熱處理對(duì)ADC12鋁合金組織和性能的影響.pdf

1、ADC12鋁合金屬于Al-Si-Cu系可熱處理強(qiáng)化的鑄造鋁合金，ADC12鋁硅合金有很好的鑄造性能，且鑄件強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、耐腐蝕性能高及切屑性能好。此種合金通過(guò)控制加入Cu、Mg、Mn的含量，使合金的綜合性能都比較好。ADC12合金的強(qiáng)化機(jī)制主要是固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化，一般在人工時(shí)效狀態(tài)下使用。為了使熱處理后的ADC12合金保持較好的強(qiáng)化效果，同時(shí)又具有較好的熱強(qiáng)度和耐磨性，確定優(yōu)化的熱處理工藝參數(shù)顯得尤為重要。本文就是以優(yōu)選ADC

2、12合金的熱處理工藝參數(shù)為主要目的，同時(shí)探討了熱處理對(duì)ADC12合金微觀組織的影響。 本文以ADC12合金為研究對(duì)象，以熱處理強(qiáng)化為線索，圍繞熱處理工藝參數(shù)的優(yōu)化，采用組織觀察(光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡)、力學(xué)性能檢測(cè)和差熱分析相結(jié)合的方法對(duì)ADC12合金的強(qiáng)化機(jī)制和性能進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： (1)按照正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案對(duì)合金進(jìn)行固溶處理和人工時(shí)效處理，測(cè)試熱處理后合金的力學(xué)性能確定最佳

3、熱處理工藝。通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和極差分析得到此合金的最佳熱處理工藝為：固溶處理溫度520℃，固溶處理時(shí)間5h，人工時(shí)效溫度170℃，人工時(shí)效時(shí)間10h。在此最佳熱處理工藝所對(duì)應(yīng)的合金性能為：室溫σb=283MPa，室溫δ=2.52％；高溫σb=163MPa，高溫δ=4.66％；硬度=125.4HB；磨損量=0.0016g。 (2)研究了熱處理對(duì)合金微觀組織的影響。通過(guò)對(duì)熱處理前后合金進(jìn)行室溫和高溫拉伸斷口形貌掃描分析發(fā)現(xiàn)，熱處理使

4、合金的斷口形貌發(fā)生很大變化，形貌的改變從微觀組織上驗(yàn)證了熱處理可以使得合金獲得較高的延伸率。通過(guò)對(duì)合金進(jìn)行金相分析和透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，熱處理后合金中粗大的樹枝狀的共晶硅形貌發(fā)生很大改變，共晶硅熔斷并且被球化；強(qiáng)化相在固溶處理過(guò)程中溶解，在人工時(shí)效過(guò)程強(qiáng)化相又彌散析出。這些形態(tài)的改變帶來(lái)了包括合金的抗拉強(qiáng)度、硬度和耐磨等性能都得到很大的提高。 (3)研究了固溶保溫時(shí)間對(duì)合金組織和性能的影響和人工時(shí)效時(shí)間對(duì)合金組織和性能的影響。在考

5、察固溶保溫時(shí)間對(duì)合金的組織和性能的影響的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)；合金在520℃進(jìn)行固溶處理過(guò)程中，Al2Cu和Mg2Si等第二相隨時(shí)間延長(zhǎng)逐步固溶，當(dāng)固溶時(shí)間為5小時(shí)時(shí)，第二相固溶基本完成，而且合金中枝狀的共晶硅被溶斷并且被很好的球化，7小時(shí)后，共晶硅發(fā)生粗化；隨著固溶處理時(shí)間的延長(zhǎng)，合金的硬度、抗拉強(qiáng)度先升高到峰值，然后變化不大；隨著人工時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，合金的硬度和室溫抗拉強(qiáng)度先升高后降低，在10h時(shí)達(dá)到峰值。合金在520℃固溶處理時(shí)的最佳時(shí)間為