停放效應(yīng)與熱處理工藝對鋁合金性能及變形行為的影響研究
發(fā)布時間:2020-12-13 17:28
隨著綠色環(huán)保成為當(dāng)今世界發(fā)展的趨勢,輕量化成為汽車工業(yè)發(fā)展的必然要求,作為使用最廣泛的輕量化材料,鋁合金的生產(chǎn)加工成為制造業(yè)任店。鋁合金復(fù)雜的熱處理工藝以及熱處理過程中出現(xiàn)的停放效應(yīng)成為影響鋁合金質(zhì)量的關(guān)鍵因素,本文利用電子萬能拉伸實驗機(jī)、維氏硬度計、金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)對不同熱處理工藝下6061鋁合金的力學(xué)性能、微觀組織進(jìn)行分析,結(jié)合理論與實際,總結(jié)出6061鋁合金在生產(chǎn)加工中的最佳熱處理工藝,研究了停放時間對合金各方面的影響。通過試驗,優(yōu)化出了 6061鋁合金的最佳固溶工藝。首先確定固溶溫度以560℃為最佳,600℃為6061鋁合金的過燒溫度;當(dāng)固溶溫度為560℃時,最佳保溫時間為50min,經(jīng)過這種工藝處理的鋁合金的過剩相溶解充分,從而獲得高飽和度的固溶體,因此時效強(qiáng)化效果為最好,其硬度可達(dá)81HV;確定了 6061鋁合金的人工時效溫度和時間,最佳人工時效工藝為180℃×8h,此工藝下合金析出效果最佳、力學(xué)性能最好,硬度可達(dá)81.2HV。6061鋁合金的力學(xué)性能對停放時間較為敏感,在停放時間超過2h后力學(xué)性能開始出現(xiàn)下降并在停放12h時強(qiáng)度與硬...
【文章來源】:寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
061鋁合金停放效應(yīng)試樣流程圈
含量?0.15-0.4?0.15?0.8-1.2?0.25?0.04-0.35?0.15?0.4-0.8?0.7?Rest??拉伸試樣按照GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》中的規(guī)定加工而成,試樣為片??狀試樣,其中軋制方向與試樣軸向垂直,使用線切割加工,具體尺寸如圖2-1。??2「一—??J.7??一?20?J?.??I.?35??60?J??1_,?,?,?,?,?,??T ̄??r<4??圖2-1拉伸試樣尺寸圖??2.2合金力學(xué)性能檢測??2.2.1室溫拉伸性能測試??室溫拉伸試驗的操作流程同樣按照GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》中的規(guī)定??進(jìn)行,實驗儀器為MTS萬能電子實驗拉伸機(jī)。拉伸過程中的拉伸速率統(tǒng)一設(shè)置為2mm/min,每??組實驗做3次
圖3-1不同固;谷溫度下6061鍋合金的金相圖??3.1.2固溶溫度對硬度的影響??將各個固溶處理溫度結(jié)合此熱處理工藝下6061鋁合金硬度的數(shù)據(jù)可繪制成圖3-2。由圖可見,??6061鋁合金的硬度溫度的提升呈現(xiàn)拋物線趨勢。在520°C?560°C的區(qū)間內(nèi),合金的硬度與溫度??成正相關(guān)關(guān)系,并由最初的70.2HV上升到79.5HV;結(jié)合金相圖我們可以得知:固溶溫度為520°C??時,由于溫度偏低,晶粒間殘留了相當(dāng)一部分未溶解的化合物,使得“溶質(zhì)”溶解不充分,未能??得到充足的過飽和固溶體,并影響到了之后的時效析出的質(zhì)量,從而導(dǎo)致了合金硬度也較低。固??溶溫度為560°C時,晶粒尺寸沒有明顯變化,但“溶質(zhì)”溶解充分,時效析出質(zhì)量好,因此硬度??也達(dá)到了圖像中最高的79.5HV。固溶溫度在580°C?600°C區(qū)間,可以看出:由于晶粒尺寸得到??進(jìn)一步增長,晶間組織開始變大,在某些區(qū)域出現(xiàn)了過燒現(xiàn)象,因此硬度也開始出現(xiàn)下降趨勢,??600°C時為?74.4HV。??-14-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]擠壓態(tài)6061鋁合金動態(tài)力學(xué)性能及微觀組織演變[J]. 李落星,葉拓,郭鵬程,徐從昌. 中國材料進(jìn)展. 2016(04)
[2]節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)[J]. 地球. 2015(09)
[3]鋁是人類可利用的最豐富的金屬元素[J]. 王祝堂,熊慧. 輕合金加工技術(shù). 2014(09)
[4]21世紀(jì)鋁回收的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 蘇鴻英. 資源再生. 2014(05)
[5]固溶溫度對6061鋁合金組織和性能的影響[J]. 李慎蘭,黃志其,蔣福利,陳維平,劉志銘,戚文軍. 材料熱處理學(xué)報. 2013(05)
[6]多向鍛造及時效處理強(qiáng)韌化變形鋁合金[J]. 嚴(yán)偉林. 裝備制造技術(shù). 2012(08)
