铸态 Cu-Al合金的组织细化.pdf

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1、第３９卷第６期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅６２０１４年６月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＪｕｎｅ２０１４铸态Cu-Al合金的组织细化１２刘颖，王锋（１．秦皇岛职业技术学院机电工程系，河北秦皇岛０６６１００；２．秦皇岛秦冶重工有限公司，河北秦皇岛０６６３１８）摘要：提出了一种采用深冷处理结合热处理细化铸态Ｃｕ-Ａｌ合金的工艺。结果表明，采用深冷处理后再经６３０℃保温３ｍｉｎ能有效细化铸态Ｃｕ-Ａｌ合金组织，使组织中的粒状ɑ相平均尺寸由３８．９６μｍ减小到１１．５７μｍ。关键词：铸态Ｃｕ-Ａｌ合金；组织细化；深冷处理；热处理中图分类号：TG146．1文献标志码：A文章编号：0254-6051（

2、2014）06-0039-02Microstructurefiningofas-castCu-Alalloy１２ＬｉｕＹｉｎｇ，ＷａｎｇＦｅｎｇ（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｈｕａｎｇｄａｏＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＱｉｎｈｕａｎｇｄａｏＨｅｂｅｉ０６６１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＱｉｎｈｕａｎｇｄａｏＱｉｎｙｅＨｅａｖｙＩｎｄｕｓｔｒｙＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＱｉｎｈｕａｎｇｄａｏＨｅｂｅｉ０６６３１８，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ａｕｎｉｔｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂｙｃｒｙｏｇｅｎｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔａ

3、ｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔｏｆａｓ-ｃａｓｔＣｕ-Ａｌａｌｌｏｙｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｒｙｏｇｅｎｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｈｅａｔｅｄａｔ６３０℃ｆｏｒ３ｍｉｎｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｆｉｎｅｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｓ-ｃａｓｔＣｕ-Ａｌａｌｌｏｙａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｆｇｒａｎｕｌａｒαｐｈａｓｅｉｓｒｅｄｕｃｅｓｆｒｏｍ３８．９６μｍｔｏ１１．５７μｍ．Keywords：ａｓ-ｃａｓｔＣｕ-Ａｌａｌｌｏｙ

4、；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ；ｃｒｙｏｇｅｎｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔＣｕ-Ａｌ合金具有较好的力学性能及优良的耐蚀６３０℃和７００℃保温３ｍｉｎ后，取出空冷至室温，加热设备性、耐热性和耐磨性，是仪器仪表、化工、船舶及汽车等为ＫＬＸ-１３Ａ型箱式电阻炉。将经上述处理前后样品经砂［１-２］领域不可缺少的重要材料。但Ｃｕ-Ａｌ合金在铸造纸打磨、抛光、浸蚀制备成金相试样，浸蚀剂用４ｇＦｅＣｌ３凝固过程中易产生晶粒粗大的现象，使材料塑性下降，＋１０ｍＬＨＣｌ＋１００ｍＬＨ２Ｏ溶液。用Ａｘｉｏｖｅｒｔ２００ＭＡＴ在一定程度上限制了Ｃｕ-Ａｌ合金的应用。因此，

5、需要光学显微镜对样品的组织进行观察与测试。通过细化铸造Ｃｕ-Ａｌ合金组织才能实现其优良的塑性加工性和较好的力学性能。目前对铜合金组织细化的２试验结果与分析方法主要有，添加合金元素，快速凝固法，形变处理和图１为不同状态下Ｃｕ-Ａｌ合金的显微组织。可以［３-５］电脉冲孕育处理。本文提出一种由深冷处理结合看出，铸态Ｃｕ-Ａｌ合金组织主要由α相（Ｃｕ基固溶体）热处理细化铸态Ｃｕ-Ａｌ合金的方法，实现了铸态Ｃｕ-Ａｌ和γ２相（Ａｌ４Ｃｕ９）组成，其中白色α相呈不规则的颗粒合金的有效细化。状和条片状。经深冷处理后，Ｃｕ-Ａｌ合金组织结构较细，出现网状特征，在网状的一侧或两侧有近似平行分１试验材料与方法布

6、的细长条状α相；深冷处理后再经６３０℃和７００℃所用试验材料为铸态Ｃｕ-Ａｌ合金，其化学成分（质保温３ｍｉｎ的热处理，Ｃｕ-Ａｌ合金组织中网状特征消量分数，％）为８８．２５Ｃｕ、１１．６４Ａｌ、０．１１其余。首先对失，α相主要以细小颗粒状和短条状形式存在，组织铸态Ｃｕ-Ａｌ合金进行深冷处理，其方法为将尺寸明显细化。相比之下，深冷处理后经６３０℃处理后矱５ｍｍ×１０ｍｍ铸态试样加热到７５０℃保温２０ｍｉｎ的样品组织较７００℃处理后的细小。由测试结果可后，立即浸入到液氮中（－１９６℃）停留４０ｍｉｎ。用知，铸态Ｃｕ-Ａｌ合金组织颗粒状α相的平均尺寸约ＳＴＡ４４９Ｃ热分析仪（ＤＳＣ）考察了深冷处理

7、后样品在为３８．９６μｍ，深冷处理后再经６３０℃保温３ｍｉｎ热加热过程中的固体相变，升温速率为５℃／ｍｉｎ。根据处理的Ｃｕ-Ａｌ合金组织中颗粒状α相的平均尺寸减ＤＳＣ测试结果，再将深冷处理后样品重新分别加热到小为１１．５７μｍ。综上所述，采用深冷处理结合适当的热处理可有收稿日期：２０１３-１０-２６效细化铸态Ｃｕ-Ａｌ合金组织。这是由于Ｃｕ-Ａｌ合金通作者简介：刘颖（１９８０—），女，硕士，讲师，主要研究方向