低温形变热处理对6201铝合金组织性能的影响

发布时间：2020-05-16 06:18

【摘要】：保护环境、节约资源是构建可持续发展社会的必要条件,因此工业对低密度、高强度、高导电金属材料的需求与日俱增。其中铝合金本身密度低、导电率相对较高,所以铝合金成为工业产品的首选材料。6201铝合金主要合金元素是镁和硅,强化相为Mg2Si,属于可热处理强化铝合金,其强度中等,具有工艺性和耐蚀性良好,无应力腐蚀破裂倾向,焊接性能良好,挤压性能良好等优点。本文通过研究6201铝合金在不同温度轧制+不同时效制度处理下的力学性能与导电性能,得出的主要结论如下:(1)6201铝合金固溶之后轧制,在相同轧制压下量条件下,轧制温度越低,位错胞和位错列等数量越多,甚至会进化成亚晶。轧制变形量为70%时,-196℃冷却轧制、-70℃冷却轧制和室温轧制的抗拉强度分别为341MPa、315MPa和309 MPa。(2)6201铝合金经过-196℃冷却轧制+165℃时效3h后导电率提高到54.5%IACS,相比-196℃冷却轧制+125℃时效4h的导电率(50.8%IACS)提高了7.3%;但是抗拉强度仅为311MPa,相比-196℃冷却轧制+125℃时效4h的抗拉强度(345MPa)降低了9.8%。(3)-196℃冷却轧制+125℃时效4h后抗拉强度高达345MPa,与室温轧制+125℃时效4h(抗拉强度292MPa)相比提高了19.2%。导电性能方面-196℃冷却轧制+125℃时效4h导电率为50.8%IACS,而室温轧制+125℃时效4h的导电率为50.1%IACS,这是由于针状的β”相尺寸比GP区的纳米级的原子团簇较大,对电子的运动的阻碍比较大。(4)6201铝合金经过-196℃冷却轧制在125℃时效过程中,由于时效温度较低时效过程中产生了GP区,位错回复相对较少,时效的强化作用占据主导地位,致使强度升高;时效过程中空位和间隙原子等缺陷的减少以及位错回复有利于电阻率的减小,导电率变大。
【图文】：

合金的电导率增速越快，到达峰值所需时间越短。李春和等［５７］对６２０１铝合金进行时逡逑效处理分析了时效温度对其微观组织、力学性能以及电导率的影响，在１５０°Ｃ￣１９０°Ｃ逡逑区间内对６２０１铝合金导线进行时效处理。图１．１为６２０１铝合金导线的力学性能随时逡逑效温度的变化曲线，在同等的时效时间内，时效温度越高，铝合金力学性能明显下降。逡逑２８０邋－１逦逡逑｜邋＋抗拉强逡逑２６0－逦Ｉ邋＋邋强度逡逑１邋Ｉ逡逑＾邋２２０－邋＼逡逑．．逦＼＼逡逑２００邋■邋＼逡逑１８０－逡逑■逦■逦Ｉ逦■逦Ｉ逦■逦（逦■逦Ｉ逦ｕ逦Ｉ逦■逡逑１４０逦１５０逦１６０逦１７０逦１８０逦１９０逦２００逡逑时效温度ＡＣ逡逑图１．１逦６２０１导线抗拉强度和屈服强度随时效温度的变化逡逑这表明铝合金导线经过剧烈加工硬化之后进行时效处理，其抗拉强度以及屈服强逡逑度会下降，并且时效温度越高，下降越明显。主要是因为铝合金经过冷拉拔变成导线逡逑１１逡逑

１５０°Ｃ￣１９０°Ｃ区间进行时效处理后，其在拉拔过程中产生的空位、位错等会部分消失，逡逑导致其抗拉强度、屈服强度下降。逡逑由图１．２可知，铝合金导线经过同等时效时间的处理，时效温度越高则电导率越逡逑高。时效温度越高，在相同的时效时间内由加工过程引入的缺陷会湮灭得越多，减小逡逑了对电子的散射效应，从而有利于导线电导率的提高。逡逑６４－，逦逦逦逡逑６３－逡逑６２－逡逑６１邋－逡逑＾邋６０－逡逑＜５９：逡逑龄邋５８－逡逑５７：逡逑５６－逡逑５５－逡逑５４邋＿逦■邋Ｉ逦？逦■邋Ｉ邋１逦＼逦■邋Ｉ邋■逦＿逡逑１４０逦１５０逦１６０逦１７０逦１８０逦１９０逦２００逡逑时效温度／。０逡逑图１．２邋６２０１导线不同时效温度时效４ｈ后与电导率的关系逡逑１．６课题的研宄目的和内容逡逑１．６．１课题的研究目的逡逑输送电能主要采用架空导线，架空导线是电力传输系统中的重中之重。６ＸＸＸ铝逡逑合金导线具有低密度、强度较高等优点而成为架空导线的首选导电材料。广泛的应用逡逑在跨越较大的线路区、中重冰区以及旧线路改造。与传统的架空导线相比强度高且导逡逑电率高的导线在大容量线路的应用上具有很大的优势，这是由于其强度较高架空导线逡逑杆塔之间允许有更大的距离在相同长度的输电线路上可以节省杆塔数量，与此同时减逡逑少了杆塔的资金开支
【学位授予单位】：北京有色金属研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TG146.21;TG156

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本文编号：2666303