论文部分内容阅读
本文旨在解决某工厂生产中热处理质量不合格,工艺周期长,能耗高的问题。以挤压铸造A354铝合金固定夹为研究对象,利用OM、SEM、DSC及力学性能测试等手段研究零件在不同工艺下的显微组织和性能,探索其较佳的热处理工艺,提高产品性能,缩短生产周期。采用实际抽样检测以及Fluent软件数值模拟的方式,对热处理炉内工件性能、温度场等进行分析,找出设备及操作对零件力学性能的影响,提出热处理生产改进意见。研究了A354铝合金固定夹的T6热处理工艺。研究表明:固溶时间在490-515℃之间时,0-6h内固溶时间越长,固溶温度越高,力学性能越好;固溶温度在515-525℃之间时,保温时间可缩短在3-4h以内时。515℃固溶4h后,分别在165℃、175℃、185℃下进行时效处理,时效温度越高,硬化速度越快;在2-6h内,随着时效时间延长,抗拉强度递增,而延伸率逐渐降低。在175℃下时效3h,表现出较好的综合力学性能。试验得出A354固定夹较佳的T6热处理工艺条件为:515±5℃×4h+175±5℃×3h,抗拉强度为369MPa,延伸率5.7%,硬度值为130HB;对比原工艺,硬度提高17.5%,抗拉强度提高20.2%,伸长率提高31.3%;缩短生产周期3h,生产效率提高30%。经T6热处理,共晶Si圆整度提高,趋于球化;Cu、Mg等元素溶解到基体中,形成过饱和固溶体,随后在时效阶段析出强化相。A354铝合金中强化相主要为Al2Cu和四元相Q。拉伸试样的断口形貌为典型的韧窝,表现为塑性断裂。热处理炉内产品抽样检验发现,炉内不同区域产品热处理质量差异大、不稳定。通过Fluent软件模拟结果及对工艺操作的分析发现:工件堆放方式及加热方式对炉内温度场分布有一定的影响。应当合理控制炉内工件密度,保证炉内气流的流动顺畅,尽可能使炉温均匀。