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6063铝合金热变形行为的研究

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处理状态 ,其他试样均为固溶状态 。变形后试样立刻进
行水淬 ,并进行 200 ℃ ×2 h人工时效 。热变形前后及
变形后再人工时效的合金均进行硬度测量 。6063铝合金 化学成分采用 METALSCAN 2500台式金属分析仪进行分
图 1 c号热处理试样真应力 2真应变曲线 (变形温度为 : 500 ℃,变形速率为 0. 25 s- 1 )
镁基金属玻璃是一种极具应用潜力的低密度 、高强 度材料 ,被誉为 21世纪的“绿色能源 ”材料 ,正成为人 们研究的热点 [ 1～3 ] 。研究发现 ,M g65 Cu25 Y10为最容易得 到非晶态的三元合金体系 ,通过普通金属铜模铸造制成 的大块非晶的最大厚度可达到 4 mm[ 4 ] ,采用高压压铸 法所获得大块非晶的最大厚度为 7 mm[ 5 ] 。从结构和热 力学的观点看 ,非晶态合金是高度无序的不稳定的状 态 ,其内能高于相应的晶态合金 ,处于非平衡的亚稳态 。 在适当条件下 ,非晶态将向能量较低的亚稳非晶态或平 衡晶态转变 ,即发生晶化 。非晶态合金的局部或全部晶 化可以用来产生新的有用的微结构 ,如纳米晶或纳米 晶 /非晶复合组织 ,使材料在某些方面获得更加优越的 性能 [ 6, 7 ] 。
性能进行研究 ,为细晶铝锭熔炼的 6063 铝合金均匀化 1可见 ,变形起始阶段 ,固溶 (固溶处理制度为 560 ℃ +
热处理工艺及挤压工艺的制定奠定基础 。
6 h,下同 ) + 190 ℃ ×10 h时效的试样流变应力最大 ,
1 试验材料和试验过程
560 ℃ ×6 h固溶的试样次之 。固溶 + 250 ℃ ×3 h时 效与固溶 + 400 ℃ ×6 h时效的试样最小 。随着变形量
(3) 相同均匀化处理的试样 , M g2 Si相含量高 ,则 变形过程中流变应力大 , 细化方法的变化 ( GRA I, A l2 5Ti21B , GRA I +A l2RE, GRA I +A l2B +A l2RE)及含钛量
实用研究
特种铸造及有色合金 2007年第 27卷第 1期
镁基块体非晶合金制备及其晶化处理
未造成流变应力明显变化 。
3 结论
(1) 选取固溶 + 250 ℃ ×3 h时效的均匀化制度 , 细晶铝锭熔炼的 6063 铝合金流变应力较小 ,变形后时 效硬度较高 。
20
(2) 固溶 + 250 ℃ ×3 h时效的试样低温慢速变形 可降低流变应力 ,但不利于 M g2 Si相的溶解 ,进而影响 变形后时效硬度 。
变形前热处理制度为固溶 + 250 ℃ ×3 h时效及固 溶的试样 ,热变形后 200 ℃ ×2 h时效 ,合金硬度居中 , 表明此时合金的析出相为平衡相和共格 、半共格相的混 合物 ,固溶 560 ℃ ×6 h 试 样变 形前 硬度 较低 , 表明 6063铝合金的固溶强化效果较弱 。但热变形后时效 , 合金硬度较高 。因此变形初始阶段流变应力较低 ,随固 溶量的增多 ,流变应力增加 ,最后与固溶 + 190 ℃ ×10 h时效及固溶试样接近 ,甚至超过它们 。变形后时效硬 度与变形前固溶的 c21 号试样相近 。综合考虑热变形 过程流变应力和变形后时效硬度 ,选取固溶 + 250 ℃ × 3 h的均匀化制度 ,既可降低热变形过程流变应力又可 提高变形后合金的时效硬度 。
关键词 6063铝合金 ;细晶铝锭 ;热变形行为 中图分类号 TG14612 + 1 文献标志码 A 文章编号 1001 - 2249 (2007) 01 - 0019 - 03
铝合金的成分与组织决定变形抗力 ,而变形抗力是 析 。硬度试验采用 HV550型数显维氏硬度计测试 。
决定铝合金能否进行快速挤压的决定因素 。减少偏析
表 1 各试样细化方法和化学成分
并使析出物细小及均匀分布可提高挤压速度及表面性 能 。均匀化热处理可消除铝合金铸锭过程中产生的非 平衡结晶 ,使偏析和富集在晶界和枝晶网络上的可溶解 金属间化合物发生溶解 ,使固溶体浓度沿晶粒或整个枝 晶均匀一致 ,消除内应力 ,从而得到优良的组织状态 。 在不改变原有电解铝生产工艺的条件下 ,通过向电解槽 加入少量 TiO2 ,直接电解生产含质量分数为 0101% ～ 0120%的 Ti的细晶铝锭 ( GRA I) ,实现铝合金的电解加 钛细化 ,可降低生产成本 ,提高晶粒细化效果 [ 1～3 ] 。通 过向细晶铝锭中添加 Si、M g等元素可生产 6063 铝合
