2024铝合金薄板的热处理工艺与性能的研究

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1、摘要2024铝合金属于A1．Cu-Mg系的高强度低比重变形铝合金，在航空、航天部门和其他军工品上应用十分广泛。本课题改进了2024的热处理工艺制度，并通过一系列的试验和研究，探讨了热处理工艺对2024铝合金微观组织、力学性能、疲劳性能及腐蚀性能的影响。本试验采用正交设计试验优化了2024铝合金的热处理工艺，由拉伸试验结果表明，热处理工艺参数中，固溶温度、时效温度、时效时间对材料力学性能的影响显著。各影响因子对ob影响由强到弱的顺序为：固溶温度、时效温度、时效时间、固溶时间、放置时间。对于002影响的显著性强弱顺序为时效温度、固溶温度、时

2、效时间、固溶时间、放置时间。通过研究不同热处理工艺下合金性能并由透射电镜分析微观组织，发现固溶温度的提升有利于a固溶体均匀性和过饱和度提高，为随后的时效过程奠定良好的基础。185℃、lO小时为峰值时效，透射电镜组织主要为细小的点状的S”相+针状的S’相混合组织；190℃、9～10小时为过时效状态，强化相有所长大，微观组织主要是针状的S’相+少量的S”相。最佳的热处理工艺应为498"C固溶、185℃时效10小时。将不同的热处理工艺状态下疲劳性能和抗腐蚀性能对比，优化后的热处理工艺的疲劳性能得到了提升，而抗腐蚀性能与样品的表面处理状态有关，

3、热处理状态对其影响不显著。关键词：2024铝合金薄板时效固溶温度微观组织性能ABSTRACTThe2024aluminumalloybelongstotheseriesofA1一Cu—MgwhichisahJlghstrengthandlowproportiondeformationalloyItiswidelyusedinaviation，spaceflightandothermilitaryproduction．Inthiswork,thesystemofheattreatmentprocessof2024isimproved．Th

4、einfluenceofheattreatmentprocesstomicrostructure、mechanicalproperties、fatiguepropertiesandcorrosionpropertiesofthe2024aluminumalloyisdiscussedbyaseriesoftestsandstudies．Inthiswork，theheattreatmentprocessof2024aluminumalloyisoptimizedbyorthogonaldesign．Theresultoftensilet

5、estshowsthatduringtheheattreatmentprocess，themechanicalpropertiesisnotablelyinfluencedbysolutiontemperature，agingtemperatureandagingtime．FactorswhichaffectObfromstrongtoweakinthefollowingorder：solutiontemperature，agingtime，solutiontimeandstoragetime．Theimpactfactorsof00．

6、2thatfrommajortominorare：agingtemperature，solutiontemperature，agingtime，solutiontime，storagetime．Alloypropertiesareinvestigatedbydifferentheattreatmentprocess．microstmctureisanalysisedbytransmissionelectronmicroscopy(TEM)．Itwasfoundthatthegrowthofthesolutiontemperatureis

7、conducivetoenhancementoftheuniformityandthedegreeofsupersaturationofasolidsolution，andisagoodfoudationforthesubsequentagingprocess，Peakstrengthappearswhenagingtempretureis185"Candagingtimeis10hours，themixedstructureofsmallandpointS”phase+needleS’phaseareobservedbyTEM．Ove

8、ragingappearswhenagingtempretureis190"Candagingtimeis9～10hours，thestrengthenedphasegrowsup，themicrostru