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本文针对半固态及热挤压态含铁Al-Cu合金经过T6热处理后力学性能下降的问题,开展了旨在分析该过程中T6热处理后的组织与性能的研究工作。重点研究了Fe元素含量、成型工艺、热处理时间及温度等对Al-4Cu-xFe基合金微观组织和力学性能的影响,以及T6热处理过程中相变问题。系统的研究了该合金在铸态、热挤压态、及半固态挤压成形工艺中的合金微观组织和力学性能的变化规律。采用了SEM、TEM、DSC等手段观察了合金的形貌,分析了合金热处理强化的反常强化机理。研究结果表明:在一定范围内随着铁元素含量的增高,Al-4Cu基合金的力学性能有了明显的提高,铸态Al-4Cu-2Fe的抗拉强度为84.54MPa,较Al-4Cu提高了61%。铸态Al-4Cu-5.5Fe的抗拉强度为133.68MPa,提高幅度更为明显。基体中的Al3Fe相由细针状过渡到针片状,硬质相的增加使力学性能得到了改善。改变成型工艺,力学性能得到进一步的提升。半固态Al-4Cu-5.5Fe的布氏硬度值为68.2HB,而热挤压态Al-4Cu-5.5Fe的布氏硬度值为80.5HB.较铸态分别提升了13.3%和33.7%。半固态及热挤压态能够细化和粉碎合金中粗大尖锐的第二相,减少其对基体的割裂作用,并且有相当部分的第二相以近颗粒状存在。对不同工艺不同成分的合金进行T6热处理,发现含铁的Al-Cu基合金经过挤压成形工艺,随着固溶时间及温度的增加,其力学性能出现了明显下降的趋势。分析其热处理反常机理为合金在半固态及热挤压成型过程中形成了大量的位错,T6热处理过程中,同等条件下Cu在Al基体中的扩散速率大于Fe,Cu元素以高温下的高能量为驱动力,以浓密的位错为通道,由基体向富铁相周围聚集,并且发生了相转变,由Al2Cu相转变成了更加稳定的Al7Cu2Fe相,最终富集在Al3Fe相周围,对基体产生了割裂作用,从而降低了合金的力学性能。