冶金工程師職稱論文熱處理工藝對鋁合金性能影響

所屬分類：建筑論文閱讀次時間：2017-02-10 16:02

本文摘要：熱處理是冶金中經常用到的一種工藝，本篇冶金工程師職稱論文認為在保溫時間不變的情況下，固液處理溫度越高，鋁合金元素就越多，會使固溶飽和度增大，還能夠伴隨著時效性溫度的增加，析出的第二相明顯增多，抗拉強度增強，沖擊韌性減弱。當固溶溫度為520℃，

　　熱處理是冶金中經常用到的一種工藝，本篇冶金工程師職稱論文認為在保溫時間不變的情況下，固液處理溫度越高，鋁合金元素就越多，會使固溶飽和度增大，還能夠伴隨著時效性溫度的增加，析出的第二相明顯增多，抗拉強度增強，沖擊韌性減弱。當固溶溫度為520℃，固溶時間3小時，時效溫度175℃時為最佳的合金熱處理工藝方案。可以發表冶金工程師職稱論文的期刊有《金屬熱處理》辦刊特點：1、研究所、學會、協會合辦，擁有資深編委，開門辦刊;2、理論聯系實際，普及與提高并重，促進行業技術進步，努力為提高機電產品質量和企業的經濟效益服務;3、注重國際交流，信息量大，精品意識強，廣告宣傳實際效果好。獲獎情況：1992年全國優秀科技期刊一等獎;1996-1998機械工業優秀期刊一等獎.

　　【摘要】隨著我國經濟發展水平的不斷提高，工業生產技術在不斷完善與發展，其中，鋁合金是工程應用中最多的，與其他金屬相比，其應用過程中的優勢較多，在航空、汽車、建筑等領域中應用廣泛。但當前的Al-Si合金力學性能在不斷退化，強度與韌性也大不如以前。本文將對熱處理工藝對鋁合金性能的影響進行分析，通過分析與檢測力學性能，能夠找到最優的熱處理方法。

　　【關鍵詞】熱處理工藝;鋁合金性能;工業生產

　　1實驗材料、設備以及實驗方法

　　1.1實驗材料本次實驗使用的材料為ZLG01鋁合金，其中添加了適量的銅與鈰，所占比例分別為4%與0.5%。中間合金型號為Al-Cu30與Al-ce6。其中，通過自熔獲取的是Al-ce6，使用六氯乙烷作為變質劑。1.2試樣制備先將鋁合金添加其中，在ZLG01鋁合金達到溶解狀態以后，添加適量Al-Cu與Al-ce合金，作為中間合金，將溫度調至680℃，穩定12分鐘左右以后將各種物質攪拌均勻，在保溫10分鐘以后將其拿出放置到金屬模具中冷卻，達到冷卻標準以后，將試樣取出。1.3固溶處理與時效分析在鋁合金性能分析當中，熱工藝處理制度如下表1、2所示：

　　2實驗結果分析

　　2.1固溶溫度與時效溫度對鋁合金力學性能的影響：為了更直觀表現固溶溫度與時效溫度對鋁合金性能的影響，選擇3種不同的固溶溫度，并對這三種溫度下鋁合金的強度與硬度進行比較。下圖A、B、C分別表示三組固溶溫度與時效溫度變化趨勢。通過上圖可以看出，當固溶溫度達到540℃時，大部分的時效性溫度都已經達到20℃與500℃。表示，經過高溫固溶處理后，鋁合金的強度與硬度都相比固溶處理時的強度與硬度高。為使固溶溫度提升，可以對原子的擴散速度進行調整，進而將鋁合金元素全部滲透到基體內，在達到冷卻指標以后，基體將出現飽和，析出大量的強化相，此時的強化效水平明顯提升，伴隨著固溶溫度的增大，鋁合金抗拉強度與硬度均得到增強。但是當處于相同的固溶溫度狀態下時，時效溫度的差異將對不同鋁合金試樣的抗拉強度產生影響。當處于500℃的固溶溫度時，鋁合金試樣抗拉強度與硬度將隨著溫度升高而增強，在175℃時達到最大值。當溫度達到200℃時，粗粒子析出較多，并且強度增加，也使鋁合金的硬度相應增加[1]。溫度為150℃時，粒子析出明顯減少，造成了位錯阻礙的減弱，致使鋁合金的強度與硬度下降。時效性溫度提升，合金硬度又有所提升，達到200℃時也不會出現硬度下降。這是因為此時有非常多的合金要素已經滲透到了集體內，只有更高的溫度才能將其析出，而200攝氏度顯然不符合最高溫度要求。由上圖C可知，在500℃的固溶狀態下，溫度的升高能夠使沖擊韌性出現緩慢下降趨勢，但隨后又馬上恢復到上升的狀態。這是因為試樣當時正處于比較低的時效狀態溫度，元素析出量相對較少，并使錯位運動阻礙減少，具有顯著的塑性效果與抗沖擊韌性。當溫度為175℃時，有大量的粗粒子開始析出，并處于分散狀態，錯位運動阻力也增大，促使鋁合金的強度與硬度增強，但韌性卻在降低;當處于200℃開始析出粗相粒子時，位錯運動效果明顯增強，這時，鋁合金試樣的韌性得到提升;當固溶溫度處于520℃與540攝氏度時，韌性開始出現下降趨勢。[2]這時因為，此時的合金元素在基體當中遇到高溫出現析出，造成合金強度增大，而韌性降低的情況。