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固溶深冷處理對鑄造鋁合金組織及性能的影響

來(lái)(lái)源:未知作者:admin發(fā)(fā)布時(shí)(shí)間:2017-05-26 09:11

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鑄造鋁合金熱處理強化通常采用固溶處理及時(shí)(shí)效處理。固溶處理時(shí)(shí)加熱到一定溫度保溫,然后速冷(水冷),以獲得具有一定過(guò)(guò)飽和度的固溶體,再通過(guò)(guò)時(shí)(shí)效強化提高合金力學(xué)(xué)性能。近幾年鋁合金深冷處理也得到較多研究,并已證明可提高合金力學(xué)(xué)性能。鋁合金深冷處理工藝比較單一,一般是固溶加熱水冷到室溫后再進(jìn)(jìn)行深冷處理,及隨后時(shí)(shí)效處理。本文將鑄造鋁合金固溶加熱保溫后直接在液氮中冷卻并保溫一定時(shí)(shí)間,即將水冷工序與深冷處理工序合并為一個(gè)(gè)工序,稱(chēng)(chēng)其為“固溶深冷處理”。通過(guò)(guò)測試合金力學(xué)(xué)性能變化,以探求鑄造鋁合金最佳熱處理強化手段。

實(shí)(shí)驗材料為自制ZL合金、ZL101和ZL109三種鑄造鋁合金。自制ZL合金試樣在實(shí)(shí)驗室熔煉澆鑄,成分(質(zhì)(zhì)量分數,%)為:7.0Si,1.0Mg,92Al。合金試樣固溶處理及時(shí)(shí)效工藝規范見(jiàn)(jiàn)表1。深冷處理介質(zhì)(zhì)為制氧車(chē)(chē)間提供的工業(yè)(yè)液氮(-196℃)。三種鑄造鋁合金分別采用下列三種工藝處理:①固溶處理(水冷)+時(shí)(shí)效;②固溶處理(水冷)+液氮深冷48h+時(shí)(shí)效;③固溶加熱保溫后直接液氮深冷48h+時(shí)(shí)效。為了解深冷處理對時(shí)(shí)效性能影響,除上述人工時(shí)(shí)效外,部分試樣還進(jìn)(jìn)行了75天自然時(shí)(shí)效,測試其硬度變化。表1 鑄造鋁合金熱處理工藝 合金自制ZL 合金ZL101 合金ZL109 合金 固溶處理 530℃×5h 530℃×5h 500℃×5h 時(shí)(shí)效處理 160℃×4h 150℃×2.5h 180℃×8h Al-Si系合金經(jīng)(jīng)深冷處理后硬度、強度升高,具有明顯強化作用,某些深冷處理工藝也可保持塑性改善,具有強韌化作用。固溶深冷處理對Al-Si系合金力學(xué)(xué)性能影響優(yōu)(yōu)于常規深冷處理。深冷處理對Al-Si系合金有預時(shí)(shí)效作用,促進(jìn)(jìn)第二相彌散均勻析出,有利于力學(xué)(xué)性能改善。

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