自孕育法流變壓鑄變形鋁合金熱處理研究.pdf

1、本文主要以2024變形鋁合金為研究對(duì)象，研究了自孕育法流變壓鑄成形2024變形鋁合金的半固態(tài)成形微觀組織，合金經(jīng)過(guò)固溶處理、時(shí)效處理后的組織以及不同熱處理特性，并與金屬型鑄造2024變形鋁合金進(jìn)行對(duì)比研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)自孕育法流變壓鑄成形的2024變形鋁合金的組織主要由球狀和類(lèi)球狀的初生α-Al相，與顆粒間不規(guī)則呈連續(xù)網(wǎng)狀分布的共晶θ(CuAl2)相和S(CuAl2Mg)相組成。二次凝固組織形成過(guò)程主要分三個(gè)階段:“

2、腳趾”狀和“齒”狀初生α2相依附生長(zhǎng)，爆發(fā)形核產(chǎn)生呈等軸狀的初生α3相和共晶反應(yīng)。共晶組織主要以共生生長(zhǎng)方式為主，α-Al相與θ(CuAl2)相、S(CuAl2Mg)相通過(guò)組元間的橫向擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)兩相的交替生長(zhǎng)，并以“搭橋”的方式形成層片狀共晶組織。金屬型鑄造2024變形鋁合金的組織主要由呈樹(shù)枝狀、柱狀和等軸狀的α-Al相，以及枝晶間呈骨骼狀分布的共晶θ(CuAl2)相和S(CuAl2Mg)相組成，而且共晶組織也呈共生生長(zhǎng)方式。
　

3、　(2)流變壓鑄成形的2024變形鋁合金在495℃固溶處理12 h后，共晶相θ(CuAl2)相和S(CuAl2Mg)相逐漸固溶進(jìn)入α-Al基體內(nèi)部，使得合金基體中的過(guò)飽和Cu、Mg合金元素的含量增多，對(duì)合金起到良好的固溶強(qiáng)化作用。而且，隨著固溶時(shí)間的增加，流變壓鑄成形2024的組織中的初生顆粒與二次凝固區(qū)顆粒出現(xiàn)合并長(zhǎng)大現(xiàn)象，其它們的長(zhǎng)大速率都隨固溶時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。與金屬型鑄造2024變形鋁合金相比，流變壓鑄2024變形鋁合金的固溶特

4、性較優(yōu)。固溶使得合金的硬度及強(qiáng)度上升，而且流變壓鑄2024變形鋁合金的硬度上升較快。固溶處理對(duì)合金的固溶強(qiáng)化效果較明顯，對(duì)其硬度影響也較大。
　　(3)合金經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后，其合金基體中的不連續(xù)析出θ相和S相主要在合金的晶界處析出。不連續(xù)析出相主要受時(shí)效溫度和時(shí)效時(shí)間的影響，時(shí)效溫度越高析出相越多，時(shí)效時(shí)間越長(zhǎng)析出相也越多，當(dāng)析出相增加到一定程度其含量不再明顯增加，θ相和S相也有逐漸粗化的現(xiàn)象。而且，析出相也受到二次凝固組織和固溶的