均匀化热处理工艺过程对6061铝合金组织和性能的影响

发布时间：2017-11-08 07:42

  本文关键词：均匀化热处理工艺过程对6061铝合金组织和性能的影响

  更多相关文章： 6061铝合金 非平衡共晶相 均匀化热处理工艺 显微组织 力学性能

【摘要】：Al-Mg-Si系合金为6XXX系铝合金,为热处理变形铝合金,具有良好的加工性能及较强的抗蚀性,可焊性好等优点。多用于航天、汽车制造产业等。然而由于铸态铝合金中的非平衡共晶相而导致的组织及成分不均性进而导致的铝合金后续变形可塑性差问题已成为制约Al-Mg-Si系铝合金成型成性的瓶颈。为了改善铸态铝合金的热加工性能,充分消除铸态材料中的非平衡共晶相,通常采用均匀化热处理工艺。铝合金对均匀化热处理十分敏感,不同的均匀化工艺极易导致材料性能的明显偏差。由此可见,对于具有复杂合金体系的Al-Mg-Si型而言,深入系统地研究其均匀化热处理工艺十分必要。本文以6061铝合金为研究对象,研究了不同均匀化热处理工艺条件下(包括不同的加热温度、保温时间及冷却方式)显微组织及性能的演变规律,探讨了微观组织与性能之间的内在联系。通过综合对比分析,得到了6061铝合金均匀化热处理合适的工艺参数。实验结果表明,随着均匀化加热温度的升高和保温时间的延长,铸态组织中的非平衡结晶相会逐渐溶解,白色网状组织变得不连续、稀疏,还伴随着相变的发生,即Mg2Si和单质Si会逐渐溶入基体中,长条针状富铁相β-Al Fe Si和β-Al5(Fe Mn)Si逐渐转为颗粒状富铁相α-Al_(12)(FeMn)_3Si、α-Al_8(FeMn)_2Si和α-Al_(12)(FeMn)_3Si_2。第二相的面积分数随着保温时间的延长从2.48%逐渐降到了0.97%,且在保温时间达到8h后,第二相面积分数基本保持在0.97%左右不变。合金的性能也随着均匀化热处理的进行而得到提高,在拉伸实验过程中,随着均匀化加热温度的升高和保温时间的延长,合金的延伸率和断面收缩率呈先增大后减小和先减小后增大的趋势,且分别在575℃和保温10h时达到最大值,其断裂方式为韧性断裂。随着冷却速度的加快,富铁相中的(Fe+Mn)/Si原子比及相的形貌也会发生变化。而合金的延伸率和断面收缩率均呈上升的趋势。结合实验结果及工厂实际生产情况可得,实验用6061铝合金合适的均匀化工艺范围为570-580℃、8-10h,空冷。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG166.3;TG146.21

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 刘宏,赵刚,刘春明,左良;Mn对Al-Mg-Si-Cu铝合金车身板组织和性能的影响[J];东北大学学报;2005年04期

2 尹卓湘;陈延超;周红娟;;稀土与铝合金中常见元素的耐腐蚀机理研究[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2007年05期

3 刘东雨;韦艳妮;张静;郭强;刘静静;韩钰;祝志祥;;Al-0.32Mg-xSi合金铸态组织中的AlFeSi相[J];热处理技术与装备;2014年02期

4 张忠文;杜宝帅;李新梅;邹勇;;预时效时间对Al-Mg-Si铝合金性能的影响[J];金属热处理;2013年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 黄继武;7055高强铝合金热加工工艺基础研究[D];中南大学;2004年

2 张国鹏;热处理工艺对新型6XXX系铝合金组织与性能的影响[D];中南大学;2010年

3 向东;不同时效状态下Al-Mg-Si型材的准静态压缩性能研究[D];湖南大学;2012年

4 柯彬;Mn对6061铝合金组织与力学性能的影响[D];中南大学;2013年

，

本文编号：1156253