含sc2024铝合金热处理工艺优化

《含sc2024铝合金热处理工艺优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、《铝Jju-r》2013年第6期总第215期技术工程含Sc2024铝合金热处理工艺优化石磊，张星翔，韩昭勇，付越垒。邵紫光(河南中孚实业股份有限公司高精铝分公司，河南巩义451200)摘要：介绍了2024合金的用途、传统热处理工艺制度及其相构成，通过对样品的固溶、时效优化处理找到最佳的含钪2024铝合金热处理工艺，最佳处理工艺为：固溶温度500~C、固溶时间为4Ij,时、60℃水淬，预时效温度为130~C、时间为6lJx时，最终时效温度为190~C、时间为18小时。关键词：含钪2024铝合金；热处理工艺；固溶处理；时效处理；力学性能中图分类号：TG166．

2、3，TG156文献标识码：B文章编号：1005—4898(2013)一0019—08doi：10．3969／i．ssn．1005—4898．2O13D6D4O前言1．2实验方法及设备实验样品中取样进行不同的固溶、时效处Al—Cu—Mg系超高强铝合金广泛应用于飞机结理。为了找出最优的含钪2024合金热处理工艺，构(蒙皮、骨架、肋梁、隔框等)、导弹构件、螺本文综合有关2024合金热处理工艺文献，初步选旋桨元件及其他各种结构件中、。国内外学者对择了以下四种热处理工艺进行对比实验(表2)。含钪2024铝合金进行了很多的组织性能研究，但是对其热处理工艺的研究较少口、

3、。本文主要对含钪表2四种不同处理工艺2024铝合金进行各种的热处理工艺优化卅，对材工艺选择样品处理工艺编号料的力学性能进行对比测试，并通过微观组织观工艺一固溶处理：固溶温度500~C，保温10h，察，分析不同的热处理工艺参数对其力学性能的影(T6处理)A60~C水冷到室温；响，以获得较优的热处理工艺，改善材料性能。时效处理：180~C，10h，空冷到室温。固溶处理：固溶温度500℃，保温10h，1实验材料和方法工艺二60℃水冷；(双级时效B双级时效处理：1．1材料制备处理)预时效：100。C，120min，空冷；为了达到最佳的强化效果，保证有尽可能多的二次

4、时效：180。C，10h，空冷。S(A1：CuMg)相析出，合金的铜镁比在2．6：1左右。表固溶处理：固溶温度500。C，保温10h，1为本次实验熔配所得的含钪2024合金化学成分：60。C水冷；工艺三冷热循环处理(冷热循环C：100。C保温120min，深表12024合金化学成分／％处理)冷处理：一102~C、120min，反复循环3元素AlCuMnMgZnZrSc次；含量92．564．45O．51．7l0．150．030．20．4时效处理：180。C，10h。作者简介：石磊(1986～)，男，河南巩义人，硕士研究生。收稿日期：2013—10—20《铝加

5、工》越2013年第6期总第215期技术工程{15i弭11∞1勰1i1弓111侣1惦1190~C时效时如图5(e)，与其他时效温度相比，图6分别为时效温度和时效时间对合金力学性组织中弥散相尺寸细小、相体积分数较大，颗粒能的影响。可以看出，大部分的材料的强度随着分布也更加均匀。时效温度的升高而逐渐增加，高于190~C后硬度开始降低，说明此时强化相已经开始长大，强化效果逐渐降低，出现了过时效的状态。综合分析时效温度和时效时间的影响，在190~C进行时效时，合金具有最高的强化效果，而在l90℃时效18h时，合金的时效强化效果最好。相对而言，时效时间对合金时效强化效

6、果的影响较时效温度的影响较小。因此，含钪2024合金的最佳时效工艺为190℃、18h。时效温度／℃2．3预时效工艺优化根据铝合金时效强化原理，含钪2024合金1加经优化的时效处理工艺处理后的强度仍然较美135国生产的2024合金的强度稍低，原因在于合金中》S(A1CuMg)相没有充分析出，因此不能充分发挥氲130瞅其弥散强化效果。已有的研究表明，在最终时效125前进行预时效处理，由于组织中析出了大量的Cu120原子团簇或s’过渡相，可以促进最终时效处理时115S(A1cuMg)以及CuA1相的快速析出，从而增加其对合金的弥散强化效果，因此有必要对合金进行预

7、时效处理，并对预时效的工艺参数进行优化处理。工艺优化方案如表7。表72024合金预时效工艺优化方案固溶工艺预时效工艺时效工艺固溶温度固溶时间冷却方式预时效温度时效时间冷却时效温度／~Cm，℃，℃方式，℃时效时间m冷却方式60。C水冷到l10、130空冷到室5004室温1402、4、6、8日19018空冷到室温图7为不同预时效处理后的微观组织，图8合金中的S(A12CuMg)相、CuA1相明显增加，弥散为不同预时效工艺处理后典型SEM分析结果。可度更高，见图7c、d和图8(b)。但是当在140~C以看出在110％预时效时，组织中的主要强化相进行预时效时，如果

8、预时效时间较短，组织与S(A1：CuMg)相没有充分析出，体积分数