挤压温度对高硅铝合金材料组织与性能的影响_杨伏良

开题报告工程力学温度对高强高韧铝合金动态拉伸力学性能的影响研究一、选题的背景与意义近20年来，随着高强铝合金应用的扩大，特别是航天航空技术的发展，对其性能的要求也越来越高。

尽管有各种新型的材料不断出现，但是高强高韧铝合金具有比强度高，加工性能好，价格低廉的突出性能优点，铝合金材料在航天航空领域有着重要的应用背景。

铝合金的力学性能当前已有很多研究。

2000年，陈鼎等[1]阐述了铝合金在低温下的力学性能随着温度的变化规律，分析其力学性能的变化规律的机理，同时对极低温下某些铝合金的锯齿现象，特征，形成机理以及力学性能的影响作出了说明。

2002年，刘继华[2]对实效和回归处理对7075铝合金力学及腐蚀性能的影响进行研究得到7075铝合金的强度，硬度和SCC敏感性与时效温度有着密切的关系。

同一年，李红英[3]对高强高韧铝合金的组织性能进行了研究，提出了其断裂韧性和应力腐蚀的影响因素。

2004年，曾渝等[4]对电磁铸造合金进行了硬度，拉伸性能测试，金相，扫描电镜，透射电镜观察，X射线衍射分析，研究热处理对其的显微组织和性能的影响。

2007年，冯广[5]等人通过对2124铝合金的断裂韧性的三点弯曲法测试，并用扫描电子显微镜对其断口剖面的组织进行分析，得出了裂纹源主要是θ相、夹杂物以及疏松，而S相对材料的断裂韧性没有影响。

2008年，李春梅[6]等采用拉伸试验研究不同固溶和时效工艺处理后7055铝合金的力学性能。

得到复合固溶（双级）和特殊时效处理新工艺比传统热处理工艺更合理，可使铝合金获得超高强、超高韧的有效结合，并确定了最佳工艺。

在温度和应变率对铝合金性能影响方面，也有学者对其做了研究。

2007年贾江滢等[7]通过拉伸试验研究了加速载荷在1mm/min,10mm/min,100mm/min以及200mm/min范围内6020铝合金材料的力学性质，得到随着加载速率的增加，无论是屈服强度还是抗拉强度都有一定的提高，塑性有了一定的下降。

新型高强高韧铝镁硅合金的组织和性能张国鹏;杨伏良;马政;党小荔;熊落保;尹德艳【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(41)6【摘要】在6063合金基础上设计出一种新的Al-Mg-Si系合金.合金经熔炼铸造和挤压加工后分别进行退火、自然时效、人工时效处理,优化自然时效时间,并利用金相显微镜、X线衍射仪、扫描电镜及电子万能实验机对合金微观组织、断口形貌和力学性能进行检测分析.研究结果表明:新合金与6063合金相比具有更高的强度和塑性,人工时效态抗拉强度和伸长率分别达到314.32 MPa和19.63%,自然时效态抗拉强度、伸长率分别为277.26 MPa和28.61%(稳定值);新合金最佳自然时效时间为72 h.【总页数】6页(P2132-2137)【作者】张国鹏;杨伏良;马政;党小荔;熊落保;尹德艳【作者单位】中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410083;长沙新振升集团有限公司,湖南,长沙,410100;长沙新振升集团有限公司,湖南,长沙,410100【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.新型高塑铝-镁-硅系铝合金的力学性能 [J], 李文意;杨伏良;马政;孟德超;尹德艳;熊落保2.高强高韧铝锌镁钪合金板材制备及其组织性能演变 [J], 尹志民;邓英;赵凯;段佳琦;唐蓓;何振波;彭勇宜;姜锋;潘清林3.新型高强高韧Al-Zn铸造铝合金的组织与性能 [J], 林顺岩; 姚勇; 周志军4.高强高延伸率新型铝镁硅合金型材工艺试验研究 [J], 陈伟5.中铝西南铝高强高韧7050铝合金厚板通过适航鉴定 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

挤压成型工艺参数对铝合金塑性的影响挤压成型工艺是一种常用于加工铝合金的方法，通过将金属坯料加热至塑性状态，然后在挤压机上施加压力，使其通过模具产生变形，最终得到所需形状的零件或材料。

