熱處理對ADC12鋁合金組織和性能的影響.pdf

1、ADC12鋁合金屬于Al-Si-Cu系可熱處理強化的鑄造鋁合金，ADC12鋁硅合金有很好的鑄造性能，且鑄件強度高、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合金的強化機(jī)制主要是固溶強化和沉淀強化，一般在人工時效狀態(tài)下使用。為了使熱處理后的ADC12合金保持較好的強化效果，同時又具有較好的熱強度和耐磨性，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，同時探討了熱處理對ADC12合金微觀組織的影響。 本文以ADC12合金為研究對象，以熱處理強化為線索，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)性能檢測和差熱分析相結(jié)合的方法對ADC12合金的強化機(jī)制和性能進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)按照正交試驗設(shè)計的方案對合金進(jìn)行固溶處理和人工時效處理，測試熱處理后合金的力學(xué)性能確定最佳

3、熱處理工藝。通過正交試驗設(shè)計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℃，固溶處理時間5h，人工時效溫度170℃，人工時效時間10h。在此最佳熱處理工藝所對應(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)研究了熱處理對合金微觀組織的影響。通過對熱處理前后合金進(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證了熱處理可以使得合金獲得較高的延伸率。通過對合金進(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；強化相在固溶處理過程中溶解，在人工時效過程強化相又彌散析出。這些形態(tài)的改變帶來了包括合金的抗拉強度、硬度和耐磨等性能都得到很大的提高。 (3)研究了固溶保溫時間對合金組織和性能的影響和人工時效時間對合金組織和性能的影響。在考

5、察固溶保溫時間對合金的組織和性能的影響的實驗中發(fā)現(xiàn)；合金在520℃進(jìn)行固溶處理過程中，Al2Cu和Mg2Si等第二相隨時間延長逐步固溶，當(dāng)固溶時間為5小時時，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小時后，共晶硅發(fā)生粗化；隨著固溶處理時間的延長，合金的硬度、抗拉強度先升高到峰值，然后變化不大；隨著人工時效時間的延長，合金的硬度和室溫抗拉強度先升高后降低，在10h時達(dá)到峰值。合金在520℃固溶處理時的最佳時間為