图 3为 a、f、g、h号试样真应力 2真应变曲线 。由图 3可见 ,由于 a号试样 M g2 Si相最多 ,流变应力略高于其 他试样 ,细化方法的变化 ( GRA I, A l25Ti21B , GRA I + A l2 RE, GRA I +A l2B +A l2RE)并未造成热变形性能的明显 差异 。 a2e号试样真应力 2真应变曲线见图 4。由图 4、 表 1可见 , e号试样 M g2 Si最低 ,流变应力最小 ; a号次 之 ,流变应力次之 。钛含量变化 ( 0101 % ～0105 % )并
HV
试样号
试样变形前 热处理制度
变形条件
热变形 前硬度
热变形 后硬度
热变形后 200 ℃ ×2 h 时效硬度
c - 01
固溶 ,水冷 , 250 ℃ ×3 h空冷
500 ℃ 0125 s - 1
5317
5118
6817
c - 02
固溶 ,水冷 , 250 ℃ ×3 h空冷
480 ℃ 0101 s - 1
试样号 细化方法
wB / %
Байду номын сангаас
Si
Fe Mg
Ti RE M g2 Si
a
GRA I
01374 01107 0 01527 01014 0 - 01835 5
b
GRA I
01377 01107 0 01548 01024 1 - 01868 8
c
GRA I
01370 01105 0 01551 01039 1 - 01873 6
d
GRA I
01366 01102 0 01534 01050 0 - 01846 6
e
GRA I
01361 01099 5 01503 01067 2 - 01797 5
f
A l25Ti21B 01386 01114 01498 01014 6 - 01789 5
g GRA I +A l2RE 01380 01105 0 01497 01022 7 0128 01788 0
h GRA I +Al - B +Al2RE 01392 01115 0 01492 01024 0 0129 01780 0
2 试验结果及分析
金 [ 4, 5 ] 。本课题通过均匀化处理改变 6063 铝合金的微
c号热变形试样热变形前后硬度测试结果见表 2。
观组织 ,同时对 6063 铝合金热变形行为及变形前后的 图 1为 c21～c24号试样真应力 2真应变曲线 。由表 2、图
mail: ZUOXiurong@ sohu. com
19
特种铸造及有色合金 2007年第 27卷第 1期
250℃ ×3 h时效的试样流变应力变化比较复杂 ,随着
变形的进行 ,流变应力从最低逐渐与固溶 + 190 ℃ ×10
h时效及固溶试样接近 ,真应变超过 0125后 ,流变应力
最高 。
表 2 C号试样硬度
5317
4619
5419
c- 1
固溶 ,水冷 ,
500 ℃ 0125 s - 1
3515
4311
65139
c- 2
固溶 ,水冷 ,
500 ℃
400 ℃ ×6 h,空冷 0125 s - 1
3118
4116
6116
c- 3
固溶 ,水冷 ,
500 ℃
250 ℃ ×3 h,空冷 0125 s - 1
5317
6063铝合金晶粒细化方式和化学成分见表 1。实 验室中细晶铝锭熔炼 6063 铝合金的工艺为 : 把熔炼 6063铝合金所需含 Ti量的细晶铝锭或纯铝放入 7 kW
的增加 , 560 ℃ ×6 h固溶与固溶 + 190 ℃ ×10 h时效 的试样的流变应力逐渐接近 。固溶 + 400 ℃ ×6 h时效 的试样 ,在整个变形范围内流变应力最低 。固溶 +
3916
6415
固溶 ,水冷 ,
500 ℃
c - 4 190 ℃ ×10 h,空冷 0125 s- 1
7718
4714
6917
注 :固溶热处理制度为 560 ℃ ×6 h,水冷温度为 65～85 ℃
变形前热处理制度为固溶 + 400 ℃ ×6 h的试样 , 变形前硬度最低 ,表明析出相以平衡 M g2 Si相为主 。热 变形后进行 200 ℃ ×2 h时效 ,合金硬度最低 ,表明热变 形过程中 ,粗大析出相未全部固溶 ,后继时效时未能完 全发挥其强化作用 。热变形前热处理制度为固溶 + 190 ℃ ×10 h时效的试样 ,变形前硬度最高 ,热变形后 200 ℃ ×2 h时效 ,合金硬度最高 ,表明变形前析出相为 共格或半共格相 ,在高温变形过程中此类析出相很快溶 于基体中 ,变形结束后水冷 , M g、Si大部分固溶于基体 中 , 200 ℃ ×2 h时效后硬度达到最高值 。
收稿日期 : 2006 - 10 - 20 基金项目 :河南省科技攻关项目 (0624250012) 第一作者简介 :左秀荣 ,女 , 1967年出生 ,博士 ,副教授 ,郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室 ,郑州 ( 450052 ) ,电话 : 0371 - 67767776, E -

