Cu、Mg含量對(duì)2A12鋁合金化銑粗糙度的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-07-27 12:07
借助超景深三維顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析、透射電鏡、X射線物相分析、電化學(xué)測(cè)試等手段,對(duì)比不同Cu、Mg含量對(duì)2A12鋁合金化銑粗糙度的影響。結(jié)果表明:當(dāng)2A12鋁合金中的Cu含量或Mg含量位于成分上限時(shí),化銑后的表面粗糙度達(dá)到3.4μm,合金合理的成分配比為4.02%Cu+1.39%Mg(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),化銑后的表面粗糙度為1.4μm;θ和S的模擬相在化銑液中的電極電位較之Al基體更正,因而在電化學(xué)腐蝕過(guò)程中,θ相、S相充當(dāng)陰極,其周圍的Al基體會(huì)優(yōu)先發(fā)生腐蝕;合金在化銑時(shí),隨著局部不均勻腐蝕的進(jìn)行,形成相凸起、腐蝕坑等表面形貌特征;尺寸為50μm左右的大型腐蝕坑是造成表面粗糙度增大的主要原因,晶內(nèi)小尺寸的彌散T相(Al20Cu2Mn3)對(duì)化銑粗糙度的影響較小。
【文章來(lái)源】:中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2020,30(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
部分Al-Cu-Mg合金三元相圖
采用高純Al,高純Mg,Al-40Cu中間合金作為原料熔煉模擬相。考慮到θ(Al2Cu)相是二元相,故直接根據(jù)Al2Cu的化學(xué)成分配比配料,熔鑄模擬θ相,熔鑄溫度為780℃,而后進(jìn)行498℃、12 h退火。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)[9],在Al-Cu-Mg三元相圖液相面S(Al2CuMg)單相區(qū)內(nèi)取成分點(diǎn)冶煉是可以得到S單相材料的,確定成分點(diǎn)51Al-33Cu-16Mg(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%),熔鑄模擬S相,熔鑄溫度780℃,查閱文獻(xiàn)[10],確認(rèn)退火工藝為420℃、12 h。模擬相制備完成后,在D/max2550型X射線衍射儀上進(jìn)行物相分析,Cu作為靶材,波長(zhǎng)λ=1.5406?的Cu Kα射線作為X射線源,其工作電壓為40 kV,工作電流為250 m A,掃描范圍(2θ)為10°~90°,掃描速度為8(°)/min。
圖5所示為3種合金化銑后表面形貌的超景深三維顯微圖像。圖中直觀地展現(xiàn)了選區(qū)合金表面的高低起伏,表現(xiàn)為區(qū)域顏色的改變,紅色區(qū)域較高,藍(lán)色區(qū)域較低,選區(qū)內(nèi)高點(diǎn)與低點(diǎn)的高度差用表面高度參數(shù)z值表征,z值越小,表示該選區(qū)表面的相對(duì)高度變化越小。由圖可知:1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)合金選區(qū)的z值分別為26.73、9.068和24.87μm,這表明2號(hào)合金表面高低起伏更小,表面更平整,這與圖3所示的It值21.959、8.24和22.20μm有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖4 合金化銑表面粗糙度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2A12鋁合金化學(xué)銑切加工工藝探討[J]. 付明,劉群. 材料保護(hù). 2018(07)
[2]2E12鋁合金均勻化過(guò)程微觀組織演變規(guī)律[J]. 陳宇強(qiáng),潘素平,易丹青,劉文輝,蔡志華,唐昌平. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[3]2A97鋁鋰合金化學(xué)銑切工藝探討[J]. 孟莉莉,朱彥海,曾元松. 材料保護(hù). 2016(12)
[4]2524鋁合金均勻化過(guò)程中的組織演變[J]. 劉海全,許曉嫦,吳峰. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(11)
