2024高强铝合金热处理工艺研究

发布时间：2021-06-08 04:14

　　采用显微组织观察、硬度测试等方法研究了480～510℃不同温度固溶处理对挤压态2024铝合金组织的影响以及180℃不同时间时效对2024铝合金硬度的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,2024铝合金组织中的残留相逐渐溶解,500℃×2 h固溶合金中大部分残留相溶入基体;随着时效时间的延长,2024铝合金的硬度先升高后降低,180℃×10 h时效处理合金硬度达到最大值,为156.3 HV。500℃×2 h+180℃×10 h为2024铝合金的最佳固溶/时效处理工艺。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(24)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

挤压态2024铝合金的显微组织

图2为不同温度固溶处理的2024铝合金的显微组织。由图2可见，在480～510℃进行固溶处理，随着固溶温度的升高，2024合金组织中的残留相溶解越来越多并进入基体。480℃×2 h固溶处理的2024合金试样组织中仍有大量残留相未溶入基体。当固溶温度升高到490℃时，组织中残留相有所减少；固溶温度达到500℃时，合金试样组织中大部分残留相溶入基体；固溶温度进一步升高到510℃时，合金组织中有粗大再结晶晶粒出现，高倍金相组织中可观察到复熔球出现。过高的固溶温度，可使得低熔点共晶相熔化，并在冷却过程中形成复熔球[6-7]，出现复熔球说明组织已发生过烧。对比不同温度固溶处理的2024铝合金的显微组织，可以看出，经500℃×2 h固溶处理合金的固溶效果最好，此工艺为2024铝合金的最佳固溶工艺。2.2 时效时间对合金硬度的影响

上述研究确定500℃×2 h为2024铝合金的最佳固溶工艺，因此继续对该工艺处理的合金进行180℃不同时间的时效处理，并测定不同时效处理合金的硬度，以确定2024铝合金的最佳时效工艺。图3为经180℃不同时间时效处理2024铝合金的硬度。由图3可见，挤压态2024铝合金经500℃×2h固溶处理后的硬度为130.8HV，固溶态合金再经180℃不同时间时效处理后，硬度值均有不同程度的提高。随着时效时间的延长，2024铝合金试样的硬度先升高后降低，180℃×10 h时效处理合金的硬度达到最大值，为156.3HV。从硬度曲线变化趋势来看，时效前4h合金硬度提高幅度更为明显；时效4～10h过程中，合金的硬度增加较为平缓；10 h时效的合金硬度达到峰值；时效时间继续延长，合金的硬度开始逐渐下降。2024铝合金的整个时效过程经历了欠时效、峰时效和过时效3个阶段，欠时效阶段合金组织中析出相逐渐形核、长大[8]，使得合金硬度不断提高，并在时效10 h时合金的硬度达到峰值；时效时间再延长，进入过时效阶段，强化相发生粗化，导致合金硬度逐渐下降。对比不同时间时效处理2024铝合金的硬度测试结果可知，500℃×10 h时效处理的2024铝合金强化效果最好，此工艺为2024铝合金的最佳时效工艺。3 结论

【参考文献】：
期刊论文
[1]2024铝合金搅拌摩擦焊工艺参数对焊接质量的影响研究[J]. 朱海,孙朝伟,孙金睿,张剑,于明玉.  热加工工艺. 2019(23)
[2]自然时效对2024铝合金搅拌摩擦焊接头拉伸性能和显微硬度的影响[J]. 霍仁杰,金玉花,王宁,王广山,周彦林.  热加工工艺. 2019(15)
[3]车用Al-Cu-Mg合金组织演变的时效过程调节方法分析[J]. 张俊峰,邓璘.  热加工工艺. 2019(06)
[4]两种热处理工艺对2024铝合金磨损行为的影响[J]. 罗佳佳,白亚平,李建平,郭永春.  西安工业大学学报. 2018(06)
[5]PAG淬火介质对2024铝合金薄壁挤压型材的影响[J]. 刘兆伟,王彦俊,于长富,徐鑫,齐芃芃.  热处理技术与装备. 2018(03)
[6]时效处理对2024铝合金晶界特征分布及性能的影响[J]. 马国峰,鲁志颖,贺春林.  沈阳大学学报(自然科学版). 2017(06)
[7]高强2024铝合金的固溶时效行为研究[J]. 彭焕伟,孙亚军.  铸造技术. 2017(03)
[8]2024铝合金零件T62热处理工艺及组织性能研究[J]. 赵钊,冯朝辉.  有色金属材料与工程. 2016(06)



本文编号：3217674