热处理对挤压铸造2024铝合金组织与性能的影响

热处理对流变压铸2024变形铝合金组织及性能的影响李元东;索江龙;毕广利;陈体军;马颖【摘要】采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等，研究热处理对流变压铸2024变形铝合金组织及性能的影响。

结果表明：流变压铸成形的2024变形铝合金在495℃固溶处理12 h后，共晶相θ(CuAl2)相和S(CuAl2Mg)相在α(Al)基体中充分固溶，初生颗粒与二次凝固区颗粒也存在合并长大现象；经190℃时效处理8 h后，合金强度较高；时效处理16 h时，合金硬度达到峰值，合金析出相主要在晶界以不连续析出为主，合金具有较好的固溶强化作用。

%The effects of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of 2024 wrought aluminum alloy produced by rheo-diecasting (RDC) were investigated by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD), and so on. The results show that when the RDC 2024 wrought aluminum is solution-treated at 495℃ for 12 h, the eutecticθ(CuAl2) phase andS(CuAl2Mg) phase are gradually solution-treated into theα(Al) matrix, and the primary particles and the secondary solidification particles grow. The excellent mechanical properties of alloy are obtained as aging treated at 190℃ for 8 h, and the peak value of harness is obtained when the aging time is 16 h. The discontinuous precipitation mainly distributes at the grain boundaries, and the alloy has the excellent solution strengthening property.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】11页(P894-904)【关键词】2024变形铝合金;半固态;流变压铸;热处理【作者】李元东;索江龙;毕广利;陈体军;马颖【作者单位】兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州730050; 兰州理工大学有色金属合金省部共建教育部重点实验室，兰州 730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州 730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州 730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州 730050; 兰州理工大学有色金属合金省部共建教育部重点实验室，兰州 730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州 730050; 兰州理工大学有色金属合金省部共建教育部重点实验室，兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TG146.21;TG156在现代航空航天、电子电器、交通运输、印刷包装等领域中，结构材料的轻量化以及较好的综合性能是人们长期追求的目标，也是先进成形技术发展的必然趋势之一[1]。

《均匀化热处理工艺过程对6061铝合金组织和性能的影响》篇一一、引言在金属材料加工领域，热处理工艺是改善材料组织和性能的重要手段之一。

对于6061铝合金而言，均匀化热处理工艺过程对于其组织和性能具有显著影响。

本文旨在探讨均匀化热处理工艺过程对6061铝合金的组织和性能的影响，以期为相关领域的科研和工程实践提供参考。

二、6061铝合金概述6061铝合金是一种常见的轻质高强度合金，具有优良的塑形、可焊性和耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。

然而，由于铸造过程中可能存在的成分偏析和组织不均匀等问题，需要通过适当的热处理工艺来改善其组织和性能。

三、均匀化热处理工艺过程均匀化热处理是一种通过高温加热和保温，使合金内部元素充分扩散，从而达到组织均匀化的热处理工艺。

对于6061铝合金而言，均匀化热处理工艺过程主要包括以下几个步骤：1. 加热：将6061铝合金加热至一定温度，通常为较高的温度范围，以促进元素扩散。

2. 保温：在加热温度下保持一定时间，使元素充分扩散，达到组织均匀化的目的。

3. 冷却：以适当的速度冷却至室温，完成热处理过程。

四、均匀化热处理对6061铝合金组织的影响均匀化热处理可以显著改善6061铝合金的组织。

通过高温加热和保温，合金中的元素得以充分扩散，成分偏析现象得到缓解，组织变得更加均匀。

此外，均匀化热处理还可以细化晶粒，提高合金的力学性能。

五、均匀化热处理对6061铝合金性能的影响1. 力学性能：均匀化热处理可以提高6061铝合金的强度、硬度和延伸率等力学性能。

其中，强度的提高主要归因于组织均匀化和晶粒细化；硬度的提高则与元素扩散和成分均匀化有关；而延伸率的提高则有利于提高合金的塑形和抗断裂性能。

2. 耐腐蚀性：均匀化热处理可以改善6061铝合金的耐腐蚀性。

由于组织均匀化和成分优化，合金表面的电化学性质更加稳定，从而提高了耐腐蚀性能。

3. 加工性能：均匀化热处理可以改善6061铝合金的加工性能。

热处理对铝合金组织及性能的影响探究发布时间：2023-03-08T02:27:26.628Z 来源：《福光技术》2023年3期作者：辛纪锋[导读] 铝合金在国民经济、国防安全和国民经济发展中起着举足轻重的作用。

