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1、第26卷第2期上海有色金属Vol26No22005年6月SHANGHAINONFERROUSMETALSJun.2005文章编号:1005-2046(2005)02-0097-06高强铝合金的热处理技术尚勇,张立武(航天科技集团第四研究院43所,陕西西安710025)摘要:介绍了高强铝合金热处理的研究现状,将均匀化处理、深冷处理归入铝合金热处理范畴,对升温固溶、高温预析出、双重淬火、回归热处理(RRA)和过时效-重固溶-再时效处理(ORR)等热处理制度进行了归纳总结。关键词:高强铝合金;热处理;固溶;时效中图分类号:TG1663文献标识码:A高强铝合金作
2、为一种高性能材料,无论是军解,为后续时效提供了较高的过饱和度。工还是民用,应用都极为广泛。我国的高强铝合均匀化处理后的合金组织中,枝晶间偏析明显金研究与国外相比,不论是基础理论、工艺技术,减少,大部分呈断续分布;枝晶内部析出相密集。均还是技术装备水平及其完善程度差距都很大。本匀化保温完成后快速冷却,获得的析出相密度较文从热处理角度出发,讨论到目前为止高强铝合高。慢速冷却条件下,由于铸锭在高温停留时间长[1]金有关热处理技术的研究。,枝晶内部析出物难以形核,数量减少。1均匀化处理2固溶处理超高强铝合金的合金化元素总量较高,所以21强化固溶均匀化是合金完成铸造进行初步处理的
3、一个必不固溶处理是获得过饱和固溶体的方法。它是可少的工艺过程。将第二相能在基体中随温度降低而减小的合金加由于合金凝固时存在枝晶偏析,通过均匀化热至第二相能全部或最大限度地溶入固溶体的温处理可以消除或降低晶内化学成分和组织的不均度,保温一段时间,以快于第二相自固溶体中析出匀性,消除或减少在铸锭快速冷却时所产生的内的速度冷却,从而获得过饱和的溶质原子和空位。应力,改善铸锭的热塑性。均匀化处理能促使铸目前固溶处理有一般固溶和强化固溶两种处造过程中形成的非平衡第二相溶解,减少第二相理方法。常规固溶处理方法是在某一温度下保温的体积分数,改善合金的塑性,并提高合金元素在一定时间;强化固溶处
4、理方法是先在某一温度下基体中的固溶度,从而提高合金的固溶强度。均保温一定时间,然后以一定的升温速度升温至更匀化时间越长,过程越彻底,时效后合金的强度越高的温度,保温后在室温下冷却。如果随后的时高。然而,高强铝合金由于合金元素含量高,因此效制度一样,则可以看到强化固溶的优点。如图[2]均匀化比较困难。从改善合金性能的角度出发,1所示。目前有几种均匀化制度。研究发现,两级均匀化文献对强化固溶进行了研究,通过逐步提高优于单级均匀化;短时保温能够促进粒子的弥散固溶温度,直至超过多相共晶温度,和延长固溶时析出,细化亚晶粒,有利于提高合金的综合性能。间等强化固溶手段,有效地减少了均匀化后未
5、溶高温均匀化比低温均匀化更能促进合金元素的溶解的粗大第二相,同时没有形成过渡相和过烧的收稿日期:2004-09-02作者简介:尚勇(1978~),男,陕西西安人,硕士研究生,主要从事材料加工工程。98上海有色金属第26卷(a)(b)图1一般固溶和强化固溶的金相组织(a)一般固溶;(b)强化固溶[2]迹象,从而提高合金的固溶程度。高温预析出对金相组织的影响如图3所示。强化固溶与一般固溶相比,在不提高合金化元素总含量的前提下提高了固溶体的过饱和度,同时减少了粗大未溶结晶相,对于提高时效析出程度和改善抗断裂性能具有积极意义,是提高高[3]强铝合金综合性能的一个有
6、效途径。22高温预析出处理高温预析出是指先在高温充分固溶,后在略低于固溶温度下保温,即两步固溶处理,来改善晶界和晶内的析出状态,使材料具有良好的综合力学性能,尤其是抗应力腐蚀性能得到改善。处理图2高温预析出示意图制度如图2所示。(a)(b)(c)(d)图3A-lZn-Mg-Cu铝合金固溶(预析出)金相组织(a)、(c)4853h固溶处理;(b)、(d)4853h+4655h固溶处理由图3可以看出,合金经过485固溶后,晶相,在随后的时效过程中,新相若能在原有析出的内和晶界都很干净;而合金再经465预析出处基础上形核长大,则可以改变晶界析出相的状态,理
7、后,析出相不连续地分布于晶界,晶内比较干使其更加粗大、离散,从而有利于提高合金的抗应[4]净。力腐蚀性能。同时,陈康华等研究后也认为,在近固溶度条23双重淬火处理件下,预析出不仅可以形成不连续晶界析出相,还双重淬火制度如图4所示。有研究表明,对可增加随后时效状态下晶界析出相颗粒的尺寸和B95合金采用预先双重淬火,既可以达到单级时间距,在保持合金强度的同时,提高合金的应力腐效以后的强度值,又可获得双级时效后强度、塑[5]蚀抗力。这是因为经充分固溶的高强铝合金,性、抗腐蚀性的最佳结合。即
