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《強化固溶對超高強h755鋁合金組織和性能的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、全國第十四屆輕合金加工學術交流會論文集．225·強化固溶對超高強H755鋁合金組織和性能的影響李建湘1，楊志兵1，蔣蓉蓉2，尹志民2j黃繼武2【1．廣東中山市金勝鋁業(yè)有限公司，廣東中山528463；2．中南大學材料科學與工程學院，湖南長沙410083}摘要：采用室溫拉伸性能測試、金相組織觀察、x射線衍射以及透射電子顯微分析研究了強化固溶對超高強H755合金組織和性能的影響。結果表明，常規(guī)固溶．時效和強化固溶．時效條件下，強化固溶使得合金時效后的抗拉強度、屈服強度和伸長率提高了25N／mm2、24N／n蚰2，伸長率仍然保持在11．2％的高水平。強化固溶條件
2、下，共晶點以下第一級較低溫度下較長時間固溶可使非平衡共晶組織充分擴散和溶解；共晶點以上的第二級高溫固溶不會出現過燒。強化固溶處理之后，基體的過飽和度和時效后第二相析出強化增加，這是合金強度和塑性提高的主要原因。關鍵詞：超高強鋁合金；常規(guī)固溶；強化固溶；殘留相；力學性能；顯微組織H755鋁合金是中山金勝鋁業(yè)有限公司自行研發(fā)的一種超高強鋁合金，主要用來替代不銹鋼制造打印機和復印機內的五金件，達到輕量化、節(jié)能和降低成本的目的。為了使鋁合金獲得超高強度和較高的塑性，除優(yōu)化鋁合金成分和制備工藝外，國內外材料工作者在熱處理方面進行了廣泛的研究[1。J。劉勝膽等人以高
3、純7055鋁合金為對象，研究了固溶過程中的組織變化，合金在490℃固溶時組織便發(fā)生過燒，分級固溶較單級固溶可更好地控制合金組織，能在保持較小再結晶程度和較小晶粒尺寸的同時，使初生A1ZnMgCu相溶解程度增加HJ。郭俊峰等人研究了7055鋁合金擠壓帶板縱橫向的組織和性能，結果表明7055鋁合金擠壓帶板在470。C保溫超過20min，其固溶處理基本充分，繼續(xù)延長固溶處理保溫時間，不能提高合金的強度，但合金伸長率略有升高b]。張茁等人研究了添加Yb對燦一Zn．Mg-Cu．Zr合金強度和斷裂性能的影響，結果表明，添加的Yb能形成細小的含Yb的共格彌散相。這些彌
4、散相能保留回復變形組織，抑制鋁基體的再結晶，提高合金的強度∞J。本文主要研究強化固溶處理對‘H755鋁合金棒材力學性能與微觀組織的影響，旨在為這種合金的熱處理工藝優(yōu)化提供理論和試驗依據。1試驗材料與方法1．1試驗材料試驗用材料為超高強H755鋁合金棒材，合金成分見表1。鑄錠均勻化后擠壓并冷拉成直徑為12mm的棒材。表1H755鋁合金化學成分(質量百分數)％塹№壘壟豎墅笪7．62．42．30．10．20．1余量1．2試驗方法(1)DSC熱分析為了確定棒材固溶處理溫度范圍，防止合金過燒，需要預先對合金擠壓態(tài)棒材進行DSC熱分析。研究合金擠壓棒材樣品的DSC熱
5、分析結果，如圖l所示。全國第十四屆輕合金加工學術交流會論文集奄目良耳、一、UC療口圖lH755鋁合金擠壓態(tài)棒材DSC熱分析從圖1可以看出，H755鋁合金樣品加熱過程中，在4800C、5340C和628。C條件下有顯著的吸熱峰，628。C是熔化峰，4800C和534。C分別為合金的三元共晶和二元共晶點。顯然，如果棒材樣品在4800C以上固溶，晶界會局部熔化導致過燒。(2)熱處理根據DSC熱分析結果，固溶處理研究方案如下：常規(guī)固溶為470。C保溫1h，水淬。強化固溶為460。C保溫2h，再20min升溫到490。C保溫1h，水淬。為了進一步比較強化固溶對合金
6、時效組織性能的影響，常規(guī)固溶和強化固溶后進行時效處理，時效工藝為120℃24h，空冷。(3)力學性能測試拉伸力學試樣沿棒材縱向截取，試樣按照GB6397—86《金屬拉伸試驗試樣》的規(guī)定進行加工，拉伸試驗在CSS-44100材料實驗機上進行，拉伸速度為2mm／min。(4)顯微組織分析金相樣品取自棒材縱向，采用Keller試劑腐蝕，金相分析在POLYVER．MET顯微鏡上進行。為了進一步分析強化固溶對合金平衡相溶解的影響，采用掃描電子顯微鏡的背散射電子成像(BSE)以及能譜(EDS)對合金進行了觀察和分析。x射線衍射物相分析在日本理學D／max．2500／
7、PC型x射線衍射儀上進行，Cu．‰輻射，加速電壓40kV，電流250mA。透射電鏡薄膜樣品經機械預減薄后采用雙噴電解減薄，電解液為硝酸與甲醇混合液(體積比為1：3)，電解減薄溫度低于一20。C。透射電子顯微組織觀察在TECNAIG220電鏡上進行，加速電壓為200kV。2試驗結果2．1強化固溶對合金力學性能的影響不同處理狀態(tài)H755鋁合金棒材硬度和拉伸力學性能試驗結果見表2。表2強化固溶對H755鋁合金力學性能的影響狀態(tài)HBR。／(N。nlln。2)R曲．2／(N·mm。2)A／％擠壓態(tài)10248732611．0470cclh常規(guī)固溶8752534211
8、．0常規(guī)固溶+120℃24h時效16572767611．64600C2h+490