就目前的形势来说，我国在铝的储量和加工方面都是最大的，但是我们的国家却并不是最强大的铝材，在生产和发展的过程中，所用到的优质铝材大部分都是从国外进口的，因此，我们的产品和技术还需要不断的提高。

广东鸿图南通压铸有限公司江苏南通 226300摘要：铝合金由于其自身的高密度、高强度、可焊接性、塑性变形等特点，已被广泛地应用于航空、航天等各个方面，并已成为不可缺少的一种重要材料。

本文着重研究和分析了热处理对铝合金组织和性能的影响，以期对其整体结构和性能有一个全面的了解，为以后的使用提供参考。

关键词：铝合金；热处理；性能铝合金在国民经济、国防安全和国民经济发展中起着举足轻重的作用。

就目前的形势来说，我国在铝的储量和加工方面都是最大的，但是我们的国家却并不是最强大的铝材，在生产和发展的过程中，所用到的优质铝材大部分都是从国外进口的，因此，我们的产品和技术还需要不断的提高。

1铝合金铝合金是一种以铝为基础，加入一定量的其它合金元素。

铝合金除了具备铝的属性之外，还加入了合金，再加上合金的种类和数量，都会产生合金的属性。

铝合金的密度在2.63-2.85克/立方厘米之间，具有很强的强度，与高合金钢相近，具有很好的塑性加工和浇注能力，还具有优良的导热性和导电性，可以直接用作建筑材料。

2热处理对铝合金组织及性能的影响分析2. 1材料与方法2. 1. 1试验材料本文以6101B铝合金挤压型材为研究对象，根据其化学组成，讨论了6101B铝合金的国际标准所规定的化学组成。

2. 1. 2试验过程及方法6101B铝合金作为常用的导电材料，这一型号的挤压型材本身的电导率较高，在标准之中也针对6101B铝合金T6/T7的状态性能标准有详细的记录，具体见表1所示。

塑性变形及热处理对2024铝合金组织与性能的影响摘要：累积复合轧制(accumulativeroll-bonding，简称ARB)是一种利用剧烈的塑性变形使材料强化的加工方法，特别对于板材的加工强化特别有效。

这种方法是日本学者Saito等于1999年最早提出的。

ARB可被看作是压下量为50%的单次轧制的往复循环，在不改变原材料横截面积的情况下，通过多次重复轧制过程使板料获得较大的累积应变，可有效细化材料的组织，提高材料的力学性能。

2024铝合金具有高的强度和良好的切削加工性能，但耐腐蚀性较差。

本文选用工业用2024铝合金，研究ARB工艺对该材料组织和性能的影响。

关键词：2024铝合金；累积复合轧制；力学性能；断口形貌1实验材料及方法实验材料为工业用2024铝合金板材，其厚度为5mm，化学成分(质量分数，%)为：0.5Fe，0.5Si，3.8～4.9Cu，0.3～0.9Mn，1.2～1.8Mg，0.1Cr，0.25Zn，0.15Ti，其余为Al。

