資源描述：
《固溶時(shí)效處理對(duì)6063鑄態(tài)鋁合金硬度的影響.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、23工業(yè)技術(shù)固溶時(shí)效處理對(duì)6063鑄態(tài)鋁合金硬度的影響鐘 坤（重慶房地產(chǎn)職業(yè)學(xué)院,重慶401331）摘 要：本文主要研究了6063鑄態(tài)鋁合金在不同固溶時(shí)效工藝處理下硬度的變化，通過金相觀察、SEM以及TEM檢測(cè)初步探討了其微觀組織變化。結(jié)果表明，通過優(yōu)化固溶時(shí)效工藝，可以將6063鑄態(tài)鋁合金硬度提高到80HV以上，完全滿足顧客要求。關(guān)鍵詞：6063鑄態(tài)鋁合金；固溶時(shí)效處理；硬度DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.019 6063鋁合金具有優(yōu)良的可擠壓性性能和抗腐蝕性能，良
2、好的陽(yáng)極使用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行金相觀察，使用掃描電鏡和投射電鏡對(duì)樣品微觀[1]氧化著色性和優(yōu)秀的可拋光性，以及出色的焊接性能等。這些使得組織進(jìn)行觀察和分析。所用設(shè)備型號(hào)為ZEISSAxiovert.A1倒置光學(xué)6063鋁合金在工業(yè)型材、建筑型材以及裝飾性鋁合金中都具有廣泛的顯微鏡，ZEISSEVO18掃描電鏡以及牛津IncaX-Max20電制冷X射應(yīng)用。作為可熱處理強(qiáng)化鋁合金，時(shí)效處理已經(jīng)是改善6063鋁合金線能譜儀等設(shè)備。性能的重要途徑，有關(guān)熱處理工藝對(duì)其性能的影響已有大量研究，但2 試驗(yàn)結(jié)果與分析這些研究多是針對(duì)
3、6063擠壓型材和軋制型材等，關(guān)于固溶時(shí)效工藝對(duì)鑄態(tài)6063鋁合金組織性能的影響，目前研究較少。根據(jù)客戶需求，2.1 固溶時(shí)效工藝對(duì)硬度的影響本文主要研究了固溶時(shí)效工藝對(duì)鑄態(tài)6063鋁合金硬度的影響?！ ∮蓤D1可以看出，經(jīng)過人工時(shí)效后樣品硬度均有大幅度提升。在 有關(guān)6063鋁合金時(shí)效強(qiáng)化機(jī)制，目前業(yè)界研究較多，一般認(rèn)為175℃時(shí)效溫度下，時(shí)效初期硬度迅速升高，4h后趨于穩(wěn)定，隨著保是析出相沉淀強(qiáng)化[2-3]。這是由于其合金元素較多、析出相復(fù)雜等因素，溫時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，硬度緩慢提高。在10h的保溫時(shí)間內(nèi)，尚未出現(xiàn)硬
4、使得對(duì)其建立數(shù)學(xué)模型難度較大。O.R.MYHR等人在以往研究基礎(chǔ)上度降低現(xiàn)象。在200℃時(shí)效溫度下，時(shí)效初期硬度升高速率高于175℃[4]，對(duì)Al-Mg-Si合金時(shí)效強(qiáng)化機(jī)制進(jìn)行了深入研究，綜合考慮沉淀強(qiáng)溫度下，在2h后硬度已經(jīng)達(dá)到峰值，隨著保溫時(shí)間延長(zhǎng)，硬度開始化和固溶強(qiáng)化機(jī)制，推導(dǎo)出了屈服強(qiáng)度與熱處理工藝之間的關(guān)系，建逐漸下降。立了相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了校正，對(duì)此合金數(shù)學(xué)模型的建立又前進(jìn)了一步。1 試樣制備與試驗(yàn)方法1.1 試樣制備 根據(jù)客戶要求和以往企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)鑄錠化學(xué)成分，見表1。采用直冷
5、半連續(xù)鑄造法生產(chǎn)規(guī)格為Φ448mm×6000mm的6063合金鑄錠，鑄造設(shè)備為Almax公司生產(chǎn)。表1 6063鋁合金的化學(xué)成分（wt%）圖1 不同時(shí)效工藝對(duì)6063合金硬度的影響SiFeCuMnMgCrTiAl 根據(jù)圖1，可以看出175℃保溫四個(gè)小時(shí)以上，以及200℃保0.45-國(guó)標(biāo)0.2-0.60.350.10.10.10.1余量溫兩小時(shí)和四小時(shí)，這些時(shí)效工藝均能滿足客戶對(duì)產(chǎn)品硬度的要求0.9樣品0.4-0.60.3-0.50.10.050.5-0.80.10.1余量（客戶要求硬度大于80HV）。但本著低耗
6、節(jié)約的原則，參照?qǐng)D1結(jié)果，又進(jìn)一步對(duì)工藝進(jìn)行了調(diào)整，見表2。根據(jù)表2結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn) 鑄錠采用570℃/12h高溫均勻化處理，室溫自然冷卻。距離鑄錠合金經(jīng)過固溶時(shí)效處理后，硬度都符合客戶要求。綜合考慮測(cè)量誤頂部1/3處取試樣一塊，規(guī)格為60mm×150mm×30mm。將試樣置差、批次誤差、能源節(jié)約和顧客要求的情況下，可以選擇如下工藝：于馬弗爐中加熱到550℃，保溫4h，室溫水淬。然后使用線切割設(shè)備550℃2h+200℃2h。將試樣加工成30mm×30mm×30mm大小。留下兩個(gè)試樣作為對(duì)照試樣，剩余試樣隨機(jī)分為A
7、組和B組進(jìn)行時(shí)效處理。表2 不同固溶時(shí)效工藝處理后6063合金硬度1.2 試驗(yàn)方法 ?。?）A組人工時(shí)效溫度是175℃，時(shí)間分別為2h，4h，6h，8h，10h?！ 。?）B組人工時(shí)效溫度是200℃，時(shí)間分別為2h，4h，6h，8h?！ 。?）試樣經(jīng)過砂紙打磨，拋光等步驟后，采用HV-1000Z型顯微硬度計(jì)對(duì)試樣進(jìn)行顯微硬度測(cè)量，隨機(jī)選取三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，取平均值。工業(yè)技術(shù)242.2 固溶時(shí)效工藝對(duì)鋁合金微觀組織的影響化相進(jìn)一步析出，開始形成穩(wěn)定β相，完全從基體中脫離，強(qiáng)化效果 眾所周知合金硬度的變化是合金顯微組織變
8、化的外在體現(xiàn)。6063消失，稱為過時(shí)效狀態(tài)。這也是如圖1中所示，在200℃溫度下，時(shí)合金屬于典型的可熱處理強(qiáng)化合金，在經(jīng)過不同溫度熱處理后，合金效時(shí)間超過四個(gè)小時(shí)后硬度開始下降的原因。析出相的數(shù)量和形態(tài)均產(chǎn)生相應(yīng)變化。金相組織照片見圖2。 除了Mg2Si強(qiáng)化相之外，F(xiàn)eSiAl相也是一種強(qiáng)化相。它不僅分布在晶界也分布在晶內(nèi)，尤其分布在晶界時(shí)可以使合金硬度得到明顯提高。本
