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测试固溶时效处理对含Zr、Mn的Al-Cu-Mg-Ag合金性能影响的方法技术

技术编号:13172483 阅读:78 留言:0更新日期:2016-05-10 15:25
本发明专利技术提供测试固溶时效处理对含Zr、Mn的Al-Cu-Mg-Ag合金性能影响的方法,采用原材料为工业纯铝、纯镁和纯银以及A1-Cu,A1-Mn和A1-Zr中间合金,采用铸锭冶金方法制备了Al-5.3Cu-0.8Mg-0.5Ag-0.3Mn-0.5Zr(质量分数/%)合金铸锭,铸锭于500℃/24h均匀化处理后进行铣面,然后在460℃下保温2h后将铸锭热轧至6mm,再冷轧至3mm,沿轧制方向截取拉伸试样,试样经固溶处理后,水淬,再185℃/4h进行时效处理;进行合金的DSC分析、室温力学性能测试和合金的微观组织观察;以进一步研究不同的固溶时效处理对含Zr、Mn的Al-Cu-Mg-Ag合金性能的影响,从而便于进一步提高含Zr、Mn的Al-Cu-Mg-Ag合金的性能。本发明专利技术属于合金力学性能研究领域。

【技术实现步骤摘要】

[000。 本专利技术涉及一种测试方法,属于Mg-Zn-Zr-Y合金性能研究领域。
技术介绍
W 2219,2124及2618铅合金为代表的传统变形铅合金由于其较高的强度和良 好的耐热性能,被广泛用于航空航天结构材料。随着航空航天技术的发展,对铅合金材料工 作温度的要求也越来越高,目前铅合金的性能难W满足新一代高速飞行器、推进器等结构 部件的要求。为了进一步提高铅合金的耐热温度,国内外学者进行了大量的研究,主要集中 在析出相研究和复合添加等方面。与传统的铅合金2219,2618等相比,含Ag的M-化-Mg 具有更好的高温力学性能。送是由于在Μ-化-Mg合金中加入微量的Ag能促进合金沿 {111}面析出一种新的时效强化相(Ω相)。送种相在较高的温度下有着优良的抗粗化 性能,从而改善了合金的高温力学性能。因此,A^^-Mg-Ag系合金具有较好的高强耐热性 能和耐损伤性能,是一种很有希望用于未来超音速飞机及导弹外壳的耐热铅合金,在航空 航天等很多领域有着广泛应用。M-化-Mg-Ag是一种典型的时效强化合金,固溶处理对合 金性能的提高尤为重要。固溶处理是为了获得最大的过饱和度从而有利于后面的时效过 程,使合金得到更大的强化。所W,为了保证最大数量的强化相组元溶入基体,又不引起过 烧及晶粒长大,必须要选择合适的固溶温度和保温时间。本工作主要研究M-化-Mg-Ag合 金固溶处理工艺与其力学性能和组织之间的关系,寻求合理的热处理工艺路线,进而提高 该合金的综合性能。
技术实现思路
[000引本专利技术的目的在于;提供测试固溶时效处理对含Zr、Μη的M-化-Mg-Ag合金性能 影响的方法,W进一步研究不同的固溶时效处理对含Zr、Μη的M-化-Mg-Ag合金性能的影 响,从而便于进一步提高含Z;r、Mn的M-化-Mg-Ag合金的性能。 本专利技术的方案如下;测试固溶时效处理对含Zr、Μη的M-化-Mg-Ag合金性能影响 的方法,所述方法的步骤如下: 采用原材料为工业纯铅、纯镇和纯银W及A1-化,Al-Mn和Al-Zr中间合金,采用铸 锭冶金方法制备了 A1-5. 3CU-0. 8Mg-0. 5Ag-〇. 3Mn-〇. 5Zr (质量分数/%)合金铸 锭,铸锭于50(TC /24h均匀化处理后进行就面,然后在46(TC下保温化后将铸锭热社至 6mm,再冷社至3mm,沿社制方向截取拉伸试样,试样经固溶处理后,水浑,再185°C /地进行 时效处理; 进行合金的DSC分析、室温力学性能测试和合金的微观组织观察; 合金的DSC分析在SDT-Q600热分析仪上进行,室温力学性能测试在CSS-44100电子 万能材料试验机上进行,拉伸速率为10 - 3s - 1,采用P0LY-VER-MET金相显微镜和飞利 浦Sirion200场发射扫描电镜观察合金的微观组织。[000引 TEM试样先用水磨砂纸和金相砂纸机械减薄至100 μ m左右,冲裁成3mm的圆 片,然后在MTP-1A型双喷电解减薄仪上进行双喷减薄,双喷电压为12~15 V,工作电流 80~100 mA,双喷过程中用液氮冷却,温度控制在一2(TCW下,双喷液采用硝酸、甲醇混 合液,所有进行TEM观察的试样在穿孔后都必须先用水冲洗后再用酒精清洗两次,TEM组 织观察在TEC-NAIG220电镜上进行,加速电压为200kV。 本专利技术与现有技术相比,主要优点是研究Μ-化-Mg-Ag合金固溶处理工艺与其 力学性能和组织之间的关系,寻求合理的热处理工艺路线,进而提高该合金的综合性能。