【摘 要】
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6×××系铝合金因为具有低密度、高比强度和较好的耐腐蚀性,被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。随着对材料性能要求的提高,人们开始探索新的材料处理方式,以期获得良好的综合性能。本文研究了一种新型6×××铝合金的均匀化和固溶时效热处理,确定了最佳的均匀化和固溶时效热处理制度;系统研究了预时效与变形对合金性能的影响,主要从硬度、电导率、拉伸性能与弥散相进行研究,通过金相显微镜、DSC、扫描电子显微镜、
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6×××系铝合金因为具有低密度、高比强度和较好的耐腐蚀性,被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。随着对材料性能要求的提高,人们开始探索新的材料处理方式,以期获得良好的综合性能。本文研究了一种新型6×××铝合金的均匀化和固溶时效热处理,确定了最佳的均匀化和固溶时效热处理制度;系统研究了预时效与变形对合金性能的影响,主要从硬度、电导率、拉伸性能与弥散相进行研究,通过金相显微镜、DSC、扫描电子显微镜、万能试验机与透射电镜等设备详细分析了热处理制度对硬度、电导率、拉伸性能、弥散相的影响规律,得出结论如下:（1）通过对新型6×××铝合金铸态组织研究表明,晶界处含有大量的非平衡结晶相,分别为呈鱼骨状形貌的白色含铁相,椭圆形或短棒形貌的亮白色Q相,以及黑色Mg2Si相。（2）通过DSC测试发现新型6×××系铝合金的起始过烧温度为567.4℃,过烧的峰值温度为581℃;通过对合金均匀化的研究发现:随着均匀化温度的升高和时间的增加,晶界处的非平衡相逐渐减少,Q相全部溶解,析出的弥散相尺寸越大,密度越小。最佳热处理工艺为550℃×10h,该工艺下,合金中的Mg2Si相基本溶解,只剩下少量难溶的灰色含铁相;温度为560℃时,合金出现过烧。（3）通过合金热处理的研究,发现180℃×8h的时效处理,合金的强化效果最好,显微硬度为129.1HV,电导率达到25.1MS/m,抗拉强度达到345.8MPa,屈服强度达到317MPa,延伸率达到13.2%。（4）时效前进行120℃×80min的预时效处理,不仅能提高合金峰值时效的强度与硬度,还会改善其塑性,增大延伸率,合金的性能为:显微硬度达到131.7HV,电导率达到25.2MS/m,抗拉强度达到356.7MPa,屈服强度达到324.7MPa,延伸率达到13.9%。时效前进行20%的变形处理,能提高新型6×××系铝合金峰值时效强度与硬度,降低延伸率,合金的性能为:显微硬度达到132.7HV,电导率为24.6MS/m,抗拉强度达到384.3MPa,屈服强度达到359.8MPa,延伸率降低至8.95%。（5）通过拉伸断口分析发现,预时效处理后试样拉伸断口的韧窝尺寸变大也更加均匀,韧窝的深度变深;预变形处理后试样发现拉伸断口韧窝的数量减少,韧窝的深度变浅,表明预时效有效改善材料塑性,而预变形降低材料塑性;通过TEM观察,材料预变形处理后,会在基体中产生大量的位错,这些位错为析出相提供形核质点的作用,很多析出相会在位错上长大,提高合金的力学性能。
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