时效制度对2 A12铝合金组织与性能的影响.pdf

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1、第３９卷第６期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅６２０１４年６月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＪｕｎｅ２０１４时效制度对2A12铝合金组织与性能的影响１２２１１１贺双喜，刘向阳，谢广辉，刘西刚，尚坤，张新军（１．中国航天员科研训练中心，北京１０００９４；２．中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室，北京１０００９４）摘要：用拉伸试验、金相分析和透射电镜分析等方法研究了不同时效制度对２Ａ１２合金组织性能的影响。结果表明，与Ｔ４态相比，２Ａ１２合金经Ｔ６时效处理后，晶内沿特定取向析出了大量沿晶界断续分布的细长棒状的Ｓ′相，使合金强度提高，但塑性下降。２Ａ１２合金Ｔ６态的优化时效工艺为１９０℃×４

2、ｈ。关键词：２Ａ１２合金；时效制度；组织；力学性能中图分类号：TG156．92文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）06-0094-03Effectsofagingonmicrostructureandmechanicalpropertiesof2A12aluminumalloy１２２１１１ＨｅＳｈｕａｎｇｘｉ，ＬｉｕＸｉａｎｇｙａｎｇ，ＸｉｅＧｕａｎｇｈｕｉ，ＬｉｕＸｉｇａｎｇ，ＳｈａｎｇＫｕｎ，ＺｈａｎｇＸｉｎｊｕｎ（１．ＣｈｉｎａＡｓｔｒｏｎａｕｔＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＴｒａｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ；２．ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬ

3、ａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｕｍａｎＦａｃｔｏｒｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｓｔｒｏｎａｕｔＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＴｒａｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ２Ａ１２ａｌｌｏｙｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔ，ｏｐｔｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＴＥＭ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｃｏｍｐ

4、ａｒｅｄｗｉｔｈＴ４ａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ａｆｔｅｒＴ６ａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ａｌｏｔｓｏｆｔｈｉｎｒｏｄｓｈａｐｅＳ′ｐｈａｓｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓａｌｏｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｓａｌｏｎｇｔｈｅｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ，ｗｈｉｃｈｒｅｓｕｌｔｓｉｎｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｔｈｅａｌｌｏｙ．Ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｐｒｏｃｅｓｓｏｆ２Ａ１２ａｌｌｏｙｗｉｔｈＴ６ａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓ１９０℃×４ｈ．Keywor

5、ds：２Ａ１２ａｌｌｏｙ；ａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ２Ａ１２铝合金为可热处理强化型铝合金，沉淀强１试验材料与方法化是该合金的主要强化机制，经固溶淬火、自然时效试验材料为矱１８０ｍｍ的２Ａ１２合金棒料，化学成分（Ｔ４）或人工时效（Ｔ６）后具有较高的强度。不同的见表１。截取８０ｍｍ长的２Ａ１２合金棒料，经５００℃×热处理制度可以获得不同的显微组织，从而达到合２ｈ固溶、室温水冷后，进行１％～５％的冷压缩，然后［１-５］金不同性能指标的要求。该合金具有良好的塑分别进行Ｔ４（室温静置９６ｈ）和Ｔ６（室温静置９６ｈ＋性成形能力

6、和机械加工性能，是航空工业中使用最１９０℃×４～１２ｈ）的热处理，测试合金在不同时效制［６-１１］广泛的铝合金之一。２Ａ１２铝合金大多在自然时度下的拉伸性能和时效析出情况。效状态下使用，合金的强韧匹配较好。当工作温度表12A12合金的化学成分（质量分数，％）超过１００℃或者对合金的强度、硬度有更高要求时，Table1Chemicalcompositionofthe2A12alloy（wt％）需要对合金进行人工时效处理。本文针对２Ａ１２铝ＣｕＭｇＭｎＴｉＺｎＳｉＦｅＡｌ合金挤压棒料，开展了自然时效和人工时效后的组４．２６１．３７０．６６０．０２９０．０４４０．０４４０．２４Ｂａｌ．织性能研

7、究，特别关注了材料纵向和横向性能的对比，为２Ａ１２铝合金在多向应力使用状态下的可靠性拉伸试样分别沿挤压方向（Ｌ向）和截面方向（ＬＴ研究提供参考。向）截取，拉伸试验在ＷＤＷ-１００ｋＮ试验机上进行。显微组织采用莱卡ＭＥＦＳ型多功能金相显微镜观察。合金的时效析出行为在ＪＥＭ-２０１０型透射电镜上观察，加收稿日期：２０１３-１１-２８速电压为２００ｋＶ。基金项目：人因工程重点实验室资助课题（ＨＦ２００１-Ｚ-Ｂ-０５）作者简介：贺双喜（１