2024鋁合金的尺寸穩(wěn)定化工藝研究.pdf

1、本文對(duì)2024鋁合金的尺寸穩(wěn)定化處理工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并選用2014鋁合金作對(duì)比研究。通過測定不同熱處理工藝試樣的宏觀尺寸變化和殘余應(yīng)力，研究了反淬火、冷熱循環(huán)、時(shí)效處理以及預(yù)拉伸對(duì)材料尺寸穩(wěn)定性的影響；利用透射電鏡對(duì)2024鋁合金不同狀態(tài)試樣的微觀組織進(jìn)行了表征，分析了不同處理工藝對(duì)合金微觀組織的影響。
　　2024鋁合金不同熱處理工藝前后宏觀尺寸變化研究表明，相較于自然時(shí)效和人工時(shí)效190℃/4h工藝，反淬火和冷熱循環(huán)處理前

2、后試樣宏觀尺寸變化可降低70％以上；反淬火應(yīng)在自然時(shí)效前進(jìn)行；增加反淬火次數(shù)可降低試樣尺寸變化，增加冷熱循環(huán)次數(shù)則會(huì)增加試樣尺寸變化。2014鋁合金峰時(shí)效160℃/26h和自然時(shí)效態(tài)試樣，在熱處理前后和長期放置時(shí)尺寸變化最大；過時(shí)效160℃/20h和160℃/26h尺寸變化最小。
　　2024鋁合金殘余應(yīng)力測試結(jié)果表明，相對(duì)于自然時(shí)效態(tài)試樣，190℃/4h人工時(shí)效和反淬火一次處理可降低試樣內(nèi)部殘余應(yīng)力35%左右，冷熱循環(huán)一次和自然

3、時(shí)效后反淬火工藝不能降低試樣內(nèi)部殘余應(yīng)力；增加反淬火次數(shù)會(huì)增加試樣內(nèi)部殘余應(yīng)力，增加冷熱循環(huán)次數(shù)則有利于低殘余應(yīng)力的降低；適當(dāng)降低液氮中保溫時(shí)間延長高溫保溫時(shí)間可使2024鋁合金取得更好的尺寸穩(wěn)定性，冷熱循環(huán)190℃/5h-液氮/1h的處理工藝可使試樣殘余應(yīng)力降低50%。2024鋁合金自然時(shí)效前進(jìn)行加工可使殘余應(yīng)力降低75%左右，加工后進(jìn)行1.5%預(yù)拉伸則會(huì)使殘余應(yīng)力進(jìn)一步降低50%。2014鋁合金人工時(shí)效前進(jìn)行加工不能降低殘余應(yīng)力，2

4、%預(yù)拉伸后再人工時(shí)效可降低70%殘余應(yīng)力。
　　2024鋁合金微觀組織觀察結(jié)果表明，自然時(shí)效和自然時(shí)效后反淬火試樣中沒有發(fā)現(xiàn)析出相；人工時(shí)效190℃/4h、反淬火一次組織中有大量尺寸細(xì)小的S相析出；冷熱循環(huán)處理一次后試樣中S相數(shù)量尺寸較大，且分布很不均勻；預(yù)拉伸可以使2024鋁合金中存在很多與基體保持共格關(guān)系尺寸僅為十納米左右的Cu-Mg原子團(tuán)簇。
　　綜合考慮宏觀尺寸變化、殘余應(yīng)力以及微觀組織，2024鋁合金尺寸穩(wěn)定化工藝