论文部分内容阅读
为了研制高强度、高韧性的铝铜合金,本文进行了三方面的研究。首先通过成份设计探索出获得最佳性能的合金成份,并分析其挤压铸造下压力对合金的影响规律。然后探索获得高强韧铝铜合金的最佳热处理工艺参数。最后利用所制定的挤压铸造工艺和热处理工艺制备高强韧铝铜合金,并对其性能和组织进行了研究。
本文对挤压铸造下成份和压力对合金的影响规律进行了研究,结果表明:随压力增加合金的抗拉强度和延伸率显著增加,合金Ⅳ(A1-4.5~5.0wt%cu-0.5~1.0wt%Mg-0.5~1.0wt%Mn)的抗拉强度随挤压力的增加增幅较大,未加压的合金的抗拉强度为215 MPa,50 MPa挤压力下合金的抗拉强度达309 MPa,增幅为44%:合金V(Al4.5~5.5wt%cu一0.3~0.5wt%Mn)的延伸率随挤压力的增加增幅明显,未加压的合金V的延伸率为6%,100 MPa挤压力下挤压的合金其延伸率达l9.1%,增幅为2l8%。但挤压力增加到75 MPa后再增加压力,对力学性能影响不大。合金的最佳挤压铸造压力范围为25~75 MPa。
对挤压铸造铝合金I(A1-3.5~4.0wt%Cu-1.0~1.5wt%Mg-0.5~1.0wt%Mn)热处理的工艺参数探索表明:随着固溶时间和时效时间的增加,硬度逐渐增大,接着再增加固溶或时效时间,合金的HRB增加己不明显。 铝合金最优热处理工艺参数为480℃保温1小时490℃固溶8小时后常温水淬火,170℃时效6小时。
用优化好的合金Ⅳ和合金V挤压铸造,结果表明:75MPa挤压力下,铸态合金Ⅳ的抗拉强度为298MPa,延伸率10.8%;T6状态下合金的抗拉强度达520MPa,增幅为57%;延伸率最大达7.9%:75MPa挤压力下,铸态合金V的抗拉强度为285MPa,延伸率19%;T5状态下合金的抗拉强度达451MPa,增幅为63%,延伸率21%。
通过对合金其显微组织研究表明:1)随挤压力增加,晶粒明显细化,二次枝晶增加,枝晶间距减小;而且弥散相质点越多,分布也越均匀。2)合金断口特征表明,拉伸试样的断口大部分区域为大小不均的韧窝,韧窝处存在呈弥散分布的二次相质点。3)随压力增加,韧窝深度和均匀度均有明显增加,韧窝中二次质点数目增多。