固溶深冷處理對鑄造鋁合金組織及性能的影響
來(lái)(lái)源：未知作者：admin發(fā)(fā)布時(shí)(shí)間：2017-05-26 09:11
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鑄造鋁合金熱處理強化通常采用固溶處理及時(shí)(shí)效處理。固溶處理時(shí)(shí)加熱到一定溫度保溫，然后速冷(水冷)，以獲得具有一定過(guò)(guò)飽和度的固溶體，再通過(guò)(guò)時(shí)(shí)效強化提高合金力學(xué)(xué)性能。近幾年鋁合金深冷處理也得到較多研究，并已證明可提高合金力學(xué)(xué)性能。鋁合金深冷處理工藝比較單一，一般是固溶加熱水冷到室溫后再進(jìn)(jìn)行深冷處理，及隨后時(shí)(shí)效處理。本文將鑄造鋁合金固溶加熱保溫后直接在液氮中冷卻并保溫一定時(shí)(shí)間，即將水冷工序與深冷處理工序合并為一個(gè)(gè)工序，稱(chēng)(chēng)其為“固溶深冷處理”。通過(guò)(guò)測試合金力學(xué)(xué)性能變化，以探求鑄造鋁合金最佳熱處理強化手段。
實(shí)(shí)驗材料為自制ZL合金、ZL101和ZL109三種鑄造鋁合金。自制ZL合金試樣在實(shí)(shí)驗室熔煉澆鑄，成分(質(zhì)(zhì)量分數，%)為：7.0Si，1.0Mg，92Al。合金試樣固溶處理及時(shí)(shí)效工藝規范見(jiàn)(jiàn)表1。深冷處理介質(zhì)(zhì)為制氧車(chē)(chē)間提供的工業(yè)(yè)液氮(-196℃)。三種鑄造鋁合金分別采用下列三種工藝處理：①固溶處理(水冷)+時(shí)(shí)效；②固溶處理(水冷)+液氮深冷48h+時(shí)(shí)效；③固溶加熱保溫后直接液氮深冷48h+時(shí)(shí)效。為了解深冷處理對時(shí)(shí)效性能影響，除上述人工時(shí)(shí)效外，部分試樣還進(jìn)(jìn)行了75天自然時(shí)(shí)效，測試其硬度變化。表1 鑄造鋁合金熱處理工藝 合金自制ZL 合金ZL101 合金ZL109 合金 固溶處理 530℃×5h 530℃×5h 500℃×5h 時(shí)(shí)效處理 160℃×4h 150℃×2.5h 180℃×8h Al-Si系合金經(jīng)(jīng)深冷處理后硬度、強度升高，具有明顯強化作用，某些深冷處理工藝也可保持塑性改善，具有強韌化作用。固溶深冷處理對Al-Si系合金力學(xué)(xué)性能影響優(yōu)(yōu)于常規深冷處理。深冷處理對Al-Si系合金有預時(shí)(shí)效作用，促進(jìn)(jìn)第二相彌散均勻析出，有利于力學(xué)(xué)性能改善。