通過對添加微量La和Ag的Weldalite049鋁合金擠壓棒材采用T6峰時效處理,利用SEM、TEM及拉伸性能檢測,研究稀土元素La和Ag的不同配比在熱處理后以及不同的熱暴露條件下對Weldalite049鋁合金石油鉆桿的顯微組織和拉伸性能的影響。其目的是研究在滿足力學(xué)要求的前提下,用少量稀土La替代價格較高Ag的方法。實驗結(jié)果表明,含添加0.05%La以及0.2%Ag （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的Weldalite049合金經(jīng)T6處理后其峰時效抗拉強度為619.2 MPa,經(jīng)190℃,24 h的熱暴露后,其力學(xué)性能小幅下降,抗拉強度下降了4.87%;添加0.1%La而無Ag的Weldalite049峰時效合金經(jīng)175℃,60 h的熱暴露后其抗拉強度為548.4 MPa,與熱暴露前相比抗拉強度下降了5.98%,力學(xué)性能仍保持在一個較高的水平(σ_b≥530MPa、σ_0.2≥480MPa、δ≥7%)。 

【文章來源】：稀有金屬材料與工程. 2020,49(09)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

鑄態(tài)合金組織SEM照片

由圖3可以看出，在熱處理前，擠壓態(tài)的合金2和合金3的硬度明顯高于合金1，這是由于La的添加在合金中形成第二相粒子的作用。經(jīng)500℃,40 min固溶處理，并立即在室溫下淬火，隨后在160℃下進行時效。當(dāng)時效為24 h時，3種合金硬度均達(dá)到峰值(表3)，合金1、合金2和合金3的硬度分別為1866,1842和1777 MPa。由于高溫下，合金中的合金元素通過原子擴散逐步固溶到基體α-Al中形成過飽和固溶體，這種過飽和固溶體在隨后的時效過程中在晶內(nèi)以及晶界析出，形成細(xì)小的針狀T1相和θ"相，起到時效硬化的作用[13]，表現(xiàn)為合金的硬度大幅度提高。圖3 合金在不同熱處理狀態(tài)的硬度

圖2 3種合金擠壓態(tài)組織的DSC曲線圖4為3種合金在不同熱處理狀態(tài)下的拉伸性能。經(jīng)過固溶處理，合金拉伸強度明顯上升，3種合金強度相差不大，此時合金2的強度略高。時效處理后，隨著時效時間的延長，3種合金強度先增后減。3種合金的峰時效時間均出現(xiàn)在24 h。如表4所示，此時3種合金的在峰時效抗拉強度分別為635.6,619.2,591.9 MPa。合金1的峰時效強度最高，無Ag的合金3峰時效強度低于另外兩種合金，但仍保持著較高強度水平。在時效過程中，過飽和固溶體發(fā)生脫溶現(xiàn)象，并在合金中由非平衡相向平衡相逐步轉(zhuǎn)變，在時效24 h時，時效作用達(dá)到峰值，此時合金強度達(dá)到峰值。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Effect of heat treatment on microstructures and properties of a novel Al-Zn-Mg-Cu alloy for oil drilling[J]. Yanjun Fu,Xiwu Li,Kai Wen,Shuhui Huang,Yang Dong,Mao Rao,Fubo Yang,Yugang Wang,Baiqing Xiong,Zhihui Li.  Progress in Natural Science:Materials International. 2019(02)



本文編號：3357926