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热处理对新利18登陆 铸造组织和性能的影响
来源:未知|添加时间:2014-08-13 09:58

  热处理对新利18登陆 铸造组织和性能的影响,新利18登陆 具有良好的室温和高温力学性能,且易于加工,被广泛应用于机械、发电、重工等工业领域。新利18登陆 经固溶处理后进行人工时效,可获得GP区,新利18登陆 强度可达到450MPa以上。18luckportal 采用普通原料贮备新利18登陆 ,研究固溶及时效工艺对其力学性能和微观组织的影响,并分析新利18登陆 的强化机理,以期为实际应用提供参考。
 

新利18登陆
热处理
 

  一、实验过程及方法
 

  实验材料为新利18登陆 ,在电阻坩埚炉中熔炼,熔炼温度为710-750℃,通氩气精炼扒渣后静置10-15分钟,在新利18登陆 熔体温度为720℃时浇注到已预热至220℃的金属型中,然后将所得新利18登陆 铸锭加工成板状拉伸试样。拉伸实验在电子拉力试验机上进行,用布氏硬度计测量新利18登陆 硬度,新利18登陆 试样采用试剂腐蚀,在金相显微镜下观察合金的微观组织,用扫描电镜观察新利18登陆 断口形貌,加速电压为2KV。
 

  二、实验结果与分析
 

  1.不同温度固溶后的新利18登陆 显微组织
 

  从新利18登陆 铸态试样的DSC曲线可以看出,在541℃时首次出现吸热峰,判断其为低熔点共晶相的熔化峰。由于新利18登陆 中合金颗粒扩散系数较低,因此在进行热处理时,应适当提高固溶温度,但为防止低熔点相的熔化造成过烧,新利18登陆 固溶温度一般不超过538℃。从新利18登陆 铸态及不同固溶温度保温14小时后的微观组织可知,新利18登陆 铸态时晶界共晶面积比为22.8%。固溶温度为515℃时,晶界残留相面积比为5.8%。由于固溶温度较低,新利18登陆 晶界残留相较多,固溶体的过饱和程度高,成分比比较均匀;固溶温度为545℃时,晶界残留相面积比为5.5%,因固溶温度越高,晶界处的低熔点共晶相熔化形成了三角复熔区,呈现典型过烧现象,这将加剧固溶元素分布的不均与性,并且合金晶粒有长大的趋势,这将降低新利18登陆 的力学性能。
 

  2.时效对新利18登陆 力学性能的影响
 

  新利18登陆 试样固溶处理后进行人工时效,时效温度为170℃,没个1小时取出一组试样,空冷,测量硬度。从新利18登陆 试样硬度与时效时间的关系可知,时效可以提高新利18登陆 的硬度,即随着时效时间的增加,新利18登陆 布氏硬度逐渐变大,在时效6小时时达到峰值145,随后小幅下降。
 

  新利18登陆 力学性能的变化与时效过程中弥散相的析出有密切的关系。在新利18登陆 的时效过程中,以GP区为基础,在合金基体面形成过度相,两相均匀地在新利18登陆 基体中形核。随着过渡相析出,在其周围基体中产生的应力和应变也不断增大,造成弹性共格应力场大雨GP区产生的应力场。同时,形成的过渡相的密度也会变大,对位错运动的阻碍进一步增大,强化作用也更大,表现为新利18登陆 硬度随时效逐渐增加。但随着时效的继续进行,少数合金相粗化,对位错运动的阻碍作用减小,对新利18登陆 的强化作用也会减弱,表现为新利18登陆 硬度的小幅下降。
 

  时效温度对新利18登陆 力学性能的影响,其中时效温度为6小时,新利18登陆 试样的硬度和强度呈现相似的变化。温度为120℃时,由于温度低,合金原子扩散速率小,析出的过渡相数量少,对位错运动的阻碍较小,新利18登陆 时效后强度、硬度最低,但新利18登陆 塑性最好,伸长率达到12%。随着时效温度升高,原子活动性增强,扩散速率增大,过渡相析出速率加快,新利18登陆 的强度和硬度迅速提高,在170℃时,新利18登陆 的强度和硬度均达到峰值,抗拉强度增大,但新利18登陆 伸长率下降5.5%。综上所述,新利18登陆 的强化机制以合金相的弥散强化为主,在实际应用中,可通过调节时效时间喝温度,调整新利18登陆 的力学性能,以满足不同的使用要求。
 

  3.不同时效温度下新利18登陆 的断口形貌
 

  新利18登陆 在不同温度时效后的拉伸断口形貌。时效温度为120℃时,新利18登陆 伸长率为12%,断口也呈现出典型的延性断裂特征,密度分布着深度较浅的韧窝,韧窝边缘撕裂棱明显。时效温度问170℃时,拉伸断口呈准解理现象,韧窝有长大的趋势,韧窝底部有第二相粒子。因为在含有析出相的新利18登陆 中,韧窝多起源于合金基体与析出相的界面上,较大的韧窝尺寸表面基体中含有较大尺寸的第二相,此时新利18登陆 强度最高。时效温度为190℃时,出现了解理台阶,且韧窝数量较少,说明新利18登陆 在此状态下塑性较差。此时时效温度较高,析出相粗化,且容易导致晶界无析出带过宽,这将对新利18登陆 的塑性产生十分不利的影响。
 

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