首先用丙酮和水清洗掉铝合金表面的油污，再用钢丝刷和丙酮对两块试样结合表面进行清理，去除氧化层和油污，直至出现新的表面，并使板材表面具有一定的粗糙度。

然后将经过处理后的铝板叠放在一起放在轧辊直径为550mm，转速为400～500r/min的轧制机上进行无润滑轧制。

每道次压下量为50%，当1道次结束后将轧制的板材剪成两块，进行2道次轧制。

每道次轧制结束后截取试样，以供后续固溶+时效处理和性能测试。

用WAW-1000型微机控制电液伺服万能试验机和MC010数显布氏硬度计研究试样的力学性能，用JSM-6390LV扫描电子显微镜研究试样的组织变化。

2实验结果及分析2.1ARB对2024铝合金组织的影响2.1.1显微组织的变化图1给出了2024铝合金板材未轧制、1道次轧制和2道次轧制常温下的显微组织。

由图可以看出，随着轧制次数的增加，材料的晶粒尺寸逐渐减小。

随着ARB道次的增加，沿轧制方向晶粒发生变形，成为扁条状，晶粒细化的程度得到不断的提高，晶粒得到了很好的细化。

热处理对铸造铝合金材料的晶界特性和耐蚀性能的影响热处理是一种常用的金属加工方法，可以改善材料的力学性能和耐腐蚀性。

在铸造铝合金材料中，热处理也被广泛应用。

本文将探讨热处理对铸造铝合金材料晶界特性和耐蚀性能的影响。

一、热处理对晶界特性的影响晶界是材料中各个晶体之间的交界面，对材料的性能起着重要的作用。

热处理可以改变晶界的结构和性质，进而影响材料的力学性能和耐蚀性。

1. 晶界结构的改变热处理过程中的加热和冷却可以引起晶界结构的变化。

例如，固溶热处理可以使溶质在晶界区域的浓度得到调整，从而改善晶界的结构。

此外，热处理还可以促使晶界清晰化和去除一些晶格缺陷，提高晶界的强度。

2. 晶界位错的行为晶界中的位错是晶界强度的重要因素。

热处理过程中，晶界位错的行为可以被改变。

通过适当的热处理，可以增加晶界位错的密度和移动性，从而提高晶界的强度和塑性。

3. 晶界扩散和再结晶热处理还能促进晶界扩散和晶界再结晶。

晶界扩散可以导致溶质在晶界区域的聚集和分布均匀，从而提高晶界的强度和韧性。

晶界再结晶是指在高温下，原本的晶粒被新的晶粒所取代，更加细小的晶粒有利于提高材料的强度和韧性。

二、热处理对耐蚀性能的影响铸造铝合金材料在暴露于大气、水和化学介质中时，会出现腐蚀现象。

热处理可以改变铝合金材料的晶界特性和晶粒尺寸，从而影响其耐蚀性能。

1. 晶界腐蚀晶界是金属腐蚀的薄弱环节之一。

晶界中的异质相或溶质偏聚可能会引发晶界腐蚀。

适当的热处理可以改善晶界结构，减少晶界的偏聚现象，提高晶界的抗腐蚀能力。

2. 晶粒尺寸和耐蚀性热处理可以影响铸造铝合金材料的晶粒尺寸。

通常情况下，细小的晶粒比大晶粒具有更好的耐蚀性能。

热处理过程中，晶界的清晰化和晶界的再结晶可以使晶粒尺寸细化，从而提高材料的耐蚀性。

3. 化学成分和相变热处理还可以改变铝合金材料的化学成分和相变行为，进而影响其耐蚀性。

例如，固溶热处理可以调整合金中的溶质含量，进而影响材料的耐蚀性。

热处理对铝合金材料的力学性能和耐蚀性能的影响研究铝合金作为一种重要的结构材料，在工业应用中具有广泛的应用前景。

热处理作为一种常见的工艺手段，具有显著的改善材料性能的效果。

本文将从力学性能和耐蚀性能两个方面，探讨热处理对铝合金材料的影响，并分析其原因。

一、热处理对铝合金材料力学性能的影响铝合金材料的力学性能主要包括强度、塑性和韧性等指标。

热处理可以通过改变材料的晶体结构和晶粒尺寸，来对其力学性能进行调节。

1.1 强度热处理能够显著提高铝合金的强度。

常见的热处理方式包括时效处理和固溶处理。