挤压成型工艺参数的选择对于铝合金的塑性有着重要的影响。

首先，挤压温度是影响铝合金塑性的关键参数。

铝合金的塑性随着温度的升高而增强。

在较高的温度下进行挤压，可以使铝合金更容易流动，减少塑性变形的阻力。

然而，过高的温度也会导致金属软化、变形不稳定等问题。

因此，在选择挤压温度时，需要考虑铝合金的熔点、塑性温度范围以及所需的成型精度等因素。

其次，挤压速度对于铝合金的塑性也有显著影响。

快速挤压速度可以增加金属塑性变形的应变率，使金属更容易发生塑性变形。

然而，过快的挤压速度可能导致金属流动不均匀、应力集中以及内部缺陷等问题。

因此，在选择挤压速度时，需要综合考虑金属的塑性、材料的流动性以及工件的形状和尺寸等因素。

此外，挤压压力是影响铝合金塑性的重要参数之一。

挤压压力的大小直接决定了金属的塑性变形程度。

较大的挤压压力可以使金属发生更大程度的塑性变形，得到更复杂形状的零件。

然而，过大的挤压压力可能导致模具磨损、设备负荷过大等问题。

因此，在选择挤压压力时，需要综合考虑金属的塑性变形能力、模具的强度以及设备的负荷能力等因素。

此外，金属的组织结构对于挤压成型的效果和形变能力也有着重要的影响。

不同的铝合金材料具有不同的晶粒结构和相组分，其塑性变形的能力也不尽相同。

一般来说，晶粒细小的铝合金具有较好的塑性变形能力和成形性能。

因此，在选择铝合金材料时，需要考虑其晶粒结构、成分比例以及合金添加元素等因素。

综上所述，挤压成型工艺参数的选择对于铝合金的塑性有着重要的影响。

挤压温度、速度、压力以及材料的组织结构等因素需要综合考虑，以确保金属能够达到所需的塑性变形程度，并最终获得满足要求的成型零件或材料。

只有在合理选择和控制工艺参数的情况下，挤压成型工艺才能更好地发挥其优势，实现高效的铝合金加工。

文章编号：2096 − 2983(2019)05 − 0008 − 06DOI: 10.13258/ki.nmme.2019.05.002退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响李秋梅， 刘兆伟， 周 龙， 李有功，段英冶， 杨 路， 张执剑（辽宁忠旺集团有限公司，辽宁 辽阳， 111003）摘要：通过对型材微观组织的观察及维氏硬度、晶间腐蚀和剥落腐蚀等的测试，研究了退火温度对5A06挤压型材组织及性能的影响。

结果表明，随着退火温度的升高，晶粒发生了回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。

当退火温度达到175 ℃时，型材发生低温回复，硬度变化不大，耐蚀性较差；在225～325 ℃退火，型材发生完全再结晶，硬度变化较明显，耐蚀性得到改善；当退火温度高于325 ℃时，晶粒长大，硬度略降低，耐蚀性变差。

结合5A06挤压型材组织及性能研究可知，确定退火温度为225～325 ℃。

关键词：5A06挤压型材；组织；性能；退火温度中图分类号：TG 146.2 文献标志码：AEffect of Annealing Temperature on Microstructures andProperties of 5A06 Extruded ProfilesLI Qiumei， LIU Zhaowei， ZHOU Long， LI Yougong， DUAN Yingye， YANG Lu， ZHANG Zhijian(Liaoning Zhongwang Group Co., Ltd., Liaoyang 111003, China)Abstract: The effects of annealing temperature on microstructures and properties of 5A06 extruded profiles were investigated by observing the microstructures of profile, testing Vickers hardness, and measuring the intergranular corrosion and flaking corrosion. The results show that with the increase of annealing temperature, the grains undergo three stages including recovery, recrystallization and grain growth. When the annealing temperature reaches 175 ℃, low temperature recovery in the profile with the hardness rarely changed and poor corrosion resistance. When annealing temperature is 225-325 ℃, complete recrystallization occurs in the profile, and the hardness changes obviously with the corrosion resistance improved. When the annealing temperature is higher than 325 ℃, the grain grows, and the hardness decreases slightly with the corrosion resistance decreasing. According to the microstructures and properties of the extruded profile of 5A06, the annealing temperature is determined to be 225-325 ℃.Keywords: 5A06 extruded profiles; microstructures; properties; annealing temperature5A06铝合金是5xxx系铝合金中的典型合金，防锈铝，具有较好的耐蚀性[1]，较高的强度，良好的焊接性、耐腐蚀性等特点[2]。

工艺参数对铝合金摩擦挤压增材组织及性能的影响唐文珅, 杨新岐*, 田超博, 徐永生（天津大学 天津市现代连接技术重点实验室, 天津 300354）摘要：采用6061-T651铝合金圆棒进行摩擦挤压增材制造（friction extrusion additive manufacturing ，FEAM ）工艺实验研究，探讨和分析不同主轴转速对单道双层增材试样的增材成形、组织特征和力学性能的影响规律。

结果表明：对给定横向移动速度300 mm/min ，采用主轴转速为600 r/min 和800 r/min 均能获得完全致密无任何内部缺陷、厚度分别为2 mm 和4 mm 的单道双层增材试样，增材整体由细小等轴晶粒组成，增材层间实现冶金连接；800 r/min 下工具轴肩的摩擦挤压作用降低，增材层间结合界面呈平直状，塑化金属流动不充分，沉积层宽度较窄、表面成形更粗糙；600 r/min 下结合界面经历的塑性变形和热循环更为显著，晶粒细化至6.0 μm ，但增材界面区软化程度较严重，硬度仅为增材棒料母材的52.7%～56.2%，而800 r/min 下界面区的硬度能够达到母材的56.0%～61.3%；在600 r/min 和800 r/min 下，增材试样均具有优良的综合力学性能，抗拉强度分别达到增材棒料母材6061-T651的66%和70%，而断后伸长率明显较高，分别为母材的212%和169%；与目前其他增材工艺力学性能比较均具有明显的优势。

