有色金屬材料之鋁合金-文庫吧資料
2025-01-05 14:31本頁面
【正文】 強(qiáng)化效果的影響：、時效溫度對時效強(qiáng)化效果的影響： 鋁合金的時效強(qiáng)化與淬火后的時效溫度密切有關(guān)。鋁銅合金 130℃ 時效時的硬度與時間的關(guān)系實例： 兩級時效在制備高強(qiáng)度合金中的應(yīng)用兩級時效在制備高強(qiáng)度合金中的應(yīng)用 ：： 首先低溫時效獲得彌散的 ；然后高溫時效，過渡相將以彌散的 。 長時間時效后， ， θ//相形成使硬度有重新上升。 時效時間對脫溶過程的影響：、時效時間對脫溶過程的影響： 如圖所示：在 130℃ 時效時，隨著時效時間的延長，不同脫溶時期的產(chǎn)物與硬度的對應(yīng)關(guān)系。 如圖所示，將 C3合金分別在 t t2和 t3三種溫度時效脫溶產(chǎn)物的空間共存性和時間共存性問題：、脫溶產(chǎn)物的空間共存性和時間共存性問題： 同一成分的合金在一定的合金下時效時，由于多晶體各部位的晶體完善程度和能量水平不同，故在同一時期不同晶體部位可能出現(xiàn)不同的脫溶產(chǎn)物。 2）） 同一成分的合金在不同時效溫度下脫溶序列的差異同一成分的合金在不同時效溫度下脫溶序列的差異 ：： 二 元 亞 穩(wěn) 相 圖時， t1溫度下，三種結(jié)構(gòu)的脫溶產(chǎn)物均可析出； t2溫度下，只能析出過渡相和平衡相； t3溫度下，只能析出平衡相。也就是，說，在 t1溫度下時效， C3合金可能析出、過渡相和平衡相； C2合金可能析出過渡相和平衡相； C1合金只能析出平衡相。另外， 過渡相在成分上更接近于基體相，形核時所需的成分起伏小 ，這也是過渡相容易形成的原因之一。解 答： 這是因為平衡相與基體相之間往往是非共格界面，而 過渡相和基體相之間是共格或半共格 。為減小形核功，往往在晶界處形核，所以平衡相形核是不均勻的。 θ’ 相的具體成分為 ，很接近平衡相 θ （ CuAl2）。與 相比，在 θ’’ 相周圍會產(chǎn)生更大的共格應(yīng)變，故其強(qiáng)化效果也比 。 此外，過渡相還可能在 。為了降低應(yīng)變能和界面能，過渡相往往會在位錯，小角晶界、層錯以及空位團(tuán)等處不均勻形核。 2）） 過渡相過渡相 ：： 過渡相的晶體結(jié)構(gòu)與界面 ： 過渡相往往與基體共格或部分共格，且有一定的結(jié)晶學(xué)位向關(guān)系。 θ ’’呈圓片狀或碟形，直徑為 30nm，厚度為 2nm。 ： W cu為 ，是溶質(zhì)原子富集區(qū)，它在母相的 {100}晶面上形成，點陣與基體 α 相相同（fcc）并與 α 相完全共格。 凡凡是能增加空位濃度的因素均能促進(jìn)是能增加空位濃度的因素均能促進(jìn) 。 ： 在電子顯微鏡下觀察呈圓盤狀，直徑約為 8nm，厚度約為 ～ 。 1）） ：區(qū)： 為紀(jì)念這兩位發(fā)現(xiàn)者，將這種兩維原子偏聚區(qū)命名為 。 P區(qū)、 θ //、 θ /為亞穩(wěn)定相。脫溶的一般序列：、脫溶的一般序列： 現(xiàn)以 Al－ Cu合金為例說明脫溶轉(zhuǎn)變的過程 ： 從 Al－ Cu合金相圖可知，該合金室溫組織由 α固溶體和 θ相（ CuAl2）構(gòu)成，加熱到 550℃ 保溫，使 θ溶入 α，得單相 α固溶體，如果淬火快冷，便得到過飽和 α固溶體，然后再加熱到130℃ 保溫進(jìn)行時效處理，隨時間的延長，將發(fā)生下列析出過程（析出序列）： α → G 2） 非共格界面兩側(cè)原子無法一一匹配，界面能大，晶格不發(fā)生彈性變形。界面能和應(yīng)變能的大小，不但影響新相的形核方式，而且影響新相的形狀。（液態(tài)形核只有前兩項）積的界面能。 2）） 脫溶時的能量變化：脫溶時的能量變化： 若脫溶過程能夠進(jìn)行，則必有 △ G＜ 0（其中 △ G表示新相和母相的自由能差）。 5）） 淬火后進(jìn)行時效處理的必要性：淬火后進(jìn)行時效處理的必要性： 在不改變材料形狀的情況下獲得較優(yōu)異的綜合性能。 （注：淬火加熱時，第二相會出現(xiàn)溶解） 4）） 淬火后性能出現(xiàn)差異的原因：淬火后性能出現(xiàn)差異的原因： 若 淬火前第二相的強(qiáng)化效果 ＜ 淬火后固溶強(qiáng)化的效果， 則 淬火后合金的強(qiáng)度 ↑； 若 淬火前第二相的強(qiáng)化效果 ＞ 淬火后固溶強(qiáng)化的效果 ， 則 淬火后合金的強(qiáng)度 ↓ 。鑄造鋁合金淬火后強(qiáng)度和塑性通常都有所提高?？赡苡兴姆N情況： ① σ↑，δ或 ψ↓； ② σ↓， δ或 ψ↑； ③ σ↑， δ或 ψ↑； ④ σ， δ或 ψ基本無變化 。 2）淬火及時效的作用：）淬火及時效的作用： 鋁合金重要的綜合熱處理方式，提高鋁合金強(qiáng)度的重要手段。 沉淀強(qiáng)化相的脫溶過程 概述：、概述： 1）定義：）定義： 淬火 是指 將合金通過加熱到固溶體溶解度曲線以上溫度保溫，然后以大于臨界冷卻速度急速冷卻，從而得到過飽和固溶體的熱處理方法。這是不能熱處理強(qiáng)化鋁合金的主要強(qiáng)化方法。細(xì)晶強(qiáng)化：、細(xì)晶強(qiáng)化： 如： 變形鋁合金的形變再結(jié)晶退火 ，鑄造鋁合金通過改變鑄造工藝（如變質(zhì)處理 ）及 加入微量元素（如 ～ %Ti） 的方法 （分析鋁鈦相圖） 都可以達(dá)到細(xì)化組織的目的。通常采用變質(zhì)處理，加入鈉鹽變質(zhì)劑，使共晶合金變成 α固溶體和細(xì)小的共晶組成的亞共晶組織，共晶中硅呈細(xì)粒狀。 過剩相強(qiáng)化：、過剩相強(qiáng)化： 2）） 過剩相對合金性能的影響過剩相對合金性能的影響 ：： 過剩相一般為強(qiáng)硬脆的金屬間化合物，當(dāng)其數(shù)量一定且分布均勻，對鋁合金有較好的強(qiáng)化作用，但會使合金塑性韌性下降；數(shù)量過多還會脆化合金，其強(qiáng)度也會下降。時效（沉淀）強(qiáng)化：、時效（沉
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