时效处理通过固溶加热和时效淬火，可以使铝合金材料的强度得到显著提高。

固溶处理则通过高温固溶和快速冷却，使合金元素溶解在基体中，形成均匀的固溶体，从而提高了合金的抗拉强度。

1.2 塑性与强度相对应的是材料的塑性，也就是其变形能力。

热处理对铝合金的塑性影响较大。

通过合适的热处理，可以改变材料的晶粒尺寸和形状，提高晶界的稳定性，从而增加材料的塑性。

此外，热处理还可以使材料的晶界扩散减缓，减少晶界的局部胀大和局部松弛，提高了材料的塑性。

1.3 韧性热处理对铝合金材料的韧性也有一定的影响。

合适的热处理可以改变材料内部的组织结构，使其具有更好的断裂韧性。

例如，通过合理的时效处理，可以使合金元素在晶界上析出过饱和的析出相，形成均匀分布的细小析出相颗粒，增加了材料的断裂韧性。

二、热处理对铝合金材料耐蚀性能的影响铝合金作为一种常用的结构材料，其耐蚀性能对其工作环境的适应能力起着至关重要的作用。

热处理可以通过调控材料组织结构，来改善材料的耐蚀性能。

2.1 抗氧化性铝合金在高温氧化环境中容易形成致密的氧化膜，这种氧化膜能够起到一定的保护作用。

热处理能够改变材料的晶界结构和化学成分，形成更加致密、稳定的氧化膜，从而提高铝合金材料的抗氧化性。

2.2 耐腐蚀性热处理通过改变材料的晶界结构和析出相的形态，改变了材料的微观组织，提高了其耐腐蚀性能。

热处理工艺对铝合金组织性能的影响摘要：随着我国科技的快速发展，各个领域也都迎来了广阔的发展空间和前景。

特别是材料领域，通过科学家实验，热处理技术处理过的金属拥有各种优秀的性能，本文研究了铝合金材料热处理的冶金技术控制性能，探究利用铝合金材料热处理的理论作为评价的基础，根据不同框式的成分，对铝合金进行分析，实现温度的优化，改变铝合金材料自由能改善眼睛的凝固顺序从另一个角度优化和提升冶金的控制链。

关键词：热处理铝合金组织性能工艺分析1铝合金材料的热处理后变形温度影响的因素和有效控制措施1.1注重预处理变形控制针对材料的预处理过程需要有效开展,要想进一步降低材料出现变形缺陷的潜在几率,可以同时结合材料情况进行选择等温正火的方法，进行对材料表面的退火处理。

相关材料实践分析研究还表明,将正火处理退火过程进一步有效地开展了之后,在铝合金元件表面经过等温淬火再进行对材料内部的进一步有效地处理,可以充分确保了材料结构本身的应力均匀性并不会进一步发生受力不稳定均匀开裂的缺陷现象,当然,此预处理技术方式应用的广泛开展虽然具备其较高技术的经济成效性,但是鉴于其使用成本一般较高,并且其处理过程时间周期相对会较长,所以仍然需要人们结合工程实际处理需求加以合理地选择。

该铝合金预处理的方式广泛适用于各类精细的铝合金材料及其加工设备之中。

1.2注重对机械加工的强化热处理的工艺实施在一种铝合金材料热处理加工生产过程中，其主要工序过程并都不是固定的不变的,而是要根据使用材料条件的具体情况不同,其各工艺过程实施主要工序环节也往往存在一些差异。

部分材料热处理的前加工,热处理的工艺其最后的环节,而还有些特殊材料热处理的前加工,工艺实施在其中间环节。

由于实际机械材料加工和处理等过程设计中,针对加工余量的预留情况也可以作更为直观简答型的分析确定,如若对材料本身实施了热处理的工艺流程完毕,需要继续进行其他二次成形加工,可以利用在材料实际二次加工和处理等过程中,基于对材料的变形评价规律,结合反变形工艺等技术方式,来进一步提升材料质量的合格率,实现了对材料二次变形工艺的更有效地控制,降低甚至提升了材料质量。

热处理对铝合金性能的影响研究铝合金是一种重要的轻质金属材料，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，在工业生产中有着广泛的应用。