关键词：摩擦挤压增材制造；6061-T651铝合金；连接界面；微观组织；力学性能doi ：10.11868/j.issn.1005-5053.2021.000166中图分类号：TG453+.9 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2022)01-0059-09固相摩擦挤压增材制造（friction extrusion additive manufacturing, FEAM ）是近年来开发的一种创新金属近净成形制造技术，它利用摩擦堆焊原理使得增材圆棒在工具轴肩的摩擦挤压及剪切变形作用下实现金属材料的沉积过程[1-3]。

热处理工艺对6063铝合金组织和力学性能的影响李科1,甘卫平1,陈铁平2,杨伏良1(1.中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;2.经阁铝业科技股份有限公司,长沙410205摘要:研究了热处理工艺(包括均匀化处理、淬火方式和人工时效等对6063铝合金组织和力学性能的影响。

结果表明:均匀处理能明显改善合金组织;175℃时效时合金强度随时效时间的延长而增大,前期增长较快,后期增长缓慢;水淬比强风冷却能对合金力学性能产生更大影响;在工业化生产中为提高生产效率可以考虑采用200℃×2h的时效制度。

关键词:6063铝合金;热处理;组织;力学性能中图分类号:TG156文献标识码:B文章编号:1005—4898(100502—0001-04E ffect of H eat Treatment on Structureand Mechanical Property of6063Aluminum AlloyLI K e1,GAN Wei2ping1,CHEN Tie2ping2,YANG Fu2liang1(1.School of Material Science and E ngineering,Central South University,Changsha410083,Chi2 na;2.K ingle Aluminum T echnology CoLtd,Changsha410205,ChinaAbstract:The effect of heat treatment(including hom ogenizing treatment,quenching method and artificial agingon the struc2 ture and mechanical property of6063aluminumalloy was studied.The results show that the microstructure can be obviously im2 proved by hom ogenizing treatment.The strength increased with the time prolongation of aging at175℃.Water quenching has m ore effect than cooling with strong wind.Aging treatment at400℃for tw o hours is the best choice in industrial production.K ey w ords:6063aluminum alloy;heat treatment;structure;mechanical property 6063铝合金具有中等强度、良好的冲击韧性、良好的热塑性、良好的抛光性、良好的阳极氧化着色性与涂漆性能以及优良的焊接性能与抗蚀性,因收稿日期:2005-01-04作者简介:李科(1978-,男,湖南新宁人,硕士,主要从事铝合金的研究。

热挤压对ZL102铝合金组织和性能的影响的开题报告
题目：热挤压对ZL102铝合金组织和性能的影响
引言：
ZL102铝合金作为一种重要的非铁金属材料，具有良好的切削性能、机械性能、抗腐蚀性能和加工性，被广泛应用于各种领域中。

随着工业生产的不断发展，对
ZL102铝合金的性能提出了更高的要求，因此需要采用新的加工方法来改善其性能。

热挤压作为一种常见的制备铝合金材料的方法之一，可以显著改善ZL102铝合金的组
织和性能，因此值得对其进行深入研究。

研究目的：
本文旨在通过对ZL102铝合金进行热挤压处理，探究其对材料组织和性能的影响，为进一步提高其性能提供理论指导。

研究内容：
1.热挤压工艺参数的确定
2.热挤压后ZL102铝合金的组织结构变化
3.热挤压后ZL102铝合金的力学性能变化
4.热挤压后ZL102铝合金机械切削性能的变化
研究方法：
1.使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪等设备对样品进行组织结构和组成分析；
2.通过万能试验机测试材料的力学性能；
3.采用高速切削试验机对材料进行机械切削性能测试。

预期结果：
通过对ZL102铝合金进行热挤压处理，预计可以获得以下结果：
1.在适当的工艺参数下，热挤压可以显著改善ZL102铝合金的组织结构；
2.热挤压后，ZL102铝合金的力学性能将有所提高；
3.热挤压处理可以显著提高ZL102铝合金的机械切削性能。