[7]6061合金時效及停放效應(yīng)的工藝探討[J]. 張洪輝,王坤,劉景勝. 材料研究與應(yīng)用. 2011(03)
[8]固溶-時效對6061鋁合金擠壓棒材組織和性能的影響[J]. 項勝前,周春榮,郭加林,尹志民,商寶川. 輕合金加工技術(shù). 2011(04)
[9]基于LS-DYNA的7075鋁合金汽車保險杠碰撞仿真分析[J]. 劉海江,張夏,肖麗芳. 機(jī)械設(shè)計. 2011(02)
[10]合金元素對Al-Mg-Si鋁合金鑄態(tài)組織的影響[J]. 楊銀,沈健,閆曉東,許小靜. 熱加工工藝. 2010(21)
博士論文
[1]基于位錯滑移的鋁合金斷裂行為的研究[D]. 劉文輝.中南大學(xué) 2008
本文編號:2914905
【文章來源】:寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
061鋁合金停放效應(yīng)試樣流程圈
含量?0.15-0.4?0.15?0.8-1.2?0.25?0.04-0.35?0.15?0.4-0.8?0.7?Rest??拉伸試樣按照GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》中的規(guī)定加工而成,試樣為片??狀試樣,其中軋制方向與試樣軸向垂直,使用線切割加工,具體尺寸如圖2-1。??2「一—??J.7??一?20?J?.??I.?35??60?J??1_,?,?,?,?,?,??T ̄??r<4??圖2-1拉伸試樣尺寸圖??2.2合金力學(xué)性能檢測??2.2.1室溫拉伸性能測試??室溫拉伸試驗的操作流程同樣按照GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》中的規(guī)定??進(jìn)行,實驗儀器為MTS萬能電子實驗拉伸機(jī)。拉伸過程中的拉伸速率統(tǒng)一設(shè)置為2mm/min,每??組實驗做3次
圖3-1不同固;谷溫度下6061鍋合金的金相圖??3.1.2固溶溫度對硬度的影響??將各個固溶處理溫度結(jié)合此熱處理工藝下6061鋁合金硬度的數(shù)據(jù)可繪制成圖3-2。由圖可見,??6061鋁合金的硬度溫度的提升呈現(xiàn)拋物線趨勢。在520°C?560°C的區(qū)間內(nèi),合金的硬度與溫度??成正相關(guān)關(guān)系,并由最初的70.2HV上升到79.5HV;結(jié)合金相圖我們可以得知:固溶溫度為520°C??時,由于溫度偏低,晶粒間殘留了相當(dāng)一部分未溶解的化合物,使得“溶質(zhì)”溶解不充分,未能??得到充足的過飽和固溶體,并影響到了之后的時效析出的質(zhì)量,從而導(dǎo)致了合金硬度也較低。固??溶溫度為560°C時,晶粒尺寸沒有明顯變化,但“溶質(zhì)”溶解充分,時效析出質(zhì)量好,因此硬度??也達(dá)到了圖像中最高的79.5HV。固溶溫度在580°C?600°C區(qū)間,可以看出:由于晶粒尺寸得到??進(jìn)一步增長,晶間組織開始變大,在某些區(qū)域出現(xiàn)了過燒現(xiàn)象,因此硬度也開始出現(xiàn)下降趨勢,??600°C時為?74.4HV。??-14-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]擠壓態(tài)6061鋁合金動態(tài)力學(xué)性能及微觀組織演變[J]. 李落星,葉拓,郭鵬程,徐從昌. 中國材料進(jìn)展. 2016(04)
[2]節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)[J]. 地球. 2015(09)
[3]鋁是人類可利用的最豐富的金屬元素[J]. 王祝堂,熊慧. 輕合金加工技術(shù). 2014(09)
[4]21世紀(jì)鋁回收的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 蘇鴻英. 資源再生. 2014(05)
[5]固溶溫度對6061鋁合金組織和性能的影響[J]. 李慎蘭,黃志其,蔣福利,陳維平,劉志銘,戚文軍. 材料熱處理學(xué)報. 2013(05)
[6]多向鍛造及時效處理強(qiáng)韌化變形鋁合金[J]. 嚴(yán)偉林. 裝備制造技術(shù). 2012(08)
[7]6061合金時效及停放效應(yīng)的工藝探討[J]. 張洪輝,王坤,劉景勝. 材料研究與應(yīng)用. 2011(03)
[8]固溶-時效對6061鋁合金擠壓棒材組織和性能的影響[J]. 項勝前,周春榮,郭加林,尹志民,商寶川. 輕合金加工技術(shù). 2011(04)
[9]基于LS-DYNA的7075鋁合金汽車保險杠碰撞仿真分析[J]. 劉海江,張夏,肖麗芳. 機(jī)械設(shè)計. 2011(02)
[10]合金元素對Al-Mg-Si鋁合金鑄態(tài)組織的影響[J]. 楊銀,沈健,閆曉東,許小靜. 熱加工工藝. 2010(21)
博士論文
[1]基于位錯滑移的鋁合金斷裂行為的研究[D]. 劉文輝.中南大學(xué) 2008
本文編號:2914905
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