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《2024年度6061铝合金热变形及时效行为研究》范文

《2024年度6061铝合金热变形及时效行为研究》范文

《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言6061铝合金因其优良的机械性能、耐腐蚀性以及良好的加工性能，被广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

然而，其热变形及时效行为的研究对于优化其性能、提高其应用范围具有重要意义。

本文旨在研究6061铝合金在热变形过程中的行为及其时效行为，以期为该合金的进一步应用提供理论支持。

二、材料与方法1. 材料实验材料选用6061铝合金，其化学成分和物理性能均符合国家标准。

2. 方法（1）热变形实验通过热模拟试验机，对6061铝合金进行热变形实验。

设定不同的变形温度、变形速率和形变量，观察并记录合金的变形行为。

（2）时效处理将热变形后的合金样品进行时效处理，分别在不同温度和时间下进行时效处理，观察并记录合金的时效行为。

（3）微观结构分析采用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段，对合金的微观结构进行观察和分析。

三、结果与讨论1. 热变形行为（1）变形温度对6061铝合金的影响随着变形温度的升高，6061铝合金的变形能力逐渐增强。

在较高温度下，合金的晶界更加清晰，晶粒更加均匀，说明高温下合金的塑性变形能力更强。

（2）变形速率对6061铝合金的影响随着变形速率的增加，6061铝合金的变形抗力增大，但变形速度也相应提高。

在一定的变形速率范围内，合金的变形行为较为稳定。

当变形速率过大时，合金的变形行为将出现不稳定现象。

（3）形变量对6061铝合金的影响形变量对6061铝合金的力学性能和微观结构具有显著影响。

随着形变量的增加，合金的力学性能得到提高，但同时也会导致微观结构的改变。

因此，在热变形过程中需要合理控制形变量。

2. 时效行为（1）时效温度对6061铝合金的影响时效温度对6061铝合金的性能具有重要影响。

随着时效温度的提高，合金的硬度逐渐增加，但过高的时效温度会导致合金的晶粒长大，降低其性能。

因此，需要选择合适的时效温度。

（2）时效时间对6061铝合金的影响时效时间对6061铝合金的性能也有显著影响。

稀土6063铝合金热变形性能研究

稀土6063铝合金热变形性能研究


将称好 的 ６６ ０ ３铝合 金 和 铝稀 土 中间合 金 、 铝锶 中间 合 金放人坩 埚 内 ， 开启 工 频真 空 熔炼 炉 电 源 ， 温至 升 １０ 左右 ， 温 ２ ｉ ， ５ 保 ０ ｒ ｎ 除去 原 料 上 附着 的水 气及 ａ 油污 ， 继续升 温至 ４ ０℃左右 ， 温 ２ ｉ， ５ 保 ０ ｍ ｎ 使原 料温
关 键词 ： 土 ６ ６ 稀 ０ ３铝合金 ； 高温拉 伸 试验 ； 高温压 缩试验
中图分 类号 ：Ｇ ０ Ｔ ３６
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ８ １９ （ ０ １ ０ —０ ３０ １０ ．６ ０ ２ １ ） ２０ ２ —４
Ｈｏ ｏ ｋａ ｉｉｙ ｏ ｔ Ｗ ｒ ｂ ｌｔ ｆ ＲＥ— ｏ ｔ ｉ ｎｇ ６ ６ ｕｍ ｉ ｕｍ ｌ ｙ ｃ ｎ ａ ｎｉ ０ ３ Ａｌ ｎ Ａｌｏ
度均匀 ， 升温至 ６ ０～ ２ ， 再 ８ ７０ 待铝 合金 及 中问合金 熔 化后 ， 保温 ２ ｎ 浇人金 属型模具 ， ０ｍｉ， 冷却 后取 出。
１ 试 验 设 备 、 料 及 过 程 材
１ ３ 试 验 过 程 ．
用 Ｓ ｔ ｆ ｕ Ｓ２４ ａ ｏ ｏ ｓ ． Ｓ型 电子天平 分别称量 材料 ， ｒｉ Ｂ ２
向６６ ０ ３铝 合金 中添 加 适 量 的稀 土 可 以改 善 其 加工 性 ， 提高再 结 晶 温度 ， 免 组 织 粗化 ， 高挤 压 避 提 加工 性能 。本 文初 步研 究 了稀 土 ６ ６ ０ ３铝 合 金 ¨叫 的 高温压 缩和 高温 拉伸 性 能 ， 以期为 稀土 ６ ６ ０ ３铝 合金 的热 加工 性能 提供 参考 。
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试 验研 究 ～
《2024年6061铝合金热变形及时效行为研究》范文