研究意义：
本研究对于提高ZL102铝合金的性能、推动其在各个领域中的应用、降低生产成本和改善产品质量具有重要意义。

同时，本研究还为铝合金材料的制备和加工提供了新的思路和方法。

6063铝合金挤压型材的TTP曲线测定及其应用研究李红英;韩茂盛;曾翠婷【摘要】The time-temperature-property ( TTP ) curves for 6063 extrusion aluminum alloy were measured using interrupted quenching technology, the microstructure was observed by transmission electron microscopy( TEM) and the effect of quenching rate on the hardness of alloy was predicted in conditions of different cooling rate using the quench factor analysis method. The results show that the critical temperature range is280~410 ℃ with the nose temperature of about 360 ℃. During isothermal treatment process, the equilibrium βphase precipitates from the supersaturated solid solution, and the precipitation rate is the highest at the nose temperature. Prolonging the holding time leads to more and coarser β phase in the matrix. The cooling rate should be more than15 ℃/s in the quenching sensitivity temperature range during on-line quenching to get optimal mechanical properties and the residual stress could be reduced at the same time.%通过中断淬火技术测定了6063铝合金挤压型材的时间-温度-性能（TTP ）曲线，并通过透射电子显微镜观察其微观组织，采用淬火因子分析法预测不同淬火速率对合金硬度的影响．研究表明，6063挤压型材的TTP曲线鼻尖温度约为360℃，淬火敏感区间为280～410℃．等温保温时，过饱和固溶体分解析出无强化效果的β平衡相，会削弱时效强化效果，在360℃附近的相变速率最快，随着保温时间的延长，粗大β相数量和尺寸增加．为了在较好的时效强化效果和较小的残余应力之间求得平衡，6063挤压型材在线淬火时，在淬火敏感区间的冷却速度最好略大于15℃/s，高于410℃和低于280℃时可适当降低冷却速率．【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P6-10)【关键词】6063铝合金;淬火敏感性;TTP曲线;相变动力学;淬火速率;淬火因子分析法【作者】李红英;韩茂盛;曾翠婷【作者单位】中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙410083;中国船舶重工集团公司第七二五研究所，河南洛阳471023;中色科技股份有限公司苏州分公司，江苏苏州215026【正文语种】中文【中图分类】TG146.26063铝合金属于Al-Mg-Si系时效强化型合金，具有优异的可挤压性、耐蚀性以及可焊性，在建筑、装饰等铝型材领域得到广泛应用［1-2］.对于可时效强化型的合金，试样固溶淬火后的过饱和度对后续时效强化效果起着决定性的作用［3］.为了获得具有相对较高过饱和度的固溶体，合金固溶后必须快速淬火，但为了控制并减小残余应力，必须适当降低淬火速率.对于淬火敏感性合金，为了在减小热应力的同时又能兼顾后续时效处理有较好的强化效果，必须掌握合金的淬火敏感性才能有效控制淬火工艺.国内外学者借助时间-温度-性能(TTP)曲线来研究材料的淬火敏感性，并结合淬火因子分析法(Quench factor annlysis，QFA)来预测其硬度、强度和断裂韧度等性能，据此优化淬火工艺［4-7］. 刘胜胆等人绘制了Al-Zn-Mg-Cu合金的TTP曲线，结合淬火因子法预测了不同淬火速率对合金硬度的影响，获得了较好的效果［8］.商宝川等人通过绘制6082铝合金的TTP曲线研究其淬火敏感性，为该合金制定了较佳的淬火制度［9］.但是，目前尚未发现有关于6063铝合金挤压型材TTP曲线及其应用方面的研究报道.本文通过中断淬火技术测定了6063挤压型材的时间-温度-硬度曲线，并通过透射电子显微镜观察其微观组织，采用淬火因子分析法预测不同淬火速率对合金硬度的影响，以期为制定6063挤压型材在线淬火工艺提供理论依据.1 实验实验材料为6063铝合金挤压型材，表1为其化学成分的质量分数.沿挤压方向切割成20 mm×20 mm×10 mm的试样，经535℃/1 h固溶处理后，快速转移至盐浴炉中等温保温，转移时间不超过3 s，保温温度实验点在230～460℃间取值，共取9个温度点.盐浴炉温度波动为±3℃，浴盐为50%硝酸钠和50%硝酸钾的混合物.经过等温保温后立即将试样淬入20℃左右的室温水中，再进行180℃/4 h人工时效.采用HBE-3000硬度计对时效后的样品进行硬度测试，采用TecnaiG220透射电子显微镜进行微观组织观察，加速电压为200 kV，样品先预磨至厚60～80 μm，冲成直径为3 mm的圆片，再进行双喷减薄，电解液为30%HNO3+70%CH3OH，电压15 V，温度控制在-30～-20℃.表1 实验合金的化学成分(质量分数/%)2 结果与分析2.1 TTP曲线的绘制实验合金在535℃固溶1 h后直接水淬，再经180℃/4 h时效处理后的布氏硬度为84HB.图1为实验材料在不同等温温度下硬度与保温时间的关系曲线，可以看到，经过等温保温处理的试样，随等温保温时间的延长，实验合金时效后硬度逐渐降低，但下降速率与保温温度有关.由图1(a)可知，实验合金在230℃等温保温时，时效后硬度随保温时间延长缓慢下降，保温500 s时，硬度为79HB，下降了5.9%.由图1(b)可知，在370℃保温时，当保温时间比较短时，随着保温时间延长，实验合金时效后的硬度快速下降，保温200 s的时效后硬度下降了20%，保温500 s的时效后硬度为39HB，下降了53.5%，超过500 s后，随着保温时间延长，实验合金时效后的硬度趋于稳定.