采用直接水冷鑄造法制備Al-Sn-Cu合金,通過室溫力學(xué)性能測(cè)試、摩擦磨損試驗(yàn)、金相顯微分析（OM）、掃描電鏡分析（SEM）、X射線衍射分析（XRD）、透射電鏡分析（TEM）等手段對(duì)合金不同狀態(tài)下的力學(xué)性能、摩擦磨損性能、顯微組織結(jié)構(gòu)及其演變規(guī)律進(jìn)行研究。結(jié)果表明:經(jīng)過（480℃,19 h）均勻化處理,合金組織中呈連續(xù)網(wǎng)狀分布的β（Sn）消失,變成球狀和塊狀依附或者圍繞在Al₂Cu周圍;擠壓變形之后,β（Sn）和Al₂Cu被拉長(zhǎng)破碎并得到細(xì)化,組織得到改善。合金適宜的固溶-時(shí)效制度為（490℃,1 h）固溶、水淬后（190℃,4 h）時(shí)效,在此狀態(tài)下,晶內(nèi)出現(xiàn)彌散分布的Al₂Cu析出相和納米級(jí)尺寸的β（Sn）,合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、摩擦因數(shù)和磨痕寬度分別為318 MPa、252 MPa、10.5%、0.1053和1446.49μm,具有良好的力學(xué)性能和摩擦磨損性能。 

【文章來源】：中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015,25(12)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

不同狀態(tài)下的合金XRD譜

第25卷第12期章升程，等：軸承用耐磨Al-Sn-Cu合金的顯微組織與性能3329a=0.5831nm、b=c=0.3132nm，Al2Cu以第二相及析出相的形式存在。在鑄態(tài)及均勻態(tài)時(shí)，合金組織中存在β(Sn)相及Al2Cu第二相。在整個(gè)時(shí)效過程中，Al2Cu相得到充分析出。2.1.2合金鑄態(tài)、均勻態(tài)及擠壓態(tài)組織觀察與分析圖2所示為Al-Sn-Cu合金鑄態(tài)和均勻態(tài)的金相組織。其中，圖2(a)和(c)所示為鑄態(tài)金相組織，圖2(b)和(d)所示為均勻態(tài)金相組織。由圖2可知，圖2(a)中晶內(nèi)存在著大量的樹枝狀晶，偏析較為嚴(yán)重，呈明顯鑄態(tài)組織特征。圖2(b)中晶內(nèi)的樹枝狀晶已基本消失，偏析程度也大大降低，均勻化處理后合金的組織得到了顯著的改善。圖2(c)中β(Sn)在晶界處呈連續(xù)網(wǎng)狀分布，圖2(d)中晶界處的β(Sn)則發(fā)生了聚集球化，這說明均勻化處理后β(Sn)相的連續(xù)網(wǎng)狀已破裂，形成了球狀和塊狀的β(Sn)。圖3所示為合金鑄態(tài)與均勻態(tài)的SEM像，從圖3中可以更清楚地觀察合金均勻化處理后的第二相形貌。其中，照片中的黑色基底為α(Al)(見圖4(c))，彌散分布的針狀灰色相為Al2Cu第二相。由圖3可知，合金中主要分布有白色(A)和灰色(B)兩種相，由EDS分析(見圖4)可知，白色相主要成分是Sn，含有少量的Al，還有極少量的Si(可能掃到白色相附近的基底)；圖2Al-Sn-Cu合金鑄態(tài)和均勻態(tài)的金相顯微組織Fig.2MicrostructuresofAl-Sn-Cualloy:(a),(c)As-cast;(b),(d)Homogenized圖3Al-Sn-Cu合金鑄態(tài)和均勻態(tài)SEM像Fig.3SEMimagesofAl-Sn-Cualloy:(a)As-cast;(b)Homogenized

第25卷第12期章升程，等：軸承用耐磨Al-Sn-Cu合金的顯微組織與性能3329a=0.5831nm、b=c=0.3132nm，Al2Cu以第二相及析出相的形式存在。在鑄態(tài)及均勻態(tài)時(shí)，合金組織中存在β(Sn)相及Al2Cu第二相。在整個(gè)時(shí)效過程中，Al2Cu相得到充分析出。2.1.2合金鑄態(tài)、均勻態(tài)及擠壓態(tài)組織觀察與分析圖2所示為Al-Sn-Cu合金鑄態(tài)和均勻態(tài)的金相組織。其中，圖2(a)和(c)所示為鑄態(tài)金相組織，圖2(b)和(d)所示為均勻態(tài)金相組織。由圖2可知，圖2(a)中晶內(nèi)存在著大量的樹枝狀晶，偏析較為嚴(yán)重，呈明顯鑄態(tài)組織特征。圖2(b)中晶內(nèi)的樹枝狀晶已基本消失，偏析程度也大大降低，均勻化處理后合金的組織得到了顯著的改善。圖2(c)中β(Sn)在晶界處呈連續(xù)網(wǎng)狀分布，圖2(d)中晶界處的β(Sn)則發(fā)生了聚集球化，這說明均勻化處理后β(Sn)相的連續(xù)網(wǎng)狀已破裂，形成了球狀和塊狀的β(Sn)。圖3所示為合金鑄態(tài)與均勻態(tài)的SEM像，從圖3中可以更清楚地觀察合金均勻化處理后的第二相形貌。其中，照片中的黑色基底為α(Al)(見圖4(c))，彌散分布的針狀灰色相為Al2Cu第二相。由圖3可知，合金中主要分布有白色(A)和灰色(B)兩種相，由EDS分析(見圖4)可知，白色相主要成分是Sn，含有少量的Al，還有極少量的Si(可能掃到白色相附近的基底)；圖2Al-Sn-Cu合金鑄態(tài)和均勻態(tài)的金相顯微組織Fig.2MicrostructuresofAl-Sn-Cualloy:(a),(c)As-cast;(b),(d)Homogenized圖3Al-Sn-Cu合金鑄態(tài)和均勻態(tài)SEM像Fig.3SEMimagesofAl-Sn-Cualloy:(a)As-cast;(b)Homogenized

【參考文獻(xiàn)】：
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