固溶温度对2A50铝合金组织与性能的影响

发布时间：2021-11-10 11:53

　　试验研究了不同固溶温度下的2A50铝合金的微观组织、力学性能和疲劳性能,采用SEM电镜观察拉伸试样的断口形貌。研究结果表明:当固溶温度为525℃±1.5℃（保温30 min）时,2A50铝合金的力学性能达到峰值;随着固溶温度的继续上升,其力学性能和疲劳寿命Nf等指标显著下降。随着疲劳周次的增加,2A50铝合金的旋转弯曲疲劳极限强度为154 N/mm²,疲劳裂纹萌生于材料表面,扩展区存在典型的准解理形貌,终端区断裂特征为解理断裂。 

【文章来源】：轻合金加工技术. 2020,48(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

2A50铝合金锻件在不同固溶温度下保温30 min和155℃16 h人工时效后的显微组织

2A50铝合金锻件在不同固溶温度下保温30min固溶处理和155℃16 h人工时效后的拉伸性能测试结果如图2所示，布氏硬度检测结果如表3所示。由图2可知，随着固溶温度的不断升高，强度指标首先呈增长趋势，至525℃时达到峰值。当固溶温度在535℃～540℃范围时，强度指标出现波动现象，其原因是常规固溶后的铝合金断裂形式为穿晶断裂，而过烧早期所产生的复熔球大多分布在晶界，但数量少且尺寸小，对晶界强度的破坏作用有限，极易导致材料强度指标的波动。当固溶温度超过545℃时，强度指标出现显著下降趋势，这与固溶过程中材料发生过烧现象有关。随着固溶温度继续升高，过烧效应愈加明显，伸长率呈下降趋势。在本次试验中，还对固溶温度为545℃的拉伸断口进行了分析，其形貌如图3所示。断口分析结果表明，断口裂纹源在试样心部，向表面扩展并瞬断。拉伸性能试验后的断口具有脆性断裂特征，同时存在大量二次裂纹、晶界熔化及液体流动形成的光滑界面，这也是强度指标显著下降的重要原因。

由表3可知，固溶处理后的硬度得到提升，但变化趋势较为平缓，说明固溶处理能够提高2A50铝合金锻件的硬度，但当固溶温度超过470℃时，固溶温度对硬度影响不显著。试样旋转弯曲疲劳性能在180 N/mm2试验应力下的检测结果如图4所示。由图4可知，未固溶时2A50铝合金锻件的疲劳寿命较低，随着固溶温度的升高，疲劳寿命指标首先呈增长趋势，当固溶温度上升至525℃时疲劳寿命指标达到峰值，随后疲劳寿命指标出现显著下降趋势，这就说明固溶温度是影响材料疲劳性能的关键因素。

【参考文献】：
期刊论文
[1]提高2A50铝合金轮毂模锻件力学性能的热处理工艺研究[J]. 英卫东,王贵福,刘洋,刘维洲,张宏伟.  轻合金加工技术. 2006(04)
[2]LD5合金过烧组织分析[J]. 解念锁,杨仁山.  轻金属. 1996(07)



本文编号：3487194