由图1(c)可知，在460℃保温时，随着保温时间延长，实验合金时效后硬度下降速度非常缓慢，保温500 s的时效后硬度为82.5HB，仅下降了1.7%，保温1 000 s的时效后硬度为81HB，下降了3.5%.图1 不同等温温度对应的时效后硬度与等温时间的关系曲线Staley J.T.对等温相变动力学的研究表明，铝合金析出一定含量溶质所需的临界时间与转变温度之间的关系满足式(1)［7］.式中:tc(T)表示合金析出一定溶质分数所需的临界时间;k1、k2、k3、k4、k5 分别表示与合金未转变体积分数、形核数目、形核能、固溶线温度、扩散激活能相关的常数;R表示气体常数(8.314 3 J/K·mol);T表示绝对温度.根据图1所示的关系曲线，将直接水淬后时效实验合金获得的硬度(84HB)作为最大硬度值，取硬度下降至最大硬度值的95%所对应的实验数据，进行最小二乘法非线性拟合，便可得到方程(1)中的相关系数，如表2所示.表2 非线性拟合得到的相关系数分别将k2～k5代入式(1)，改变系数k1得到不同硬度百分比的TTP曲线，如图2所示.由图2可以看出，实验合金TTP曲线呈现“C”形，鼻尖处温度约为360℃，最短的孕育期约为5 s，当转变时间为10 s时，淬火敏感区间为280～410℃，在这个温度区间内保温停留，随着停留时间的延长，实验合金的硬度迅速下降，而在大于410℃的高温区和小于280℃的低温区，实验合金的孕育期相对较长，时效后的硬度对淬火速率的敏感度都比较低.图2 实验合金的TTP曲线2.2 等温处理时的组织转变铝合金固溶体淬入不同温度的盐浴炉中等温保温时，过饱和固溶体会发生分解，等温过程中发生的相转变量与保温时间的关系遵循公式(2)所示的 JMA(Johnson-Mehl-Avrami)相变动力学方程［10-11］.式中:ψ表示相转变体积分数;t表示反应时间;n表示Avrami指数，其大小与发生相变的类型有关;k表示与温度相关的系数，与析出相的形核速率和扩散速率有关，k值越大，析出相形核长大越快，相转变速率越快［12］.根据所得到的TTP曲线，分别选取实验合金在290、360、400℃等温处理时不同转变率所对应的时间，代入式(2)后进行非线性拟合，便可得到实验合金在不同温度等温时的相变动力学曲线，如图3所示，表3为拟合得到的不同温度对应的k值和n值.图3 实验合金相变动力学曲线表3 不同温度对应的k值和n值由表3可知，k(360℃)＞k(290℃)＞k(400℃)，表明实验合金在360℃附近等温处理时相变速率最大，即在鼻温处的淬火敏感性最大，而在较高温度进行等温处理时相变速率较小，淬火敏感性较小.拟合参数n值约等于1，表明实验合金的析出相在等温过程中以棒状长大为主［13］.根据上述分析，观察在360℃(鼻温)分别等温2、10、250、1 000 s的淬火态试样，图 4 为 TEM形貌像.由图4(a)可知，在360℃保温2 s后，基体很纯净，表明未发生脱溶析出，根据测得的TTP曲线，获知该温度对应的孕育期为5 s.由图4(b)可知，试样在360℃保温10 s后，出现了尺寸约为30 nm的粒子(箭头所示)，由图4(c)可看出，在360℃保温250 s后，析出了0.5～1 μm大小的粗大β相，由图4(d)可知，保温1 000 s后，β相尺寸达到2～3 μm，且相间距变小，密度增加.在等温保温过程中，析出相呈棒状生长，这与拟合所得n值为1相符.图4 实验合金在360℃等温保温不同时间的TEM形貌由于实验合金的过饱和固溶体在等温保温过程中极易发生脱溶转变析出粗大的第二相，这些析出相与铝基体完全不共格，无强化效果，随着等温保温时间的增加，粗大第二相的尺寸和数量都有所增加.第二相析出长大会消耗大量溶质原子，降低合金基体中溶质原子和空位的过饱和度，从而导致后续时效强化相数量大大减少，进而削弱时效强化效果［14-15］.铝合金发生脱溶转变的速率与脱溶相的形核率和长大速率有很大关系［16］.在低温时合金的过饱和度高，形核率大，但溶质原子扩散很慢，在高温时溶质原子扩散很快，但合金的过饱和度很低，脱溶驱动力较小，导致形核率相对较低，因此，高温和低温对应的脱溶速率都较小.在280～410℃中温区间等温时，合金具有较大的相变驱动力，溶质原子扩散速率也足够大，第二相形核和长大更为容易，相变速率快，随着保温时间延长，合金的时效强化效应降低，与硬度测定结果相符.综上所述，实验合金在280～410℃温度区间的淬火敏感性最高，脱溶孕育时间最短，而在高温区和低温区的孕育期都比较长，TTP曲线呈现“C”型.合金在淬火敏感温度区停留的时间对其后续时效性能有较大影响，在线淬火6063铝型材时，应快速冷却通过淬火敏感区间，在大于410℃和低于280℃的温度区间可适当降低冷却速率.2.3 TTP曲线的应用1974年，Evacho和Staley提出了淬火因子分析模型(Quench factor annlysis，QFA)，可有效预测铝合金淬火时效后的硬度、强度、断裂韧性等性能［5］，通过测定铝合金的TTP曲线并结合析出动力学可有效分析铝合金冷却方式和性能之间的关系，以此为依据改善并控制铝合金的淬火工艺［8］.铝合金在连续冷却过程发生的相变动力学可用式(3)表示.式中:ξ为未转变体积分数;k1为常数;τ为淬火因子，可通过式(4)求得［17］.式中:t为时间;t0为淬火开始时间;tf为淬火结束时间;tc(T)为临界时间，可通过C 曲线或TTP曲线获得.利用式(5)，结合TTP曲线可求得淬火因子τ，将淬火因子代入式(6)可预测合金的性能(硬度、强度等)［17］.式中:σ为合金所需要预测的力学性能指标;σmax为该性能指标所能达到的最大值. 选取280～410℃(淬火敏感区)作为计算温度区间，为保证预测的精度，在敏感温度区间内，平均温降不能超过25℃/s［9］，取计算步长△t=0.1 s，计算时采用最大硬度值99.5%的TTP曲线，即取k1=ln 0.995.图5为淬火因子及合金硬度与淬火冷却速率之间的关系曲线.图5 淬火敏感区内冷却速率对淬火因子和合金硬度的影响由图5可见，随着淬火冷却速率增加，淬火因子值逐渐降低，实验合金时效后的硬度值逐渐增大.实验合金在缓慢冷却过程中发生了脱溶转变，析出无强化效果的粗大第二相，降低了后续时效的强化效果，而较大的淬火冷却速率抑制了粗大第二相析出长大，保证了后续时效的强化效果.当冷却速率达到15℃/s时，实验合金的硬度值为79.8HB，达到最大硬度值的95%，再提高冷却的速度，实验合金的硬度提高不多，为了获得较好的强化效果及较小的残余应力，6063铝型材在280～410℃的淬火敏感区间内的平均淬火速率最好略大于15℃/s.3 结论1)6063挤压型材TTP曲线的鼻尖温度为360℃，淬火敏感温度区间为280～410℃.