热处理对合金力学性能的影响研究

科ｌ技ｉ论ｌ坛　科　热处理工艺对Ｍｇ一６Ｚｎ一３Ｙ－０．７Ｚｒ合金组　织及力学性能的影响　刘军华　（南通航运职业技术学院，江苏南通２２６０１０）　摘要：重点研究了采用不同的热处理工艺后合金的组织和性能的变化。　关键词：热处理工艺；Ｍｇ一６Ｚｎ一３Ｙ一０．７ｚｒ合金；组织；性能　镁合金由于具有密度小、比强度和比刚度　高等许多优点，目前被认为是最具有发展前途　的金属材料。当前使用的高强镁合金主要为　Ｍｇ—ｚｎ—ｚｒ系合金，但该类合金的强度很难满足　更高的使用要求。通过添加Ｙ元素设计得到　Ｍｇ一６Ｚｎ一３Ｙ一０．７Ｚｒ合金，现研究了采用不同的　热处理工艺后合金的组织和性能的变化。　１实验方法　本试验中，首先对Ｍｇ一６Ｚｎ一０．７Ｚｒ的基体　合金进行了热处理工艺的研究。分别研究了合　金经过Ｔ４（固溶）、Ｔ５（时效）、Ｔ６（固溶＋时效）等　热处理工艺对合金的组织与性能的影响。参考　标准手册，在这里选用了４８０％：固溶８ｈ，１６ｈ，　１７０℃时效１６ｈ，研究不同热处理条件下合金的　组织与性能的变化。　表１所示为Ｍｇ一６Ｚｎ一０．７Ｚｒ合金经过几种　热处理态后的拉伸性能，可见Ｔ４处理可以略微　提高合金的抗拉强度和延伸率，．ｒ５处理可以显　著的提高合金的屈服强度，而经过Ｔ６处理后有　着较佳的综合机械性能，只是延伸率有所下降　在可以接受的范围内，其强度指标明显强于其　它的热处理态，产生这一现象的原因是该合金　经过长时间的较高温固溶加上低温的时效后，　合金内的高温及低温强化相能够更好的散布于　基体内，从而使得合金的固溶强化、弥散强化的　程度充分发挥。因此，在这里主要研究Ｔ６处理　对合金的力学性能的影响。　表１　Ｍｇ－６Ｚｎ一０．７Ｚｒ合金几种热处理态的室温　拉伸性能　合金状态抗拉强度Ｏ　屈服强度Ｏ　延伸率６　（　ｌａ）　（　ａ）　（％）　２　Ｍｇ一６Ｚｎ一３Ｙ一０．７Ｚｒ合金的Ｔ６态显微组　织　为了获得最佳的力学性能与工艺，以３Ｙ　合金为例，研究了不同的热处理工艺对合金组　织及力学性能的影响。３Ｙ合金分别采用了　４８０℃、５１Ｏ℃、５３０℃进行固溶处理１６ｈ，在１７０℃　进行时效１６ｈ，在不同热处理状态下合金的组　织及力学性能。随着温度的升高，合金晶界上的　析出相逐渐变少，４８０℃固溶时效后的组织与铸　态组织相当，只有少部分的相固溶，温度升高后　到５ｌＯ℃后，固溶的相数量增多，同时晶粒组织　长大。当温度达到５３０℃时，晶界上的大块析出　相基本都已溶人晶内，只在三角晶界处有着少　量的组织，且在晶内有着弥散的针状、块状以及　颗粒状的析出物。同时晶粒向等轴晶转变，但是　同时晶粒更加粗大。说明由于高熔点的稀土元　素的加入，合金的固溶温度有所升高，只有在较　高温度才能将晶界上的析出相固溶人晶内。已　有的研究表明，这是由于晶界上生成的三元稀　土化合物相较稳定，常规的热处理很难以将其　熔化，通常将其置于氢气中，氢气与稀土形成稀　土氢化物，则晶界上的ｚｎ元素则很容易固溶进　去。固溶效果较好。在这里主要是以常规凝固的　方法研究该系合金的热处理特性。这里我们确　定合金的热处理工艺为５３０℃固溶１６ｈ。　图１为合金的时效硬化曲线，由图１可以　看出，合金的显微硬度均呈现先升后降的趋势，　并且都在１６ｈ达到了峰值。这是由于时效时析　出的弥散的沉淀相对合金起着强化的作用，但　是过时效却导致晶粒的粗大，二者的共同作用　产生了硬度的最大值。由此，确定该系合金的时　效工艺时间选为１６ｈ。合金的热处理工艺为　５３０％：固溶１６ｈ，１７０％：时效１６ｈ。　

