热处理对铝合金组织及性能的影响探究

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。

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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。

表1 6101B铝合金标准
2. 2. 2淬火时效对性能的影响
基于表4来进行分析，对于重新淬火之后的峰值时效，铝合金本身的屈服强度为209. 4MPa、抗拉强度190. 2MPa、伸长率16. 9%、硬度73. 7HB、电导率30. 99MS/m。

相比直接自然时效，抗拉强度、电导率、硬度以及屈服强度都有一定程度的提高，但是伸长率有明显的降低。

相对于峰值时效而言，硬度、电导率、屈服强度和抗拉强度有所降低，但是伸长率有一定程度的提高。

2. 3淬火时效对显微组织的影响
通过图2分析来看，这属于两种淬火下的时效工艺微观组织图，通过图2（a）与（b）的分析，在时效工艺组织之中都没有出现过烧，相对于（a）而言，（b）在淬火时效之后的基体上相数量较多，并且存在有略长的相，但是（a）中属于粒状颗粒相。

表4正交实验的方案与结果
图2不同淬火时效状态微观组织
针对6101B铝合金而言，因为内部的主要强化相是Mg2Si相，两种元素的存在会直接影响电导率，在形成Mg2Si之后经过充分的沉淀就会对应提升合金的电导率。

一般来说，如果晶体晶格点阵存在畸变或者歪扭的现象，就会对金属之中的周期性电场分布产生一定的影响，电子散射度的增加或减少都会导致铝合金电阻出现对应的变化。

在铝合金固溶处理之后，合金之中的第二相溶解，而过饱和固溶体程度增加就会导致基体出现严重的晶格畸变与歪扭，针对点阵散射源数量与密度也会相应增加，最终导致导电电子的平均自由程度变小，这样就会减低电导率[4]。

随着时效时间与时效温度代表剬延长，因为过渡相浓度的提升，会导致机体局部与过渡相存在失去共熔的情况，减少基体晶格的歪扭区域，降低合金强度，但是过渡相会逐渐转变成为β－Mg2Si相，再不断长大，从基体之中析出之后会对应减小其弥散，基体与沉淀相的共格关系就会逐渐减弱，进而降低基体晶格的歪扭程度，在基体点阵之中的背散射源的密度和数量也在持续减弱，最终增加电导率[5]。

3结语
总而言之，通过本文的分析和研究，表明基于正交试验极差分析，针对6101B铝合金而言主要的衡量指标是导电率，在确保一定的硬度与力学性能的前提下，时效温度产生的影响最大，并且通过正交试验还可以获取其对应的最佳性能。

因此，希望通过本文的研究，能够对今后的分析起到一定的引导作用。

参考文献：
[1]龚侯，林楚新，曹奔. 过时效热处理对2A70铝合金组织和性能的影响[J]. 热加工工艺，2019（12）：161－164.
[2]康福伟，李如一，乔昕，等. 热处理工艺对ZL114A铝合金组织及力学性能的影响[J]. 哈尔滨理工大学学报，2019（1）：113－117.
[3]王栓强，丁旭，王叶艳，等. 热处理工艺对7050铝合金组织与性能的影响[J]. 金属热处理，2018（11）：168－172.
[4]申学军. 2A14铝合金挤压件微观组织及性能强化机理研究[D]. 武汉：武汉理工大学，2019.
[5]李红祥. 低温形变热处理对6201铝合金组织性能的影响[D]. 北京：北京有色金属研究总院，2019.。