,硬度值均有不同程度的提高。隨著時效時間的延長,2024鋁合金試樣的硬度先升高后降低,180℃×10 h時效處理合金的硬度達到最大值,為156.3HV。從硬度曲線變化趨勢來看,時效前4h合金硬度提高幅度更為明顯;時效4~10h過程中,合金的硬度增加較為平緩;10 h時效的合金硬度達到峰值;時效時間繼續(xù)延長,合金的硬度開始逐漸下降。2024鋁合金的整個時效過程經(jīng)歷了欠時效、峰時效和過時效3個階段,欠時效階段合金組織中析出相逐漸形核、長大[8],使得合金硬度不斷提高,并在時效10 h時合金的硬度達到峰值;時效時間再延長,進入過時效階段,強化相發(fā)生粗化,導(dǎo)致合金硬度逐漸下降。對比不同時間時效處理2024鋁合金的硬度測試結(jié)果可知,500℃×10 h時效處理的2024鋁合金強化效果最好,此工藝為2024鋁合金的最佳時效工藝。3 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2024鋁合金攪拌摩擦焊工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響研究[J]. 朱海,孫朝偉,孫金睿,張劍,于明玉. 熱加工工藝. 2019(23)
[2]自然時效對2024鋁合金攪拌摩擦焊接頭拉伸性能和顯微硬度的影響[J]. 霍仁杰,金玉花,王寧,王廣山,周彥林. 熱加工工藝. 2019(15)
[3]車用Al-Cu-Mg合金組織演變的時效過程調(diào)節(jié)方法分析[J]. 張俊峰,鄧璘. 熱加工工藝. 2019(06)
[4]兩種熱處理工藝對2024鋁合金磨損行為的影響[J]. 羅佳佳,白亞平,李建平,郭永春. 西安工業(yè)大學學報. 2018(06)
[5]PAG淬火介質(zhì)對2024鋁合金薄壁擠壓型材的影響[J]. 劉兆偉,王彥俊,于長富,徐鑫,齊芃芃. 熱處理技術(shù)與裝備. 2018(03)
[6]時效處理對2024鋁合金晶界特征分布及性能的影響[J]. 馬國峰,魯志穎,賀春林. 沈陽大學學報(自然科學版). 2017(06)
[7]高強2024鋁合金的固溶時效行為研究[J]. 彭煥偉,孫亞軍. 鑄造技術(shù). 2017(03)
[8]2024鋁合金零件T62熱處理工藝及組織性能研究[J]. 趙釗,馮朝輝. 有色金屬材料與工程. 2016(06)
本文編號:3217674
【文章來源】:熱加工工藝. 2020,49(24)北大核心
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
擠壓態(tài)2024鋁合金的顯微組織
圖2為不同溫度固溶處理的2024鋁合金的顯微組織。由圖2可見,在480~510℃進行固溶處理,隨著固溶溫度的升高,2024合金組織中的殘留相溶解越來越多并進入基體。480℃×2 h固溶處理的2024合金試樣組織中仍有大量殘留相未溶入基體。當固溶溫度升高到490℃時,組織中殘留相有所減少;固溶溫度達到500℃時,合金試樣組織中大部分殘留相溶入基體;固溶溫度進一步升高到510℃時,合金組織中有粗大再結(jié)晶晶粒出現(xiàn),高倍金相組織中可觀察到復(fù)熔球出現(xiàn)。過高的固溶溫度,可使得低熔點共晶相熔化,并在冷卻過程中形成復(fù)熔球[6-7],出現(xiàn)復(fù)熔球說明組織已發(fā)生過燒。對比不同溫度固溶處理的2024鋁合金的顯微組織,可以看出,經(jīng)500℃×2 h固溶處理合金的固溶效果最好,此工藝為2024鋁合金的最佳固溶工藝。2.2 時效時間對合金硬度的影響
上述研究確定500℃×2 h為2024鋁合金的最佳固溶工藝,因此繼續(xù)對該工藝處理的合金進行180℃不同時間的時效處理,并測定不同時效處理合金的硬度,以確定2024鋁合金的最佳時效工藝。圖3為經(jīng)180℃不同時間時效處理2024鋁合金的硬度。由圖3可見,擠壓態(tài)2024鋁合金經(jīng)500℃×2h固溶處理后的硬度為130.8HV,固溶態(tài)合金再經(jīng)180℃不同時間時效處理后,硬度值均有不同程度的提高。隨著時效時間的延長,2024鋁合金試樣的硬度先升高后降低,180℃×10 h時效處理合金的硬度達到最大值,為156.3HV。從硬度曲線變化趨勢來看,時效前4h合金硬度提高幅度更為明顯;時效4~10h過程中,合金的硬度增加較為平緩;10 h時效的合金硬度達到峰值;時效時間繼續(xù)延長,合金的硬度開始逐漸下降。2024鋁合金的整個時效過程經(jīng)歷了欠時效、峰時效和過時效3個階段,欠時效階段合金組織中析出相逐漸形核、長大[8],使得合金硬度不斷提高,并在時效10 h時合金的硬度達到峰值;時效時間再延長,進入過時效階段,強化相發(fā)生粗化,導(dǎo)致合金硬度逐漸下降。對比不同時間時效處理2024鋁合金的硬度測試結(jié)果可知,500℃×10 h時效處理的2024鋁合金強化效果最好,此工藝為2024鋁合金的最佳時效工藝。3 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2024鋁合金攪拌摩擦焊工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響研究[J]. 朱海,孫朝偉,孫金睿,張劍,于明玉. 熱加工工藝. 2019(23)
[2]自然時效對2024鋁合金攪拌摩擦焊接頭拉伸性能和顯微硬度的影響[J]. 霍仁杰,金玉花,王寧,王廣山,周彥林. 熱加工工藝. 2019(15)
[3]車用Al-Cu-Mg合金組織演變的時效過程調(diào)節(jié)方法分析[J]. 張俊峰,鄧璘. 熱加工工藝. 2019(06)
[4]兩種熱處理工藝對2024鋁合金磨損行為的影響[J]. 羅佳佳,白亞平,李建平,郭永春. 西安工業(yè)大學學報. 2018(06)
[5]PAG淬火介質(zhì)對2024鋁合金薄壁擠壓型材的影響[J]. 劉兆偉,王彥俊,于長富,徐鑫,齊芃芃. 熱處理技術(shù)與裝備. 2018(03)
[6]時效處理對2024鋁合金晶界特征分布及性能的影響[J]. 馬國峰,魯志穎,賀春林. 沈陽大學學報(自然科學版). 2017(06)
[7]高強2024鋁合金的固溶時效行為研究[J]. 彭煥偉,孫亞軍. 鑄造技術(shù). 2017(03)
[8]2024鋁合金零件T62熱處理工藝及組織性能研究[J]. 趙釗,馮朝輝. 有色金屬材料與工程. 2016(06)
本文編號:3217674
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