本文摘要:熱處理是冶金中經(jīng)常用到的一種工藝,本篇冶金工程師職稱論文認(rèn)為在保溫時(shí)間不變的情況下,固液處理溫度越高,鋁合金元素就越多,會(huì)使固溶飽和度增大,還能夠伴隨著時(shí)效性溫度的增加,析出的第二相明顯增多,抗拉強(qiáng)度增強(qiáng),沖擊韌性減弱。當(dāng)固溶溫度為520℃,
熱處理是冶金中經(jīng)常用到的一種工藝,本篇冶金工程師職稱論文認(rèn)為在保溫時(shí)間不變的情況下,固液處理溫度越高,鋁合金元素就越多,會(huì)使固溶飽和度增大,還能夠伴隨著時(shí)效性溫度的增加,析出的第二相明顯增多,抗拉強(qiáng)度增強(qiáng),沖擊韌性減弱。當(dāng)固溶溫度為520℃,固溶時(shí)間3小時(shí),時(shí)效溫度175℃時(shí)為最佳的合金熱處理工藝方案?梢园l(fā)表冶金工程師職稱論文的期刊有《金屬熱處理》辦刊特點(diǎn):1、研究所、學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)合辦,擁有資深編委,開門辦刊;2、理論聯(lián)系實(shí)際,普及與提高并重,促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,努力為提高機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益服務(wù);3、注重國際交流,信息量大,精品意識(shí)強(qiáng),廣告宣傳實(shí)際效果好。獲獎(jiǎng)情況:1992年全國優(yōu)秀科技期刊一等獎(jiǎng);1996-1998機(jī)械工業(yè)優(yōu)秀期刊一等獎(jiǎng).
【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)在不斷完善與發(fā)展,其中,鋁合金是工程應(yīng)用中最多的,與其他金屬相比,其應(yīng)用過程中的優(yōu)勢(shì)較多,在航空、汽車、建筑等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。但當(dāng)前的Al-Si合金力學(xué)性能在不斷退化,強(qiáng)度與韌性也大不如以前。本文將對(duì)熱處理工藝對(duì)鋁合金性能的影響進(jìn)行分析,通過分析與檢測(cè)力學(xué)性能,能夠找到最優(yōu)的熱處理方法。
【關(guān)鍵詞】熱處理工藝;鋁合金性能;工業(yè)生產(chǎn)
1實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)方法
1.1實(shí)驗(yàn)材料本次實(shí)驗(yàn)使用的材料為ZLG01鋁合金,其中添加了適量的銅與鈰,所占比例分別為4%與0.5%。中間合金型號(hào)為Al-Cu30與Al-ce6。其中,通過自熔獲取的是Al-ce6,使用六氯乙烷作為變質(zhì)劑。1.2試樣制備先將鋁合金添加其中,在ZLG01鋁合金達(dá)到溶解狀態(tài)以后,添加適量Al-Cu與Al-ce合金,作為中間合金,將溫度調(diào)至680℃,穩(wěn)定12分鐘左右以后將各種物質(zhì)攪拌均勻,在保溫10分鐘以后將其拿出放置到金屬模具中冷卻,達(dá)到冷卻標(biāo)準(zhǔn)以后,將試樣取出。1.3固溶處理與時(shí)效分析在鋁合金性能分析當(dāng)中,熱工藝處理制度如下表1、2所示:
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
2.1固溶溫度與時(shí)效溫度對(duì)鋁合金力學(xué)性能的影響:為了更直觀表現(xiàn)固溶溫度與時(shí)效溫度對(duì)鋁合金性能的影響,選擇3種不同的固溶溫度,并對(duì)這三種溫度下鋁合金的強(qiáng)度與硬度進(jìn)行比較。下圖A、B、C分別表示三組固溶溫度與時(shí)效溫度變化趨勢(shì)。通過上圖可以看出,當(dāng)固溶溫度達(dá)到540℃時(shí),大部分的時(shí)效性溫度都已經(jīng)達(dá)到20℃與500℃。表示,經(jīng)過高溫固溶處理后,鋁合金的強(qiáng)度與硬度都相比固溶處理時(shí)的強(qiáng)度與硬度高。為使固溶溫度提升,可以對(duì)原子的擴(kuò)散速度進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而將鋁合金元素全部滲透到基體內(nèi),在達(dá)到冷卻指標(biāo)以后,基體將出現(xiàn)飽和,析出大量的強(qiáng)化相,此時(shí)的強(qiáng)化效水平明顯提升,伴隨著固溶溫度的增大,鋁合金抗拉強(qiáng)度與硬度均得到增強(qiáng)。但是當(dāng)處于相同的固溶溫度狀態(tài)下時(shí),時(shí)效溫度的差異將對(duì)不同鋁合金試樣的抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生影響。當(dāng)處于500℃的固溶溫度時(shí),鋁合金試樣抗拉強(qiáng)度與硬度將隨著溫度升高而增強(qiáng),在175℃時(shí)達(dá)到最大值。當(dāng)溫度達(dá)到200℃時(shí),粗粒子析出較多,并且強(qiáng)度增加,也使鋁合金的硬度相應(yīng)增加[1]。溫度為150℃時(shí),粒子析出明顯減少,造成了位錯(cuò)阻礙的減弱,致使鋁合金的強(qiáng)度與硬度下降。時(shí)效性溫度提升,合金硬度又有所提升,達(dá)到200℃時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)硬度下降。這是因?yàn)榇藭r(shí)有非常多的合金要素已經(jīng)滲透到了集體內(nèi),只有更高的溫度才能將其析出,而200攝氏度顯然不符合最高溫度要求。由上圖C可知,在500℃的固溶狀態(tài)下,溫度的升高能夠使沖擊韌性出現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì),但隨后又馬上恢復(fù)到上升的狀態(tài)。這是因?yàn)樵嚇赢?dāng)時(shí)正處于比較低的時(shí)效狀態(tài)溫度,元素析出量相對(duì)較少,并使錯(cuò)位運(yùn)動(dòng)阻礙減少,具有顯著的塑性效果與抗沖擊韌性。當(dāng)溫度為175℃時(shí),有大量的粗粒子開始析出,并處于分散狀態(tài),錯(cuò)位運(yùn)動(dòng)阻力也增大,促使鋁合金的強(qiáng)度與硬度增強(qiáng),但韌性卻在降低;當(dāng)處于200℃開始析出粗相粒子時(shí),位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)效果明顯增強(qiáng),這時(shí),鋁合金試樣的韌性得到提升;當(dāng)固溶溫度處于520℃與540攝氏度時(shí),韌性開始出現(xiàn)下降趨勢(shì)。[2]這時(shí)因?yàn),此時(shí)的合金元素在基體當(dāng)中遇到高溫出現(xiàn)析出,造成合金強(qiáng)度增大,而韌性降低的情況。
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