[5]金屬間化合物Al2 CuMg的制備[J]. 周和榮,陳明明,杜翠薇,馬堅(jiān),揭敢新,李曉剛. 航空材料學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]2D70耐熱鋁合金顯微組織均勻化熱處理[J]. 李培躍,熊柏青,張永安,李志輝,王國(guó)軍,王鋒,朱寶宏. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[7]2197鋁鋰合金化學(xué)銑切工藝的探討[J]. 毛大恒,張燦,周亞軍,韓德夫. 材料保護(hù). 2010(10)
[8]2197鋁鋰合金化學(xué)銑切工藝研究[J]. 易慧芝,鄧飛躍,張忠亭. 表面技術(shù). 2010(04)
[9]第二相在鋁合金局部腐蝕中的作用機(jī)制[J]. 李勁風(fēng),鄭子樵,任文達(dá). 材料導(dǎo)報(bào). 2005(02)
[10]鋁合金的堿腐蝕──高精度化銑[J]. 于芝蘭. 輕合金加工技術(shù). 1994(12)
本文編號(hào):3305751
【文章來(lái)源】:中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2020,30(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
部分Al-Cu-Mg合金三元相圖
采用高純Al,高純Mg,Al-40Cu中間合金作為原料熔煉模擬相。考慮到θ(Al2Cu)相是二元相,故直接根據(jù)Al2Cu的化學(xué)成分配比配料,熔鑄模擬θ相,熔鑄溫度為780℃,而后進(jìn)行498℃、12 h退火。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)[9],在Al-Cu-Mg三元相圖液相面S(Al2CuMg)單相區(qū)內(nèi)取成分點(diǎn)冶煉是可以得到S單相材料的,確定成分點(diǎn)51Al-33Cu-16Mg(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%),熔鑄模擬S相,熔鑄溫度780℃,查閱文獻(xiàn)[10],確認(rèn)退火工藝為420℃、12 h。模擬相制備完成后,在D/max2550型X射線衍射儀上進(jìn)行物相分析,Cu作為靶材,波長(zhǎng)λ=1.5406?的Cu Kα射線作為X射線源,其工作電壓為40 kV,工作電流為250 m A,掃描范圍(2θ)為10°~90°,掃描速度為8(°)/min。
圖5所示為3種合金化銑后表面形貌的超景深三維顯微圖像。圖中直觀地展現(xiàn)了選區(qū)合金表面的高低起伏,表現(xiàn)為區(qū)域顏色的改變,紅色區(qū)域較高,藍(lán)色區(qū)域較低,選區(qū)內(nèi)高點(diǎn)與低點(diǎn)的高度差用表面高度參數(shù)z值表征,z值越小,表示該選區(qū)表面的相對(duì)高度變化越小。由圖可知:1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)合金選區(qū)的z值分別為26.73、9.068和24.87μm,這表明2號(hào)合金表面高低起伏更小,表面更平整,這與圖3所示的It值21.959、8.24和22.20μm有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖4 合金化銑表面粗糙度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]2A97鋁鋰合金化學(xué)銑切工藝探討[J]. 孟莉莉,朱彥海,曾元松. 材料保護(hù). 2016(12)
[4]2524鋁合金均勻化過(guò)程中的組織演變[J]. 劉海全,許曉嫦,吳峰. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(11)
[5]金屬間化合物Al2 CuMg的制備[J]. 周和榮,陳明明,杜翠薇,馬堅(jiān),揭敢新,李曉剛. 航空材料學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]2D70耐熱鋁合金顯微組織均勻化熱處理[J]. 李培躍,熊柏青,張永安,李志輝,王國(guó)軍,王鋒,朱寶宏. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[7]2197鋁鋰合金化學(xué)銑切工藝的探討[J]. 毛大恒,張燦,周亞軍,韓德夫. 材料保護(hù). 2010(10)
[8]2197鋁鋰合金化學(xué)銑切工藝研究[J]. 易慧芝,鄧飛躍,張忠亭. 表面技術(shù). 2010(04)
[9]第二相在鋁合金局部腐蝕中的作用機(jī)制[J]. 李勁風(fēng),鄭子樵,任文達(dá). 材料導(dǎo)報(bào). 2005(02)
[10]鋁合金的堿腐蝕──高精度化銑[J]. 于芝蘭. 輕合金加工技術(shù). 1994(12)
本文編號(hào):3305751
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