Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.2La-0.8Ce合金雙級固溶處理工藝研究
發(fā)布時間:2021-08-06 20:36
以Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.8Ce-0.2La鑄造耐熱鋁合金為研究對象,對其進(jìn)行雙級固溶處理,以及人工時效。通過OM、SEM觀察以及拉伸性能測試等手段,研究不同二級固溶溫度和時間對合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨二級固溶溫度升高和固溶時間延長,合金初生Si相鈍化,共晶Si和網(wǎng)狀相溶斷成顆粒狀或塊狀,室溫和高溫抗拉強(qiáng)度呈先增加后降低的趨勢,當(dāng)二級固溶溫度達(dá)到530℃,時間為2h時綜合性能最好。對試樣進(jìn)行200℃×6h的時效處理,并進(jìn)行室溫和高溫(300℃)拉伸試驗(yàn),結(jié)果表明,當(dāng)合金經(jīng)過490℃×2h+530℃×2h+200℃×6h熱處理后,室溫抗拉強(qiáng)度達(dá)342.0MPa,高溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到159.9MPa。
【文章來源】:特種鑄造及有色合金. 2020,40(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
拉伸試樣示意圖
為了更加清晰地觀察二級固溶溫度對第二相形貌的影響,對固溶后的組織進(jìn)行SEM觀察,見圖3?梢钥闯觯S二級固溶溫度升高,初生Si相尖角邊緣鈍化程度增加,共晶Si相溶斷成粒狀和細(xì)小點(diǎn)狀。合金網(wǎng)狀相的形貌變化較大,隨著二級固溶溫度升高,網(wǎng)狀相逐漸熔斷、溶解,當(dāng)溫度達(dá)到530℃時最明顯,其形貌開始變?yōu)楣趋罓罨蛐K狀聚集。網(wǎng)狀相主要由γ-Al7Cu4Ni和δ-Al3CuNi組成,同時這兩種相是提高合金高溫性能的關(guān)鍵,所以合金在二級固溶溫度為530℃時最好。當(dāng)二級固溶溫度為535℃時,出現(xiàn)過燒,共晶Si相顯著粗化。圖3 二級固溶不同溫度下固溶2h后Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.2La-0.8Ce合金SEM圖
圖2 二級固溶不同溫度下固溶2h后Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.2La-0.8Ce合金的金相組織二級固溶不同溫度下固溶2h后合金的力學(xué)性能見圖4。從圖4可見,合金經(jīng)過熱處理后,其室溫強(qiáng)度都得到了顯著的提升,高溫強(qiáng)度變化并不很明顯。因?yàn)楹辖鸾?jīng)過固溶處理后,其Si相形貌發(fā)生了顯著的變化。共晶Si相形貌所發(fā)生的改變可以有效地促進(jìn)材料室溫強(qiáng)度的提升。當(dāng)溫度達(dá)到535℃時,由于發(fā)生嚴(yán)重過燒,性能急劇惡化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]耐熱鋁合金的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 孫德勤,陳慧君,文青草,王燁. 有色金屬科學(xué)與工程. 2018(03)
[2]鋁合金汽車發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)壁表面改性的研究進(jìn)展[J]. 杜忠澤,芮星,王強(qiáng),王慶娟,宋鵬,王快社. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(S1)
[3]熱處理對活塞用鋁合金微觀組織及力學(xué)性能的影響[J]. 強(qiáng)華,徐尊平. 熱加工工藝. 2018(02)
[4]Al-Si-Cu系鑄造鋁合金的熱處理[J]. 吳雙,龔成云,林兆富,黃平,羅敏. 金屬熱處理. 2017(09)
[5]Al-11.91Si-3.5Cu-1.69Ni-0.75Mg合金的熱處理工藝[J]. 汪光亮,王渠東,隋育棟. 特種鑄造及有色合金. 2015(02)
[6]鑄造耐熱鋁合金在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用研究與發(fā)展[J]. 隋育棟,王渠東. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(03)
[7]單級和雙級固溶熱處理對AA7085合金性能的影響[J]. 劉文義,梁御陽,張志清,黃光杰. 熱加工工藝. 2013(12)
[8]耐熱鋁合金研究進(jìn)展[J]. 賈祥磊,朱秀榮,陳大輝,費(fèi)良軍. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(02)
[9]固溶處理對鑄造Al-Si-Cu-Mg合金組織與性能的影響[J]. 李潤霞,李榮德,呂偉,曲迎東,李晨曦. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2007(02)
