热处理工艺对2026铝合金组织与性能的影响

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本论文设计了向Al-3.95Cu-1.32Mg-0.52Mn合金中添加微量Zr元素的2026铝合金,探讨了Zr元素及其添加量对此合金微观组织与性能的影响,确定了Zr元素在Al-3.95Cu-1.32Mg-0.52Mn合金中的合理添加量。通过硬度测试、室温拉伸性能测试和金相、电子显微分析等手段,研究了不同热处理状态下2026铝合金的组织与性能的演变规律,制定了合理的热处理及变形工艺制度。主要结论如下:(1)当Zr元素的添加量为0.11%,Zr对Al-3.95Cu-1.32Mg-0.52Mn合金铸态晶粒的细化作用较为明显,不但可以得到尺寸均匀细小的晶粒,而且没有含Zr粗大相的存在。在2026铝合金中,一部分Zr元素固溶在铝基体中,其余的均以A13Zr颗粒的形式存在。(2)双级均匀化过程中,合金内部析出的Al3Zr颗粒尺寸均匀、细小,能够在随后的热轧过程中起到抑制动态再结晶的作用,细化热轧态合金晶粒。分析得:2026铝合金的合理均匀化制度为420℃/8h+490℃/16h。(3)将分别经过单级均匀化和双级均匀化后的合金进行热轧处理,测得后者合金(双级均匀化合金)的抗拉强度和屈服强度较前者(单级均匀化合金)分别提高23MPa和12MPa。(4)2026铝合金合理固溶处理制度为498℃/2h,合理人工时效温度为190℃。(5)室温(25℃)停放对Al-3.95Cu-0.52Mn-0.11Zr合金后续人工时效(190℃)的硬度峰值没有显著的影响,但可降低Al-3.95Cu-1.32Mg-0.52Mn-0.11Zr合金的后续人工时效硬度峰值;当把预时效的温度设置为50℃时,预时效的加入使得Al-3.95Cu-0.52Mn-0.11Zr合金后续人工时效的硬度峰值增高;但是,50℃预时效对Al-3.95Cu-1.32Mg-0.52Mn-0.11Zr合金后续人工时效硬度峰值及强度均具有显著的负面影响,即降低了合金的人工时效硬度峰值及峰时效强度。
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