论文部分内容阅读
本文研究了低频电磁半连续铸造新型Al-Mg-Si-Cu-Zr合金的挤压与热处理工艺,其中热处理工艺的研究包括均匀化退火、固溶工艺与时效工艺三个方面。结合力学性能测试与金相组织观察分析,考察均匀化退火后以及不同挤压材固溶、时效后合金的组织性能差异,明确Zr元素对新型Al-Mg-Si-Cu-Zr合金组织性能影响,确定合金较为优良的挤压与热处理制度。电磁半连续铸造后的新型Al-Mg-Si-Cu-Zr合金铸锭组织均匀细小,530℃均匀化24小时后空冷便可基本消除枝晶偏析,使非平衡相溶解,得到合金成分较为均匀的组织。均匀化处理后的合金电导率有了很大提高,可由铸态的30.0%IACS升高到41.8%IACS。新型Al-Mg-Si-Cu-Zr合金挤压材强度随固溶温度的升高而增大,但延长固溶时间对强度的提高作用不明显;达到峰值时效所需时间随时效温度的升高而减少,且该合金在低温时具有较强的抗过时效能力。研究所得较为理想的挤压材T6热处理工艺为:固溶处理(555℃/2小时)+水淬+时效处理(170℃/24小时)。挤压温度为480℃时的挤压材T6处理后强度较好,低温挤压(400-C)对合金性能提高不利。对挤压比为70,挤压温度480℃的挤压棒材进行T6处理,抗拉强度、屈服强度、延伸率及电导率依次可达438MPa、362Mpa、15.3%及41.6%IACS,这是一个较好的变形与热处理工艺组合。6x××合金极易发生再结晶,包括挤压过程中的动态回复和动态再结晶以及后期T6处理时的静态回复、静态再结晶和亚动态再结晶。新型Al-Mg-Si-Cu-Zr合金中添加的Zr元素对合金挤压与热处理过程中组织性能的影响效果十分显著。合金进行均匀化与时效处理过程中,析出大量细小弥散的Al3Zr相。这些Al3Zr相粒子的存在强烈地抑制了合金在挤压与热处理过程中的再结晶行为,细化晶粒,合金最大程度上保留了挤压后的纤维组织。此外,Zr元素通过细晶强化、弥散强化对提高新型Al-Mg-Si-Cu-Zr合金的综合性能做出了一定贡献。