吉林大學(xué)工程材料課件——第八章 有色金屬材料-文庫吧
2024-12-22 04:53 本頁面
【正文】 合金在較低溫度下隨時間的延長發(fā)生進一步強化的現(xiàn)象 (強度和硬度上升）稱時效硬化或時效強化。 （二）鋁合金強化方法 以鋁銅合金為例 ， 獲得過飽和的 α固溶體 。 其強度可以達到250MN/m2。 時效強化： 固溶處理的合金隨時間的延續(xù)而發(fā)生進一步強化的現(xiàn)象稱時效硬化或時效強化 。例如：固溶處理的合金， 如果在室溫放置 45 例如 4%Cu的鋁合金加熱到 α相區(qū) 中某一溫度，經(jīng)過一段時間保溫，使獲得單一的 α固溶體組織，然后投入水中快速淬火，使次生相 CuAl2 來不及從 α中析出 時效過程：分四個階段： 第一階段，形成 GP[1]區(qū)，溶質(zhì)原子的富集，引起晶格畸變，位錯受阻，強度提高。 第二階段，形成 GP[11]， Gp區(qū)有序化 ,隨著原子的進一步富集，原子有序的排列起來，成分結(jié)構(gòu)接近 CuAl2，稱 θ“，與母相共格，引起晶格進一步畸變，位錯進一步受阻，強度進一步提高。 第三階段，形成過渡相 θ′，溶質(zhì)原子繼續(xù)富集，化學(xué)成分逐漸達到 CuAl2的化學(xué)成分，部分與母相脫離共格聯(lián)系，晶格畸變減輕，對位錯阻礙減少，合金趨向軟化。 第四階段， θ相形成與長大，形成穩(wěn)定的 CuAl2。與母相完全脫離共格聯(lián)系，晶格畸變大為減輕，強化效果顯著減弱，合金發(fā)生軟化，這種現(xiàn)象稱“過時效“。 實際上 ， 時效過程不一定全部包括以上四個階段 ， 自然時效只有一二階段 ， 人工時效只能觀察到三 、 四階段 。 自然時效 ： 在室溫下進行的時效稱自然時效 （強度可以達到 400 MN/m2） ， 人工時效： 在加熱條件下進行的時效稱人工時效（ 100－ 200186。C ）。 人工時效的效果不如自然時效效果好，但時間短。 例： 含 4％ Cu的鋁合金，固溶強化后強度為 250MPa自然失效后（ 4－ 5天）達到 400MPa。 強化機理： 在鋁的 過飽和 ? 固溶體晶格內(nèi)形成溶質(zhì)原子富集區(qū)及鋁化物且與 ? 固溶體保持共格關(guān)系， 使得晶格嚴重畸變，使位錯運動受到阻礙，提高了合金的強度。 對變形鋁合金通過冷變形加工硬化，使強度提高。 固溶強化 合金元素溶入鋁晶格中形成有限固溶體，使合金強度提高。如硅銅鎂錳等。 加入變質(zhì)劑，進行變質(zhì)處理 — 細晶強化。 例： Al－ Si鑄造合金，澆鑄前加入 2－ 3％鈉鹽混合物（ 2/3NaF + 1/3NaCl變質(zhì)劑），結(jié)晶時產(chǎn)生大量晶核，獲得細晶粒，合金的強度和塑性都得以提高。 鋁硅合金變質(zhì)處理前 鋁硅合金變質(zhì)處理后 特點： 合金元素少，熱處理強化不起作用，只能用加工硬化的方法強化。 三、常用鋁合金 鋁合金分為兩大類：變形鋁合金、鑄
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