時效工藝對Al-Zn-Mg-Cu鋁合金組織與性能的影響
發(fā)布時間:2020-12-17 20:28
向Al-Zn-Mg-Cu合金中添加0. 22%的過渡族元素Ti,通過一級時效、二級時效與三級時效工藝處理,研究了時效工藝對含Ti鋁合金的組織與性能的影響。利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、微控萬能試驗(yàn)機(jī)、顯微硬度計等測試合金鑄態(tài)組織及相析出分布形態(tài)、時效后力學(xué)性能與斷口形貌等。結(jié)果表明:添加Ti元素可以細(xì)化晶粒、改善枝晶偏析并強(qiáng)化合金;一級時效態(tài)合金具有最高強(qiáng)度586 MPa,三級時效態(tài)合金具有最大硬度與最長伸長率,強(qiáng)度與一級時效態(tài)相當(dāng),分別為183. 2 HV0. 1、8. 8%和579 MPa。三級時效對合金的力學(xué)性能提高最顯著。
【文章來源】:金屬熱處理. 2020年04期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
A(a)、B(b)合金的鑄態(tài)顯微組織
為分析B合金鑄態(tài)顯微組織中相成分,通過SEM圖像及EDS能譜分析圖分析合金第二相,如圖2所示,從圖2(a)中可以看出基體中分布有灰色塊狀相、亮白條狀相。經(jīng)過EDS物相分析獲知,圖2(a)中A處元素為Al、Zn、Mg,因合金Zn/Mg=2.216>2.2,所以析出第二相可能為Mg2Zn(η相),如圖2(b)所示。EDS能譜分析圖2(a)中B處元素為Al與Cu,所以析出相可能為Al2Cu(θ相),如圖2(c)所示。圖2(a)中C處元素為Al、Cu、Ti,第二相可能為Al2Cu與Al3Ti的混合相,如圖2(d)所示。合金基體為α-Al相,晶界主要成分為η相、θ相與Al3Ti相,合金配比中也含有Cr、Mn元素,可能含量較少,也可能還有其他相,EDS沒有檢測到。2.2 A、B合金的力學(xué)性能
圖3為B合金在3種狀態(tài)下的拉伸斷口形貌,圖3(a)為一級時效拉伸斷口組織,組織中有較粗長的拉伸裂紋,且存在大片的平面冰糖狀斷口形貌,韌窩數(shù)量非常少,此為脆性斷裂特征;圖3(b)為二級時效斷口組織,圖像中也有細(xì)長的微裂紋,韌窩較多,只有幾處平臺狀斷口,多數(shù)為韌性斷裂特征;圖3(c)為三級時效態(tài)斷口形貌,組織中未見明顯裂紋,韌窩組織密集且深度較大,為典型的韌性斷裂特征,三級時效狀態(tài)的合金的斷裂韌性已經(jīng)得到很大提高,與表2中性能數(shù)據(jù)相符。3 討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱機(jī)械處理對7075鋁合金組織及抗應(yīng)力腐蝕性能的影響[J]. 季韶霞,遲磊,閆芳,孫杰,紀(jì)仁龍,李洋,尹紅霞. 金屬熱處理. 2017(11)
[2]時效處理對7075鋁合金組織與性能的影響[J]. 王春華,張濤,尹紅霞,呂正風(fēng). 金屬熱處理. 2017(09)
[3]復(fù)合添加Cr、Mn、Ti對7136鋁合金組織及力學(xué)性能的影響[J]. 房洪杰,孫杰,劉慧,紀(jì)仁龍,尹登峰. 金屬熱處理. 2017(04)
[4]固溶溫度對7075鋁合金組織及高周疲勞性能的影響[J]. 劉義倫,羿九火,楊大煉,李松柏,陶潔. 金屬熱處理. 2016(03)
[5]Zn含量及回歸熱處理對7075鋁合金性能的影響[J]. 劉秋平,劉志勇,趙俊,郭偉紅,王明星,劉忠俠. 金屬熱處理. 2016(02)
[6]7075鋁合金力學(xué)性能不合格原因分析[J]. 顧卓倫,屠征. 金屬加工(熱加工). 2015(23)
[7]工藝參數(shù)對7075鋁合金板材時效成形性的影響[J]. 劉大海,謝永鑫,黎俊初. 材料科學(xué)與工藝. 2015(03)
本文編號:2922655
【文章來源】:金屬熱處理. 2020年04期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
A(a)、B(b)合金的鑄態(tài)顯微組織
為分析B合金鑄態(tài)顯微組織中相成分,通過SEM圖像及EDS能譜分析圖分析合金第二相,如圖2所示,從圖2(a)中可以看出基體中分布有灰色塊狀相、亮白條狀相。經(jīng)過EDS物相分析獲知,圖2(a)中A處元素為Al、Zn、Mg,因合金Zn/Mg=2.216>2.2,所以析出第二相可能為Mg2Zn(η相),如圖2(b)所示。EDS能譜分析圖2(a)中B處元素為Al與Cu,所以析出相可能為Al2Cu(θ相),如圖2(c)所示。圖2(a)中C處元素為Al、Cu、Ti,第二相可能為Al2Cu與Al3Ti的混合相,如圖2(d)所示。合金基體為α-Al相,晶界主要成分為η相、θ相與Al3Ti相,合金配比中也含有Cr、Mn元素,可能含量較少,也可能還有其他相,EDS沒有檢測到。2.2 A、B合金的力學(xué)性能
圖3為B合金在3種狀態(tài)下的拉伸斷口形貌,圖3(a)為一級時效拉伸斷口組織,組織中有較粗長的拉伸裂紋,且存在大片的平面冰糖狀斷口形貌,韌窩數(shù)量非常少,此為脆性斷裂特征;圖3(b)為二級時效斷口組織,圖像中也有細(xì)長的微裂紋,韌窩較多,只有幾處平臺狀斷口,多數(shù)為韌性斷裂特征;圖3(c)為三級時效態(tài)斷口形貌,組織中未見明顯裂紋,韌窩組織密集且深度較大,為典型的韌性斷裂特征,三級時效狀態(tài)的合金的斷裂韌性已經(jīng)得到很大提高,與表2中性能數(shù)據(jù)相符。3 討論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱機(jī)械處理對7075鋁合金組織及抗應(yīng)力腐蝕性能的影響[J]. 季韶霞,遲磊,閆芳,孫杰,紀(jì)仁龍,李洋,尹紅霞. 金屬熱處理. 2017(11)
[2]時效處理對7075鋁合金組織與性能的影響[J]. 王春華,張濤,尹紅霞,呂正風(fēng). 金屬熱處理. 2017(09)
[3]復(fù)合添加Cr、Mn、Ti對7136鋁合金組織及力學(xué)性能的影響[J]. 房洪杰,孫杰,劉慧,紀(jì)仁龍,尹登峰. 金屬熱處理. 2017(04)
[4]固溶溫度對7075鋁合金組織及高周疲勞性能的影響[J]. 劉義倫,羿九火,楊大煉,李松柏,陶潔. 金屬熱處理. 2016(03)
[5]Zn含量及回歸熱處理對7075鋁合金性能的影響[J]. 劉秋平,劉志勇,趙俊,郭偉紅,王明星,劉忠俠. 金屬熱處理. 2016(02)
[6]7075鋁合金力學(xué)性能不合格原因分析[J]. 顧卓倫,屠征. 金屬加工(熱加工). 2015(23)
[7]工藝參數(shù)對7075鋁合金板材時效成形性的影響[J]. 劉大海,謝永鑫,黎俊初. 材料科學(xué)與工藝. 2015(03)
本文編號:2922655
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