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本专利技术作进一步地详细 描述。 实施例 提供测试固溶时效处理对含Zr、Μη的M-化-Mg-Ag合金性能影响的方法: 采用原材料为工业纯铅、纯镇和纯银W及A1-化,Al-Mn和Al-Zr中间合金。采用铸 锭冶金方法制备了 A1-5. 3CU-0. 8Mg-0. 5Ag-〇. 3Mn-〇. 5Zr (质量分数/%)合金 铸锭。铸锭于50(TC /24h均匀化处理后进行就面,然后在46(TC下保温化后将铸锭热 社至6mm,再冷社至3mm。沿社制方向截取拉伸试样。试样经不同固溶制度处理后,水浑, 再于185°C /地进行时效处理。合金的DSC分析在SDT-Q600热分析仪上进行。室温力 学性能测试在CSS-44100电子万能材料试验机上进行,拉伸速率为10- 3s- 1。采用 P0LY-VER-MET金相显微镜和飞利浦Sirion200场发射扫描电镜观察合金的微观组织。 TEM试样先用水磨砂纸和金相砂纸机械减薄至100 μ m左右,冲裁成 3mm的圆片,然后 在MTP-1A型双喷电解减薄仪上进行双喷减薄。双喷电压为12~15 V,工作电流80~ 100 mA。双喷过程中用液氮冷却,温度控制在一2(TC W下。双喷液采用硝酸、甲醇混合液 (1 : 3)。所有进行TEM观察的试样在穿孔后都必须先用水冲洗后再用酒精清洗两次。 TEM组织观察在TEC-NAI G220电镜上进行,加速电压为200 kV。 表1为不同固溶温度(510~525°C)和固溶时间对合金的拉伸性能影响。可 W看出,随着固溶温度的提高,合金的屈服强度〇0. 2和抗拉强度Ob均呈先增加后缓 慢下降的趋势,在515度的时候达到最大值。合金的伸长率δ也是呈先增加后下降的趋 势,同样在515°C达到峰值。固溶温度应低于过烧温度10~15°C,在满足力学性能的前 提下,热社板适宜的固溶温度应控制在515°C左右为宜。 选取515°C作为合金的固溶温度进行不同固溶时间实验,实验结果见表2。由表2 看出,在1~2. 5 h内固溶,合金屈服强度和抗拉强度变化不显著,都是随着固溶时间的 延长,缓慢增加,1. 5 h达到强度峰值;继续延长固溶时间,强度缓慢降低。合金伸长率 变化较为明显,先是缓慢升高,1. 5 h时达到最大值,进一步延长固溶时间,伸长率下降。 总的来看,固溶时间为1. 5 h时合金具有最佳的强塑性配合。 结论:随着固溶温度的提高,合金的屈服强度〇〇. 2和抗拉强度Ob均呈先增 加后缓慢下降的趋势,在515°C /1.化的时候达到最大值。合金适宜的固溶处理制度是 515°C /1. 5h,其抗拉强度为503MPa,伸长率为12. 3%〇【主权项】1. ,其特征在于所 述方法的步骤如下: 采用原材料为工业纯铝、纯镁和纯银以及Al-Cu,Al-Mn和Al-Zr中间合金,采用铸 锭冶金方法制备了 Al-5. 3Cu-0. 8Mg-0. 5Ag-〇. 3Mn_0. 5Zr (质量分数/%)合金铸 锭,铸锭于50(TC /24h均匀化处理后进行铣面,然后在460°C下保温2h后将铸锭热轧至 6mm,再冷轧至3mm,沿轧制方向截取拉伸试样,试样经固溶处理后,水淬,再185°C /4h进行 时效处理; 进行合金的DSC分析、室温力学性能测试和合金的微观组织观察。2. 根据权利要求1所述测试固溶时效处理对含Zr、Μη的Al-Cu-Mg-Ag合金性能影响 的方法,其特征在于:合金的DSC分析在SDT-Q600热分析仪上进行,室温力学性能测试在 CSS-44100电子万能材料试验机上进行,拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
测试固溶时效处理对含Zr、Mn的Al‑Cu‑Mg‑Ag合金性能影响的方法,其特征在于所述方法的步骤如下:采用原材料为工业纯铝、纯镁和纯银以及 A1‑Cu,A1‑Mn 和 A1‑Zr 中间合金,采用铸锭冶金方法制备了Al‑5. 3Cu‑0. 8Mg‑0. 5Ag‑0. 3Mn‑0.5Zr( 质量分数/%)合金铸锭,铸锭于500℃ /24h 均匀化处理后进行铣面,然后在460℃下保温2h后将铸锭热轧至6mm,再冷轧至3mm,沿轧制方向截取拉伸试样,试样经固溶处理后,水淬,再185℃/4h进行时效处理;进行合金的DSC分析、室温力学性能测试和合金的微观组织观察。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:季梅
申请(专利权)人:季梅
类型:发明
国别省市:贵州;52

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