【正文】 g solid solution and aging process by means of metal scope, Xray diffracts meter and Vickers hardness tester to epact to get optimal aging process. The results show that, over roasting of local tissue’s melting of this aluminum matrix posite don’t occur in solid solution below 560℃；after 500℃～560℃ solid solution，distribution，shape and number of particle（mainly Si）that distributed in aluminum matrix change in varying degrees；during solid solution below 560℃ ,if the aging temperature is higher, then the precipitates produced faster, the maximum hardness quenching in the water is at 540℃ and quenching in the air is at 560℃ ,the time that the particle reinforced is shorter and the maximum hardness is lower. Solid solution at 560℃ and keeping 10h aging ,we get the maximum hardness.Key Words： Solution treatment, Aging, The alloys of aluminum目 錄摘要Ⅲ第一章 緒論13 影響時(shí)效的幾個(gè)因素7 實(shí)驗(yàn)路線7 實(shí)驗(yàn)設(shè)備7 試樣的準(zhǔn)備7 金相顯微組織觀察8 固溶時(shí)效處理8 硬度測試8 X衍射分析101717192426致謝且鋁具有一系列優(yōu)良的特性，如密度小，；表面生成致密的氧化膜阻止基體與氧反應(yīng)，所以具有良好的耐蝕性；良好的塑性和加工性能；良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性；良好的耐低溫性能，鋁在溫度低時(shí)，它的強(qiáng)度反而增加但脆性不增加。將某些合金元素加入鋁中，形成各種成分的鋁合金，使鋁合金化，從而大幅度提高其強(qiáng)度，獲得符合構(gòu)件要求的性能。鋁及其合金在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用量僅次于鋼鐵材料，在航天航空、機(jī)械、船舶、電子、電力、汽車、建筑和日用生活等各個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的用途。通過研究各微量元素對鋁合金鑄造性能和力學(xué)性能的影響，優(yōu)化合金化元素含量，通過熱處理增強(qiáng)固溶強(qiáng)化和第二相強(qiáng)化的作用，從而使合金的力學(xué)性能得到較大幅度提高。Cu主要是起到提高抗拉強(qiáng)度的作用。鑄造鋁合金是為生產(chǎn)鑄件的鋁合金，因此，對鑄造鋁合金要求，要有好的流動(dòng)性能、鑄造性能、充型性能和力學(xué)性能。合金組織中有較多的共晶體，能獲得好的鑄造性能，適用于鑄造零件。從上世紀(jì)80年代初開始，世界各國競相研究開發(fā)這類材料，對材料的成分、制備工藝、熱處理、微觀組織、性能等進(jìn)行了許多探索與科研，獲得的成果也是非常顯著的。因此，各國都相繼投入了大量的人力和財(cái)力提高增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用，在歐美及另外一些發(fā)達(dá)國家，一些復(fù)合材料已經(jīng)被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域。到了90年代末，國外又出現(xiàn)了從事顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料生產(chǎn)開發(fā)的公司，早在60年代初期，對鋁基復(fù)合材料就有了一定的研究。國內(nèi)開始研究顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是在上世紀(jì)80年代，在“863”國策的支持下，在全國各有關(guān)單位的共同努力下，我國的顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究水平獲得了很大的提高。而從事這一技術(shù)的科研單位主要有北京有色金屬研究總所、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等。