2024型铝合金的热处理2

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1、2024型铝合金的热处理王祝堂(中国有色金属加工工业协会，北京100814)摘要：介绍了2024型合金的发展、相组成及热处理工艺制度，指出通常2024型硬质合金是四元(Al—cu—Mg—Mn)合金，但合金中含有相当多的杂质铁和硅，因而大大地改变了合金的相组成。其热处理工艺制度及形变制度对合金的各项力学性能产生较大影响。关键词：2024型合金；相组成；热处理HeatTreatmentfor2024AluminumAlloyWangZhutang(ChinaNonferrousMetalProcessingIndustryAssociation，

2、Beijing100814)Abstract．"Introducetheevolution，phasecompositionanditscraftsystemofheattreatmentof2024aluminumalloy．Usually2024hardalloywasquaternaryalloywithsomeimpurityironandsilicon，thuswidelychangeitscompositionCausethecraftanddeformationsystemformechanicalpropertiesofthe

3、alloy．Keywords：2024alloy；phasecomposition；heattreatment1引言中所列成分可见，2024合金的繁衍是在保持主要2024型合金又被称为高强度硬铝，是用途最合金元素大体不变的情况下，在向着高纯化的方为广泛的结构铝合金，许多重要的受力结构特别向发展，以提高合金的塑性、韧性与强度。在这些是飞机的机身、机翼与连接件等都是用此合金制合金中，除2024A、2224A分别是法国与俄罗斯研造的，可加工成各种各样的半成品包括箔材在内，发的外，其他的都是美国铝业公司(Alcoa)发明的。经过约80年的发展，已发展

4、到第6代(表1)。由表1936年美国首次用2024-T3板材制造DC．3型表12024型合金的化学成分(质量％)2009年第2期念磊世辱I43飞机上机翼蒙皮。热强性是最好的，这一点对于在高温下工作的材硬铝型合金(特别是2024合金)的特点是在高温料很重要。下软化的倾向比其他许多变形铝合金(7075合金)都小。这是因为这类合金是含有S(A1CuMg)~H，而这种2相组成相的形成和聚集比存在于其他合金中的MgZn2、所有的硬铝型合金，包括2024合金在内，其CuA12、Mg2Si、A13Mg2、A12Mg3Zn3等都要慢些。主要强化相是CuA1和

5、A1CuMg，因此必须谈到2024合金与其他硬铝型合金所不同的是它A1一Cu-Mg系合金的三元相图，因为所有硬铝型的强度更高；在新淬火状态下具有中等塑性，2024合金都处在该三元相图的铝角区域内。有关A1一合金的抗蚀性较低，因此它的板材主要在包铝状Cu-Mg三元相图的资料，可参考图1～图4。由图态下应用，这种合金的可焊性比2017合金的差，1可知：但是它的强度性能却超过了2017合金的。(1)A1-CuA12-S(A12CuMg)系，有一个三元共由于2024合金包铝板材的包铝层抗蚀性很晶点E，在501℃进行以下转变：好，而心部又具有很高的强度

6、，因此它获得了比其液体Al+CuAl2+Al2CuMg他铝合金板材更为广泛的应用。此外，2024合金的共晶点成分为63．1％A1、29．7％Cu和7．2％Mg；Al~Ig2图1AI-Cu-Mg系相图图2AI—Cu—MG系相图的铝角CuAI】图3AI—cu—Mg系合金相图铝角在固态下的相区分布图4AI—Mg—SI-Cu系合金相图铝角在含5％Cu处固态相区的分布44『岔姥喵誊2009年第2期(2)A1-A12CuMg-A16Mg4Cu系，有一个包晶很敏感。点P，在465℃进行以下转变：2024合金含有AI+CuAI2+S(A12CuMg)三元共液

7、体+Al2CuMg—Al+Al6MCu晶体，它的熔点为507~C，2024合金中可能还有另包晶点的成分为64．4％A1、10．0％Cu和25．6％一种三元共晶体Al+CuA12+Mg2Si，其熔点为Mg；517~C，它含有28％Cu、67％Mg、3．5％Si，其余为铝。(3)A1-A16Mg4Cu-AI+AI2MgCu系，有一个共至于合金中究竟得到哪一种共晶体，则要视合金晶点E：，在445℃进行以下转变：中所形成的第二相的相对数量而定，这不仅取决液体一Al+AI6Mg4Cu+A13Mg2于化学成分，并且取决于生产材料的工艺。显然，共晶点的成分

8、为65．5％A1、1．5％Cu和33％后一因素就是采取不同淬火温度的原因。几乎所Mg。有的硬铝型合金在500℃时都形成含4％Cu和a+cuAl2+S(A1CuMg)