在淬火敏感区间，随着等温时间延长，合金时效后的硬度快速下降，在高温(＞410℃)和低温(＜280℃)区间，硬度随等温时间延长缓慢下降.2)在等温过程中，实验合金析出无强化效果的β平衡相，在360℃等温时，过饱和固溶体快速分解，相转变速率最快，随着保温时间的延长，平衡相尺寸和密度不断增大，降低合金基体中溶质原子和空位的过饱和度，导致后续时效的强化相数量减少，弥散分布程度降低，削弱时效强化效果.3)随着淬火冷却速率的增大，合金时效强化效果增加，在线淬火6063铝型材时，淬火敏感区间的冷却速度应略大于15℃/s，在大于410℃和低于280℃的温度区间可适当降低冷却速率.参考文献:［1］张国鹏，杨伏良，马政，等.新型高强高韧铝镁硅合金的组织和性能［J］.中南大学学报:自然科学版，2010，41(6):2132-2137.ZHANG Guopeng，YANG Fuliang，MA Zheng，et al.Microstructure and properties of new type of high strength and ductility Al-Mg-Si alloy［J］.Journal of Central South University of Technology:Science and Technology，2010，41(6):2132-2137.［2］WANG Mengjun，HE Zhao，WU Xingxing，et al.Deformation simulation of low-temperature high-speed extrusion for 6063 Al alloy ［J］.Journal of Central South University of Technology (Science and Technology)，2010，17(5):881-887.［3］刘胜胆，张新明，黄振宝.淬火速率对7055铝合金组织和力学性能的影响［J］.材料科学与工艺，2008，16(5):650-653.LIU Shengdan，ZHANG Xinming，HUANG Zhenbao.Effects of quenching rates on microstructure and mechanical properties of 7055 aluminum alloy［J］.Materials Science and Technology，2008，16(5):650-653.［4］TIRYAKIOGLU Murat，SHUEY Ralph T.Quench sensitivity of 2219-T87 aluminum alloy plate［J］.Materials Science and Engineering A，2010(527):5033-5037.［5］EVANCHO J W，STALEY J T.Kinetics of precipitation in aluminium alloys during continuous cooling［J］.Metallurgical Transactions A，1974，5A:43-47.［6］ROBINSONJ S，TANNER D A，TRUMAN C E，et al.The influence of quench sensitivy on residual stresses in the aluminium alloys 7010 and 7075［J］.Materials Characterization，2012(65):73-85.［7］STATELY J T.Quench factor analysis of aluminium alloys［J］.Materials Science and Technology，1987，3(11):923-935.［8］LIU Shengdan，ZHONG Qimin，ZHANG Yong，et al.Investigation of quench sensitivity of high strength Al-Zn-Mg-Cu alloys by time-temperature-properties diagrams［J］.Materials and Design，2010，32:3116-3120.［9］SHANG B C，YIN Z M，WANG G，et al.Investigation of quench sensitivity and transformation kinetics during isothermal treatment in 6082 aluminum alloy［J］.Materials and Design，2011，32:3818-22.［10］郑子樵.材料科学与基础［M］.长沙:中南大学出版社，2005:390-408. ［11］肖纪美.合金相与相变［M］.北京:冶金工艺出版社，2004:310-312.［12］王岗，尹志民，赵凯，等.6082铝合金的TTT曲线及其研究［J］.材料科学与工艺，2011，19(4):81-88.WANG Gang，YIN Zhimin，ZHAO Kai，etal.TTT curves of 6082 aluminum alloy and its application［J］.Materials Science and Technology，2011，19(4):81-88.［13］POTER D A，EASTERLING K E.Phase transformations in metals and alloys［M］.London:Chapman，1992:263-381.［14］PANIGRAHI S K，JAYAGANTHANA R，PANCHOLIA V，et al.A DSC study on the precipitation kinetics of cryorolled Al 6063 alloy［J］.Materials Chemistry Physics，2010，122:188-193.［15］SATO Y S，KOKAWA H，ENOMOTO M，et al.Microstructural evolution of 6063 aluminum during friction-stirwelding［J］. 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B390—5FD替代20CrMo在转体上的应用采用二次热挤压成型技术，提高B390-5FD（高硅铝合金）机械性能，替代20CrMo材料在旋叶式汽车空调压缩机转体上应用，减少转体重量0.32kg，经长安铃木汽车YC5测试比较100公里综合油耗（L/100km）降低5%左右。

