熱擠壓對ZL102鋁合金組織和性能的影響.pdf

1、本文以ZL102鋁合金材料為對象，把試樣分為兩部分，其一為鑄態(tài)試樣，其二為退火態(tài)試樣。分別對兩種試樣進(jìn)行熱擠壓試驗(yàn)，并比較測試結(jié)果，得出最佳工藝參數(shù)。 ZL102鋁合金鑄態(tài)組織經(jīng)495±5℃退火處理后，微觀組織中的針狀硅相在退火過程中發(fā)生了聚集與球化，減少了界面能，達(dá)到熱力學(xué)更穩(wěn)定的狀態(tài)。其強(qiáng)度及硬度較鑄態(tài)均降低，而伸長率提高了2倍，斷面收縮率提高了3倍，塑性大大提高，有效地改善了其成形性能。 ZL102鋁合金在擠壓

2、過程中沒有出現(xiàn)裂紋及擠不動(dòng)現(xiàn)象，且擠壓力較小。擠壓退火態(tài)比鑄態(tài)實(shí)際平均擠壓力要低。ZL102鋁合金經(jīng)擠壓之后，其室溫力學(xué)性能得到不同程度的提高。根據(jù)測得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析有： 擠壓工藝參數(shù)對ZL102鋁合金力學(xué)性能的影響主要是通過控制組織的形狀、大小及其分布來實(shí)現(xiàn)的。擠壓有效地改善了該合金的組織，使得硅顆粒均勻彌散分布在α-Al基體上并伴隨亞晶的形成。 對鑄態(tài)鋁合金來說：在各擠壓比下，ZL102鋁合金隨著各擠壓溫度的升高，硅

3、顆粒變大和亞晶長大，強(qiáng)度變小但提高了塑性和韌性。擠壓溫度為300℃和擠壓比不大于45，是該合金能得到較高的強(qiáng)度的最佳工藝，σb=159MPα；擠壓溫度為420℃和擠壓比為60，是該合金能得到較高的塑性的最佳工藝，δ=23％、ψ=34％；提高鑄態(tài)ZL102鋁合金沖擊韌性的最佳擠壓溫度要不小于380℃，擠壓比對鑄態(tài)合金的韌性影響不明顯，αk=1.2J·cm-2。 對退火后的鋁合金來說：在各擠壓比下，ZL102鋁合金隨著各擠壓溫度的升

4、高，硅顆粒先變大后變小，亞晶由小長大，強(qiáng)度先降低后升高，塑性變化不明顯，韌性逐漸升高。擠壓溫度為460℃和擠壓比為15，是提高材料強(qiáng)度的最佳工藝，σb=164MPa；溫度小于460℃和擠壓比為75，是提高材料塑性的最佳工藝，δ=25％、ψ=38％；擠壓溫度為420℃和擠壓比為15，是提高沖擊韌性的最佳工藝，αk=1.7J·cm-2。 綜合說明，本試驗(yàn)詳細(xì)地分析了擠壓工藝參數(shù)對ZL102鋁合金組織和性能的影響規(guī)律，結(jié)果表明該合金在