熱處理對2024鋁合金組織與性能的影響

  鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)是有色金(jin)屬中用量(liang)最(zui)大(da)、產量(liang)最(zui)高(gao)的(de)(de)材料,是國(guo)民經(jing)濟(ji)的(de)(de)支(zhi)柱產業(ye),廣泛用于(yu)航空、交通(tong)運輸、建材、機械、包(bao)裝等行(xing)業(ye),同時也是重要(yao)(yao)的(de)(de)國(guo)防材料。2024合金(jin)屬Al-Cu-Mg系高(gao)強(qiang)硬鋁(lv)合金(jin),由于(yu)其具有強(qiang)度高(gao)、耐(nai)熱性(xing)好、成形性(xing)優良及耐(nai)損傷等特點,早已(yi)成為航空航天工業(ye)的(de)(de)主要(yao)(yao)結(jie)構材料。因此探(tan)索新的(de)(de)熱處理工藝制度,提高(gao)2024合金(jin)的(de)(de)綜合性(xing)能(neng)具有重大(da)的(de)(de)現(xian)實意義。

  固溶處理(li)保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)(jian)均為50min,固溶溫(wen)度(du)分(fen)別(bie)為460、480、500和(he)520℃,采用到溫(wen)裝爐,固溶完成后,快(kuai)(kuai)速(su)取出水(shui)冷(leng)。研(yan)究固溶時(shi)間(jian)(jian)對性能影(ying)響是(shi)講樣品放(fang)入500℃的(de)熱(re)處理(li)爐中(zhong)分(fen)別(bie)保(bao)溫(wen)30、50、70和(he)90min,固溶完成后,快(kuai)(kuai)速(su)取出水(shui)冷(leng)。研(yan)究時(shi)效處理(li)對性能的(de)影(ying)響時(shi),先(xian)將試(shi)(shi)樣進(jin)行(xing)(xing)500℃×50min的(de)固溶處理(li),隨(sui)即將試(shi)(shi)樣進(jin)行(xing)(xing)長時(shi)間(jian)(jian)不同溫(wen)度(du)的(de)時(shi)效熱(re)處理(li),并且每隔(ge)一段時(shi)間(jian)(jian)進(jin)行(xing)(xing)一次試(shi)(shi)樣的(de)力(li)學性能測試(shi)(shi)。時(shi)效溫(wen)度(du)分(fen)別(bie)為130、170、180、190和(he)210℃。采用到溫(wen)裝爐,冷(leng)卻方(fang)式為快(kuai)(kuai)速(su)水(shui)冷(leng)。每隔(ge)1h后快(kuai)(kuai)速(su)取出,快(kuai)(kuai)速(su)水(shui)冷(leng)進(jin)行(xing)(xing)硬度(du)測試(shi)(shi),之后快(kuai)(kuai)速(su)放(fang)回(hui)熱(re)處理(li)爐中(zhong)繼(ji)續(xu)進(jin)行(xing)(xing)時(shi)效熱(re)處理(li),總(zong)共時(shi)效時(shi)間(jian)(jian)為15h。

  熱處理工藝對2024合金(jin)的(de)組織與性能有顯著的(de)影響,固(gu)溶(rong)溫(wen)(wen)度越(yue)高(gao)(gao),固(gu)溶(rong)的(de)合金(jin)元素(su)濃(nong)度也(ye)就越(yue)大,提(ti)高(gao)(gao)了固(gu)溶(rong)程度,淬火后(hou)的(de)過飽和固(gu)溶(rong)體的(de)濃(nong)度也(ye)就越(yue)高(gao)(gao),時(shi)效(xiao)(xiao)后(hou)將(jiang)具有更高(gao)(gao)的(de)強(qiang)度;隨保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)的(de)延長,合金(jin)的(de)硬度值先升高(gao)(gao)而(er)后(hou)變得(de)較為(wei)平緩,且有所降低。在(zai)500℃固(gu)溶(rong)保(bao)溫(wen)(wen)50min時(shi),硬度值出現峰值;隨時(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)度的(de)升高(gao)(gao),時(shi)效(xiao)(xiao)到(dao)(dao)達(da)(da)峰值所需的(de)時(shi)間(jian)(jian)越(yue)短(duan),時(shi)效(xiao)(xiao)越(yue)快,180℃時(shi)效(xiao)(xiao)達(da)(da)到(dao)(dao)的(de)峰值為(wei)最高(gao)(gao)值,且時(shi)效(xiao)(xiao)到(dao)(dao)達(da)(da)的(de)硬度最高(gao)(gao)。