为进一步提升铝合金材料的性能，热处理技术被广泛应用。

本文将从以下几个方面对热处理对铝合金性能的影响进行研究。

一、热处理的分类热处理是指通过加热和冷却等一系列工艺处理，改变铝合金的组织和性能的方法。

根据处理工艺不同，热处理可分为时效处理、固溶处理和淬火等几种方式。

1.时效处理时效处理是铝合金在固溶状态下先进行几个小时的加热处理，然后再以一定的速度降温，最后在一定的温度下持续处理一段时间。

此方法可通过改变硬度、强度和韧性等性能，实现对铝合金的试件时效硬化，进而达到提高抗拉强度、耐久性等机械性能的目的。

2.固溶处理固溶处理是指将铝合金材料在一定温度下加热，使固溶相分离为多相共存的状态，然后快速冷却进行固溶化处理的方式。

该处理方式能够通过改变晶粒、合金元素的溶解度等特性，控制所需物理机械性能，提高铝合金材料的耐热性、耐蚀性、抗拉强度等。

3.淬火处理淬火处理是指将铝合金材料经过加热处理后，迅速放入水、油和气体等介质中进行冷却处理的方法。

此方法可实现将铝合金材料的形态从固态转化为游离态，进而达到提高硬度和强度等性能的目的。

二、热处理对铝合金性能的影响1.晶粒尺寸晶粒尺寸是材料性能的重要因素之一。

热处理过程中的温度和时间可以显着影响铝合金的晶粒尺寸。

固溶处理能使晶粒尺寸较大，在时效处理时晶粒尺寸较小。

在进行淬火处理时，晶粒尺寸因快速冷却较小。

2.硬度和强度硬度和强度是指材料抵御外部载荷的能力。

热处理处理中，通过改变铝合金的晶粒尺寸、位错密度、固溶度和析出相孔分布等方式，提高铝合金的硬度和强度。

经过合适的固溶处理后可显著提高铝合金材料的强度，但硬度并不随同呈相同趋势。

时效处理还能实现材料的时效硬化，提高铝合金材料的机械性能。

3.韧性和耐蚀性韧性和耐蚀性是铝合金材料的重要性能之一。

经过合理处理后，铝合金材料的晶粒尺寸小、位错密度小、析出相均匀分布，从而改善其导电、耐蚀、韧性等性能，提高了铝合金材料的可靠性和持久性。

热处理对铝合金材料组织和性能的影响随着现代科技的飞速发展，铝合金材料越来越被广泛应用于各个领域。

热处理技术作为一种重要的材料处理方法，不仅可以改善铝合金材料的组织性能，也可以提高材料的使用寿命和可靠性。

本文将探讨热处理对铝合金材料组织和性能的影响。

一、热处理对铝合金材料组织的影响1.固溶处理固溶处理是指将铝合金材料加热至温度区间内，使金属中固溶的合金元素逐渐溶解进铝中形成固溶体，进而改善材料的强度和韧性。

固溶处理后，铝合金材料的显微组织比原来更加均匀，晶粒细化，降低了材料的内部应力和晶界能量，进一步提高了材料的塑性和韧性。

2.时效处理时效处理是指在固溶处理完成后，将材料冷却至室温，然后将其再次回火至一定的温度，保持一定的时间，使固溶体溶剂中逐渐析出出新的金属相，引起材料组织的硬化和强化。

经过时效处理后，铝合金材料的显微组织不仅保持了固溶处理晶粒细化的特点，且定向分布了少量的二次相，提高了材料的强度、硬度和耐热性。

二、热处理对铝合金材料性能的影响1.强度和硬度热处理可以使铝合金材料的强度和硬度得到显著提高。

固溶处理通过提高材料的塑性和韧性，使其呈现出一定的初始强度；时效处理能够引起铝合金组织中二次相的析出，使材料的硬度得到进一步的提升。

2.耐腐蚀性铝合金材料在固溶状态下易受到腐蚀的侵蚀，而经过热处理后，由于固溶体中的合金元素已经分散到铝矩阵中形成稳定的统一结构，在固溶状态下较难被腐蚀剂侵蚀，从而使合金材料的耐腐蚀性得到了显著提高。

3.疲劳寿命铝合金材料在长时间使用后易出现疲劳裂纹，进而降低材料的使用寿命和稳定性。

经过热处理后，铝合金材料的组织得到了改善，内部应力得到一定的缓解，从而使其具有更好的疲劳寿命和韧性。

综上所述，热处理是一种非常有效的材料处理技术，能够改善铝合金材料的组织和性能。

但是，在实际应用中需要根据不同的铝合金材料和使用要求，合理选择热处理工艺和参数，以充分发挥其优点，并保证材料的使用寿命和可靠性。