第２９卷　２０１２焦　第４期　８月　Ｔｉ　黼　Ｖ０１．２９　Ｎｏ．４Ａｕｇｕｓｔ　２０１２　

热处理对ＴＣ１　１钛合金薄壁环材室温力学性能的影响　

张顺利，董　洁，黄德超，张辉，王淑爱　

（宝鸡钛业股份有限公司，陕西宝鸡７２１０１４）　

摘要：制备出规格为４６３０　ｍｍ／ｑｂ５３０　ｍｍ×３００　ｍｍ的ＴＣ１１钛合金薄壁环材。分别选用不同的固溶温度、固溶冷却　方式和时效温度对环材试样进行热处理，研究热处理制度对环材室温拉伸性能的影响。结果表明：经过９５０℃×１　ｈ／ＡＣ＋９３０℃×１．５　ｈ／ＷＣ＋５８０℃×６　ｈ／ＡＣ三重热处理，可以得到室温拉伸性能满足Ｒ　Ｉ＞１　１００　ＭＰａ、Ｒ　≥１　０００　ＭＰａ、Ａ≥１０％、ｚ≥２Ｏ％要求的ＴＣ１１合金薄壁环材。　关键词：ＴＣ１１合金；环材；热处理；力学性能　

－．ＩＬ－－·Ｌ－　１　刖　吾　

ＴＣ１１钛合金相当于前苏联的ＢＴ９，其名义成分　

为Ｔｉ一６．５Ａ１—３．５Ｍｏ一１．５Ｚｒ一０．２５Ｓｉ，属高铝当量　马氏体型　＋　两相钛合金。这种合金具有很高的强　

度，主要用于制作飞机发动机压气机盘、叶片和叶　

轮等关键零部件，是目前航空工业上应用最广泛的　

钛合金之一　。　

我国海洋浮体连接件一般用不锈钢薄壁环材制　

作。为了降低浮体的重量，拟用ＴＣ１　１合金制作规格　

为＋６３０　ｍｒｎ／＋５３０　ｍｍ×３００　ｍｍ的连接件。由于该　

连接件要承受大的作用力，因此要求环材的力学性　

能达到Ｒ　≥１　１００　ＭＰａ、ＲＤ０　２≥１　０００　ＭＰａ、Ａ≥　１０％、ｚ≥２０％，这比ＧＪＢ４９４Ａ－－２００８标准中规定　

ＴＣＩ　１叶片棒材的强度指标高出７０　ＭＰａ，且塑性指标　

相当。本研究通过热处理的方式提高ＴＣ１　１合金薄壁　

环材的强度，以满足海洋浮体的使用要求。　

２　实　验　

选用优质小颗粒海绵钛、纯铝、纯锆及钼中间　

合金作为实验原料，按名义成分配料、压制电极，　

经３次真空自耗电弧熔炼，得到ＴＣ１１钛合金铸锭，　

热处理对 A356铝合金组织与性能的影响分析

摘 要：热处理是优化铝合金A356的内部结构和使用性能参数的重要处理方法。其中，合理的热处理时间和相应的温度使铝合金A356获得更高的机械性能。作为汽车行业的技术支持，热处理工艺会随着时间的推移不断发展，优化各种参数并改善机械性能，以满足当今行业的需求。热处理对于铝合金A356的内部结构状态和性能参数的提高非常必要。本文主要通过观察铝合金A356的内部结构和外部力学性能，研究其主要指标的变化，以了解热处理对铝合金A356铸件的影响，并提出了优化方案，用于铝合金A356中成型零件的热处理。