對于顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料早已有相關(guān)的研究，承受載荷的主要是基體，由于小顆粒的存在，阻礙了基體中位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，如Orowan 機(jī)制中講到的，小顆粒通過切過和繞過這兩種機(jī)制形成類似于彌散強(qiáng)化來使基體強(qiáng)度提高。影響顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料組織和性能的因素有很多，例如合金的成分，增強(qiáng)材料的形狀、尺寸及體積分?jǐn)?shù)，晶粒度和熱處理工藝等，根據(jù)研究表明，熱處理工藝對其性能的影響是尤為明顯的?；跓崽幚砉に噮?shù)的改變對顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料性能影響的研究報(bào)導(dǎo)不是很多，應(yīng)用不是很完善，我們?nèi)孕枰幌盗械脑囼?yàn)研究。因此，我們要將理論成果不斷完善，將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為先進(jìn)的科學(xué)生產(chǎn)力，從而達(dá)到世界水平。鋁合金的主要熱處理形式是退火與固溶時(shí)效。將鋁合金加熱到α單相區(qū)某一溫度，經(jīng)保溫，使第二相溶入α中，形成均勻的單相α固溶體，隨后迅速冷卻，使第二相來不及從α固溶體中析出，在室溫下得到過飽和的α固溶體，這種處理方法成為固溶熱處理或固溶（俗稱淬火）[1]。合金在脫溶過程中其機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能等隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為時(shí)效。在自然溫度下產(chǎn)生的時(shí)效稱為自然時(shí)效，加熱到室溫以上某一溫度進(jìn)行的時(shí)效稱為人工時(shí)效。時(shí)效時(shí)第二相脫溶符合固態(tài)相變的階次規(guī)則，即通常在平衡脫溶相出現(xiàn)之前會出現(xiàn)一種或兩種亞穩(wěn)相，順序?yàn)椋浩蹍^(qū)（或稱GP區(qū)）→θ162。（亞穩(wěn)相）→θ162。厚度有幾個(gè)原子層。162。隨著θ162。（亞穩(wěn)相）長大，應(yīng)變區(qū)也在長大，在基體中從一個(gè)θ162。粒子到另一個(gè)θ162。粒子連成一個(gè)整體，這使合金強(qiáng)度大大提高。162。相，在剛出現(xiàn)θ162。與基體是部分共格的關(guān)系，隨著θ162。θ（平衡相）隨時(shí)效的延長也慢慢產(chǎn)生，此時(shí)就只剩下顆粒彌散強(qiáng)化的效果了。有兩個(gè)峰形成，由于GP區(qū)（如圖2[7]）的形成硬度上升，形成第一個(gè)峰；由于θ162。的形成，出現(xiàn)第二個(gè)峰，而硬度下降則表明產(chǎn)生了θ162。時(shí)效對鋁合金性能的影響非常大，在時(shí)效初期有一個(gè)停滯階段，稱為孕育期[8]，由于從固溶體中析出第二相，使得固溶強(qiáng)化的效果明顯消失，而顆粒增強(qiáng)的效果又沒有顯現(xiàn)出來，所以這一時(shí)期可能硬度會下降。（2）固溶處理固溶的過程實(shí)際是合金元素?cái)U(kuò)散的過程，而空位的多少受固溶溫度及冷方式的影響，所以在不發(fā)生過燒和過熱的前提下提高固溶處理溫度及適當(dāng)?shù)睦鋮s方式。（1）晶體缺陷的影響。（2）合金成分的影響。（3）時(shí)效溫度的影響。這就從動(dòng)力學(xué)的角度解釋了在一定的溫度范圍內(nèi)可以用提高溫度來加快時(shí)效過程，但這會；影響時(shí)效的強(qiáng)化效果。加熱溫度越高，保溫時(shí)間越短防止過熱和過燒，為了提高強(qiáng)化元素的固溶量，可適當(dāng)提高固溶溫度；淬火冷卻速度也很重要，Vc要大于臨界冷卻速度，防止固溶體分解。本文通過一系列的固溶時(shí)效來觀察其組織變化，再通過其硬度曲線，來判斷其力學(xué)性能，主要目的是對一種顆粒增強(qiáng)鑄造鋁基復(fù)合材料研究其最佳熱處理工藝參數(shù)，同時(shí)為進(jìn)一步優(yōu)化合金成分開展前期基礎(chǔ)研究。2）設(shè)計(jì)步驟顆粒增強(qiáng)鑄造鋁基復(fù)合材料的成分設(shè)計(jì)分析 222。 熱處理強(qiáng)化工藝的設(shè)計(jì) 222。 組織與性能測試與分析222。取Al基復(fù)合材料鑄錠一塊，切取試樣。將不同工藝處理試樣拋光后用1：50的氫氟酸侵蝕, 置金相顯微鏡下觀察分析顯微組織，并在100倍、250倍、400倍下將試樣的典型組織結(jié)構(gòu)拍下。測試過程a．準(zhǔn)備試樣，試樣兩個(gè)面要平行，如不平需要用橡皮泥墊。 X衍射分析X射線衍射分析采用采用日本理學(xué)D/max 2500 PC型X射線衍射儀，Cu靶，40KV，Kα，100mA。如圖c、d所示，常規(guī)鑄造組20μm10μm