标签：高硅铝合金；国产化；轻量化前言近十几年来，我国汽车呈几何数量级增长，市场上的汽油、柴油售价均随着国际油价逐步走高。

在这油价节节攀升的时代，节油技术显得越来越重要。

目前，提高汽车燃油经济性的两个主要方面应是如何研究汽车结构及汽车使用。

车主在节约用油减少油费支出的同时，也实实在在地减少了废气排放，改善了我们的环境；向长安铃木这样的汽车整体尺寸小，结构紧凑，有一定数量的塑料零件，自重轻，耗油省等优点越来越深受广大客户的青睐。

尤其在当今以绿色低碳环保为主题的今天，如何节油一时间成了大家最为关心的话题。

1 转体应具备的性能要求在转体中压入转轴组成转子，转子是旋叶式汽车空调压缩机关健部件，如图1转子带动叶片沿缸体椭圆形内壁运动使室内容积发生变化，从而实现制冷剂的吸入和压缩。

因此，在压缩机高速运转时，转体的质量大小，直接影响汽车的能耗高低，同时转体应具备足够的强度，一定的耐烧蚀和耐磨性，以满足其和叶片的摩擦工况需要。

2 转体毛胚生产工艺毛胚生产工艺流程：备料→熔炼→调整成分→导炉→精炼→变质处理→精炼→静置→过滤→铸造→均匀化→铸锭加工→铸块加热→棒料挤压→初胚下料→热挤压成型→毛胚热处理→显微组织、低倍组织、性能检测→机械加工。

2.1 转体毛胚材料化学成分控制B390-5FD，除了14～16%Si元素，其余成分见表12.2 转体毛胚挤压工艺2.2.1 棒料挤压（一次挤压）A390-5FD铝合金变形抗力大、塑性较差，为保证制品的最佳力学性能和表面质量，适当提高挤压温度、降低挤压速度，减少挤压时金属的不均匀变形，为此选择表2所示的工艺参数。

热挤压对粉末冶金6061铝合金显微组织和抗拉强度的影响原国森;杨占尧【期刊名称】《机械工程材料》【年(卷),期】2018(042)001【摘要】为提高粉末冶金制备6061铝合金的致密性和力学性能,对粉末冶金烧结态的6061铝合金进行了热挤压处理,研究了热挤压对6061铝合金显微组织和抗拉强度的影响.结果表明:烧结态铝合金组织为均匀分布的等轴晶,热挤态铝合金的晶粒呈带状分布,晶粒尺寸变小;烧结态铝合金的相对密度为96.67％,经热挤压后铝合金的相对密度提高到了98.14％;铝合金经过热挤压后,抗拉强度由112MPa提高到了248MPa;烧结态铝合金的断裂形式为韧性断裂,热挤压后铝合金的断裂形式为韧性断裂和沿晶断裂的混合型断裂.【总页数】4页(P68-71)【作者】原国森;杨占尧【作者单位】河南工学院材料工程系,新乡 453003;河南工学院材料工程系,新乡453003【正文语种】中文【中图分类】TF125.2【相关文献】1.热处理对粉末热挤压法制备6061铝合金强度和塑性的影响 [J], 马国俊;丁雨田;金培鹏;刘国龙2.粉末冶金法结合热挤压制备Cu−15Ni−8Sn−0.3Nb合金的时效硬化行为与显微组织 [J], 欧阳亦;甘雪萍;张世忠;李周;周科朝;姜业欣;张县委3.热挤压态FGH96粉末冶金高温合金的显微组织与力学性能 [J], 刘小涛;丁晗晖;杨川;刘锋;黄岚;江亮4.小搅拌针形状对搅拌摩擦焊6061铝合金显微组织和力学性能的影响 [J], H. I. DAWOOD;Kahtan S. MOHAMMED;Azmi RAHMAT;M. B. UDAY5.粉末冶金法结合热挤压制备Cu-15Ni-8Sn-0.3Nb合金的时效硬化行为与显微组织 [J], 欧阳亦;甘雪萍;张世忠;李周;周科朝;姜业欣;张县委;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