关键词：热处理；A356 铝合金；性能

热处理工艺是一项完善的处理技术，可以优化各种金属和非金属材料的性能。其中，热处理过程中的温度和时间是影响其优化性能的重要参数。对于铝合金A356的特殊热处理，优化固溶和时效温度等工艺参数可以改善铝合金A356的机械性能，同时确保A356铝合金具有出色的加工性能。热处理工艺可以满足各种机械壳体，金属密封件，小齿轮，高强度耐热部件和其他材料的性能要求。同时，确保铝合金A356不易损坏且不变形，并最终达到汽车工业所需的结构和形状。零部件经过热处理后，可获得合适的强度，良好的可塑性和较高的抗冲击性，因此热处理是汽车行业铸造铝轮毂的必要选择。

1.热处理加工工艺

在A356铝合金轮毂的加工和制造中，热处理非常必要。其中，固溶时间和温度对A356铝合金轮毂的最终性能影响很大。研究发现，调整固溶时间和温度的效果是不同的。在500℃下固溶2小时以上后，铝合金A356中较粗的树枝状颗粒会疏松地形成细小的球形晶枝，致密分布。整个过程带来铝合金A356的屈服强度和断裂强度的改善，以及诸如小变形的机械制造性能的改善。在实际应用中，铸轮可承受更大的冲击，不容易变形且易于制造。在此基础上，经过等时低温（约200℃）的时效处理后，其机械性能得到了进一步提高。对于铸轮，热处理可大大改善材料的性能。各种研究表明，优化热处理工艺还将增加A356合金的密度和体积，这对于某些铸件的生产是必不可少的。

Ａｐｒ．２０１１　

ＶｏＩ．６０　ＮＯ．４　铸　造　

ＦＯＵＮＤＲＹ　・３４１・　

热处理对镁铝镓合金显微组织及力学性能的影响　

孙晶，贺　莹，刘　正，毛萍莉，郭全英　

（沈阳工业大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳１１０８７０）　

摘要：为了提高镁铝镓合金的力学性能，通过金相显微镜、扫描电镜等分析手段及硬度、室温拉伸性能测试，研究热　处理工艺对Ｍｇ．８％Ａ１．２％Ｇａ合金显微组织及力学性能的影响。结果表明，Ｍｇ．８％Ａ１．２％Ｇａ合金固溶处理时，首先固溶的　是片状的次生１３－Ｍｇ　７Ａｌ　相，然后是离异共晶Ｂ．Ｍｇ　７Ａ１　：相；随着固溶时间的延长，晶粒逐渐长大，并且在随后的时效处　理时析出方式由非连续析出为主逐渐变为连续析出为主。硬度测试结果表明，固溶＋时效处理后试样的硬度与固溶时　相比有明显提高；且２ｈ固溶＋１６ｈ时效时达到峰值。室温拉伸试验结果表明，经４１５℃、２　ｈ固溶＋１６８℃、１６　ｈ时效处理　后，合金的综合力学性能最好。　

关键词：热处理；镁合金；显微组织；力学性能　

中图分类号：ＴＧ１４６．２＋２文献标识码：Ａ文章编号：１００１—４９７７（２０１　１）０４—０３４１—０４　

ｌｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　

Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｍｇ．．ＡＩ．．Ｇａ　Ａｌｌｏｙ　

ＳＵＮ　Ｊｉｎｇ，ＨＥ　Ｙｉｎｇ，ＬＩＵ　Ｚｈｅｎｇ，ＭＡＯ　Ｐｉｎｇ－ｌｉ，ＧＵＯ　Ｑｕａｎ－ｙｉｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１　１　０８７０，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｍｇ－Ａ１．Ｇａ　ａｌｌｏｙ，ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｈａｒｄｎｅｓｓ，ｔｅｎｓｉｌｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ａｔ