熱處理對(duì)2024鋁合金組織與性能的影響

  鋁及鋁合金是有色金屬中用量最大、產(chǎn)量最高的材料,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),廣泛用于航空、交通運(yùn)輸、建材、機(jī)械、包裝等行業(yè),同時(shí)也是重要的國(guó)防材料。2024合金屬Al-Cu-Mg系高強(qiáng)硬鋁合金,由于其具有強(qiáng)度高、耐熱性好、成形性優(yōu)良及耐損傷等特點(diǎn),早已成為航空航天工業(yè)的主要結(jié)構(gòu)材料。因此探索新的熱處理工藝制度,提高2024合金的綜合性能具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

  固溶處理保溫時(shí)間均為50min,固溶溫度分別為460、480、500和520℃,采用到溫裝爐,固溶完成后,快速取出水冷。研究固溶時(shí)間對(duì)性能影響是講樣品放入500℃的熱處理爐中分別保溫30、50、70和90min,固溶完成后,快速取出水冷。研究時(shí)效處理對(duì)性能的影響時(shí),先將試樣進(jìn)行500℃×50min的固溶處理,隨即將試樣進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間不同溫度的時(shí)效熱處理,并且每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次試樣的力學(xué)性能測(cè)試。時(shí)效溫度分別為130、170、180、190和210℃。采用到溫裝爐,冷卻方式為快速水冷。每隔1h后快速取出,快速水冷進(jìn)行硬度測(cè)試,之后快速放回?zé)崽幚頎t中繼續(xù)進(jìn)行時(shí)效熱處理,總共時(shí)效時(shí)間為15h。

  熱處理工藝對(duì)2024合金的組織與性能有顯著的影響,固溶溫度越高,固溶的合金元素濃度也就越大,提高了固溶程度,淬火后的過(guò)飽和固溶體的濃度也就越高,時(shí)效后將具有更高的強(qiáng)度;隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng),合金的硬度值先升高而后變得較為平緩,且有所降低。在500℃固溶保溫50min時(shí),硬度值出現(xiàn)峰值;隨時(shí)效溫度的升高,時(shí)效到達(dá)峰值所需的時(shí)間越短,時(shí)效越快,180℃時(shí)效達(dá)到的峰值為最高值,且時(shí)效到達(dá)的硬度最高。