《2024年6061铝合金热变形及时效行为研究》范文

《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言6061铝合金作为一种常见的轻质合金材料，因其良好的可塑性、可加工性以及优良的耐腐蚀性，被广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

然而，其性能的发挥往往受到热变形及时效行为的影响。

因此，对6061铝合金热变形及时效行为的研究具有重要意义。

本文将对6061铝合金在热变形及时效过程中的行为、影响因素和机制进行研究分析。

二、材料与实验方法本部分主要介绍实验所需的6061铝合金材料、实验设备及实验方法。

首先，选择合适的6061铝合金材料，并对其成分进行检测。

其次，采用热模拟机进行热变形实验，通过控制温度、速度等参数，观察其热变形行为。

最后，对热处理后的样品进行时效处理，观察并分析其性能变化。

三、热变形行为研究本部分将重点研究6061铝合金在热变形过程中的行为及影响因素。

首先，通过对热变形过程中材料的显微组织观察，了解其晶体结构、晶粒尺寸及取向的变化。

其次，分析温度、速度等参数对热变形行为的影响，探讨其影响机制。

此外，还将研究合金元素对热变形行为的影响，以及合金元素与晶体结构、晶粒尺寸之间的相互作用关系。

四、时效行为研究本部分将研究6061铝合金在时效过程中的性能变化及影响因素。

首先，对时效处理后的样品进行力学性能测试，如硬度、拉伸强度等，了解其性能变化情况。

其次，通过显微组织观察，分析时效过程中材料的显微组织变化，如晶界清晰度、第二相颗粒的分布及尺寸等。

最后，研究时效参数（如温度、时间等）对性能变化的影响及影响机制。

五、结果与讨论本部分将详细分析实验结果，探讨6061铝合金的热变形及时效行为及其影响因素。

首先，根据实验数据绘制热变形曲线、显微组织变化图等图表，直观地展示实验结果。

其次，结合理论分析，探讨热变形过程中晶体结构、晶粒尺寸及取向的变化机制；分析时效过程中力学性能及显微组织变化的原因及影响因素。

最后，总结出影响6061铝合金性能的关键因素及优化措施。

六、结论本部分将总结全文的研究成果及主要结论。

6063铝合金板材锯齿形屈服行为的研究(续)

6063铝合金板材锯齿形屈服行为的研究(续)

6063铝合金板材锯齿形屈服行为的研究(续)孙萍;刘程;王辉;王克廷【摘要】再加载时间体现为应力上升的过程.位错群在障碍处被钉扎、等待再次被激活的时间则被定义为等待时间tw.在等待过程中由于动态应变时效,要克服额外的钉扎所需的应力增加.等待时间越长,再加载时间也越长[9].从宏观角度看,随着变形速度的增大,应力应变曲线锯齿阶段的周期就越小,相应的再加载时间也就越小,且再加载时间的数目也随之减少.从微观角度看,由于变形速度的增大即加载应变速率大,则作用在可动位错上的外加有效应力就大,从而可动位错的平均运动速率就快,可动位错在障碍前的等待时间就短,即再加载时间短.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2011(040)006【总页数】3页(P27-29)【作者】孙萍;刘程;王辉;王克廷【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文图4 不同变形速度下再加载时间的概率统计Fig.4 reloading time probability statistics of different deformation speed(a) V=1mm/min (b) V=2 mm/min(c) V=3 mm/min (d) V=5 mm/min再加载时间体现为应力上升的过程。

位错群在障碍处被钉扎、等待再次被激活的时间则被定义为等待时间tw。

在等待过程中由于动态应变时效，要克服额外的钉扎所需的应力增加。

等待时间越长，再加载时间也越长[9]。

从宏观角度看，随着变形速度的增大，应力应变曲线锯齿阶段的周期就越小，相应的再加载时间也就越小，且再加载时间的数目也随之减少。

从微观角度看，由于变形速度的增大即加载应变速率大，则作用在可动位错上的外加有效应力就大，从而可动位错的平均运动速率就快，可动位错在障碍前的等待时间就短，即再加载时间短。