[10]雙級固溶處理對7A55鋁合金組織與力學(xué)性能的影響[J]. 張新明,黃振寶,劉勝膽,劉文輝,張翀,杜予. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2006(09)
博士論文
[1]Al-Si-Cu-Ni-Mg系鑄造耐熱鋁合金組織及其高溫性能研究[D]. 隋育棟.上海交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]活塞用Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr鑄造耐熱鋁合金的組織與性能[D]. 趙天佑.哈爾濱理工大學(xué) 2019
本文編號:3326450
【文章來源】:特種鑄造及有色合金. 2020,40(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
拉伸試樣示意圖
為了更加清晰地觀察二級固溶溫度對第二相形貌的影響,對固溶后的組織進(jìn)行SEM觀察,見圖3?梢钥闯觯S二級固溶溫度升高,初生Si相尖角邊緣鈍化程度增加,共晶Si相溶斷成粒狀和細(xì)小點(diǎn)狀。合金網(wǎng)狀相的形貌變化較大,隨著二級固溶溫度升高,網(wǎng)狀相逐漸熔斷、溶解,當(dāng)溫度達(dá)到530℃時最明顯,其形貌開始變?yōu)楣趋罓罨蛐K狀聚集。網(wǎng)狀相主要由γ-Al7Cu4Ni和δ-Al3CuNi組成,同時這兩種相是提高合金高溫性能的關(guān)鍵,所以合金在二級固溶溫度為530℃時最好。當(dāng)二級固溶溫度為535℃時,出現(xiàn)過燒,共晶Si相顯著粗化。圖3 二級固溶不同溫度下固溶2h后Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.2La-0.8Ce合金SEM圖
圖2 二級固溶不同溫度下固溶2h后Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.2La-0.8Ce合金的金相組織二級固溶不同溫度下固溶2h后合金的力學(xué)性能見圖4。從圖4可見,合金經(jīng)過熱處理后,其室溫強(qiáng)度都得到了顯著的提升,高溫強(qiáng)度變化并不很明顯。因?yàn)楹辖鸾?jīng)過固溶處理后,其Si相形貌發(fā)生了顯著的變化。共晶Si相形貌所發(fā)生的改變可以有效地促進(jìn)材料室溫強(qiáng)度的提升。當(dāng)溫度達(dá)到535℃時,由于發(fā)生嚴(yán)重過燒,性能急劇惡化。
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期刊論文
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[3]熱處理對活塞用鋁合金微觀組織及力學(xué)性能的影響[J]. 強(qiáng)華,徐尊平. 熱加工工藝. 2018(02)
[4]Al-Si-Cu系鑄造鋁合金的熱處理[J]. 吳雙,龔成云,林兆富,黃平,羅敏. 金屬熱處理. 2017(09)
[5]Al-11.91Si-3.5Cu-1.69Ni-0.75Mg合金的熱處理工藝[J]. 汪光亮,王渠東,隋育棟. 特種鑄造及有色合金. 2015(02)
[6]鑄造耐熱鋁合金在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用研究與發(fā)展[J]. 隋育棟,王渠東. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(03)
[7]單級和雙級固溶熱處理對AA7085合金性能的影響[J]. 劉文義,梁御陽,張志清,黃光杰. 熱加工工藝. 2013(12)
[8]耐熱鋁合金研究進(jìn)展[J]. 賈祥磊,朱秀榮,陳大輝,費(fèi)良軍. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(02)
[9]固溶處理對鑄造Al-Si-Cu-Mg合金組織與性能的影響[J]. 李潤霞,李榮德,呂偉,曲迎東,李晨曦. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2007(02)
[10]雙級固溶處理對7A55鋁合金組織與力學(xué)性能的影響[J]. 張新明,黃振寶,劉勝膽,劉文輝,張翀,杜予. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2006(09)
博士論文
[1]Al-Si-Cu-Ni-Mg系鑄造耐熱鋁合金組織及其高溫性能研究[D]. 隋育棟.上海交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]活塞用Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr鑄造耐熱鋁合金的組織與性能[D]. 趙天佑.哈爾濱理工大學(xué) 2019
本文編號:3326450
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