热挤压对颗粒增强金属基复合材料组织和性能的影响X程　羽　郭生武　郭　成　陈金德(西安交通大学)摘　要:研究了挤压对SiC 颗粒增强铝基复合材料组织和性能的影响。

结果表明,挤压变形可显著提高PM 法制备材料的室温性能,细化增强颗粒,改善颗粒分布,消除坯料内部的孔隙。

因此将热挤压引入P RM M Cs 制备技术中,能比通常P M 法制备的材料获得更优良的组织和性能。

关键词:挤压;复合材料;组织;性能中图分类号:T G 376.2　文献标识码:A 文章编号:1004-244X(2000)02-0031-04近二十年来,颗粒增强金属基复合材料作为先进结构材料取得了很大的发展,出现了多种材料的制备方法,其中较成功地用于工业化和商品化生产的制备方法主要有两种,一种是铸造法(也称液相法),另一种是粉末冶金法(也称固相法)〔1,2〕。

其中粉末冶金法(PM 法)由于具有制备温度低、材料机械性能高、增强体颗粒分布比较均匀、显微组织细化、工艺参数易于控制、生产设备简单、能耗小等一系列优点,成为目前制备PRMM Cs 的最有效方法〔2,3〕。

美国的DWN 复合材料专业公司已用此方法成功地生产了SiC p /2124Al,并已实现了商品化。

但该方法制备的材料也具有一些不易克服的缺点,主要表现为:致密度比较低(一般PM 法制备的材料密度在80%左右),由于压坯中应力分布的不均匀性,造成工件中密度分布不均匀,因此严重地影响了材料的力学性能。

在PRM MCs 的塑性加工技术中,挤压受到了高度的重视,该工艺可改善增强体的分布,提高产品的力学性能〔4〕。

因此,本文通过实验研究了热挤压对PRM M Cs 组织和性能的影响规律。

研究表明,将挤压加工和粉末冶金制坯结合起来(简称PM E 法)能提高坯料的致密度和改善材料性能,以得到高质量的PRM M Cs 毛坯。

1　实验材料、设备和实验方法表1　基体合金化学成分质量百分含量Cu M g Fe S i Al 4.50.6<0.45<0.1其余 实验所用材料为PM 法制备的Al-Cu-Mg 基复合材料(相当于2014Al),基体合金成分如表1所示,增强体采用SiC 颗粒,名义尺寸为10L m ,体积百分含量为15%。

挤压温度对6005A铝合金焊合区域显微组织和力学性能的影响薛江平;黄东男;左壮壮;玄东坡;吴南;孙磊【摘要】针对分流模挤压焊合部位的金属在模具中难以取出进行分析,设计了分析焊缝组织性能的简易模具;采用电子背散射衍射分析(EBSD)和拉伸试验,研究挤压温度对6005A铝合金挤压焊合组织性能的影响.结果表明:挤压温度为500～580℃ 时,6005A铝合金焊合组织的平均晶粒尺寸呈先减小后增大的趋势;当在挤压温度为540℃时,焊合组织平均晶粒尺寸最小,约为52μm,且此时的晶粒尺寸均匀程度最佳.焊合组织中小角度晶界所占比例较多,且随着挤压温度的提高,小角度晶界的相对频率都保持在65％左右.焊合部位的屈服强度和抗拉强度随着挤压温度的升高呈先上升后下降的趋势;当挤压温度为540℃时,焊合组织的力学性能最好,屈服强度为68.56 MPa,抗拉强度为119.87 MPa.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2018(028)007【总页数】8页(P1291-1298)【关键词】6005A铝合金;分流模挤压;挤压温度;焊合区域;显微组织;力学性能【作者】薛江平;黄东男;左壮壮;玄东坡;吴南;孙磊【作者单位】内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】TG379随着航空航天、国防军工、汽车船舶等高精尖技术领域对铝合金空心型材需求的增加，对其性能提出了严格的要求[1]。

分流模挤压是铝合金空心型材和管材的主要加工方式，焊合是分流模挤压过程中的最复杂过程[2−3]。

在分流模挤压过程中，金属经过分流孔分流后，在焊合室内模桥下方经历了一个焊合过程，从而在型材横断面上留下焊缝[4]，其焊缝性能直接影响铝型材的成形质量[5−6]。