热处理对2A12铝合金组织性能影响

热处理对2A12铝合金组织性能影响
摘要：随着我国科技的快速发展，各个领域也都迎来了广阔的发展空间和前景。

而这其中自然离不开先进的技术支持以及机械设备支撑，因此就引发了一场“材料革命”，比如：2A12铝合金的热处理技术。

通过研究发现，经过热处理的2A12铝合金在性能上有了大大的提升。

这就充分的说明了，只有对现有材料进行技术的
革新，才能使之满足我国现阶段的科技发展需要，因此对材料的研究和探索就显
得极为重要。

在这种情况下，我国也自主研发了一些新的技术和材料，并在原有
的基础上进行了一些列的创新和突破，这就使我国的综合国力和国际地位得到了
进一步提升。

关键词：热处理；2A12铝合金；组织性能影响
从现阶段分析，虽然我国已经在2A12铝合金材料的研究上进行了重要的努力，并在实际的生产运用中也取得了一定的成果，但还远远没有达到预期的标准和目标。

造成这种现象的主要原因在于：我国对新型材料的研究程度还不够，相关的
技术水平也不足以支撑材料发挥最大的优势和特点。

这就要求我们要加大对材料
的研究力度以及重视程度，才能有效的促进我国的科技发展和社会进步。

基于此
本文以下内容主要针对2A12铝合金材料的定义、特点和用途以及热处理技术对
其组织性能的影响进行详细分析。

一、2A12铝合金概述
1.1、2A12铝合金定义
2A12铝合金属于一种Al-Cu-Mg系的高强度硬铝【1】。

并可以对其进行热处
理强化，而且经过热处理后的2A12铝合金，其性能会发生显著的提升，这也是
现在受到很多高科技领域青睐的主要原因之一。

1.2、2A12铝合金特点
①强度高。

可以制成零部件来用于一些高强度的机械设备安装，比如飞机、
火箭等【2】。

②耐热性。

利用2A12铝合金材料加工成的零部件，能够在中低温的条件下
顺利运行，并且不易变形。

③抗腐蚀性差。

这算是该材料的一个缺点，因此在实际的应用中，通常都会
采用覆盖膜来加以保护，以增强其耐腐蚀性。

④焊接时容易出现裂纹。

一般都会采用特殊的工艺进行焊接，比如：铆接。

⑤成形性好。

在热状态、退火和新淬火条件下，具有很高的成形性，而且热
处理效果非常显著。

1.3、2A12铝合金用途
2A12铝合金的用途可以说是非常的广泛，比如：飞机的骨架、零件和航天飞
行器以及其它先进的科研设备等【3】。

二、热处理对2A12铝合金组织性能影响
经过研究发现，2A12铝合金在经过恰当的热处理技术后，其强度以及力学性能
都会有着明显的提升。

对于常用的热处理技术主要包括：固溶处理、时效处理和
回归热处理以及形变热处理等，因此本文以下内容主要从该四种热处理方式进行
展开。

2.1、回归热处理
回归热处理简称为RHT【4】。

主要原理是:将强化后的铝合金迅速的加热到
固定温度后，然后进行短暂保温，让其性能满足新淬火前的状态。

这从本质上来
讲，回归热处理技术实际上就是一种短暂的加热过程。

在1998年，王祝堂等曾
经做过一次对比试验，将同种条件下的2A12铝合金分别进行了回归热处理和固
溶时效热处理。

最后得知，回归处理后的铝合金如果再进行时效热处理，其强度
和韧性会得到明显的提高，并且相应的抗腐蚀性等也会有所改善。

同时在2004年，宋佩维等还进行了无数次的正交对比试验，并发现2A12铝合金存在理想的
回归热处理参数，具体为：250℃/20～25s，而由于回归温度的升高，其恢复固溶处理状态的时间还会有效的缩短。

但随着近些年研究的不断深入，相关人士还发
现了铝合金的元素组成以及比例也会对其力学性能方面产生严重的影响。

于是赵
俊等在2004年进行了锌锰比值为4.5 的7050合金回归热处理的参数对比试验，
并在T6高强度处理的基础上将回归热处理与二次T6处理进行结合。

最后总结出7050合金被优化后，其回归热处理参数为
465℃/2h+120℃/12h+190℃/5min+120℃/16h，同时抗拉强度也达到了727MPa，
而且屈服强度是703MPa，伸长率是8.3%。

这就充分的说明了经过专业的技术手
段能够使7050铝合金的综合性能得到提高，这对于2A12同样如此。

2.2、固溶及时效热处理
铝合金的第二种热处理技术，固溶时效处理。

其主要原理为：将铝合金放在
高温单相区，然后将剩余相溶解到固溶体基体后经过短暂冷却而得到的饱和固溶体，再通过不同的温度和时间进行保温，让其微观组织发生变化，从而改变其性能。

而在研究中发现，利用合适的固溶温度和保温时间，能够让铝合金的力学性
能得到大幅度提升，但是存在一个问题，就是自然时效时间过长。

于是田秀云等，在2000年对2024合金开展了不同温度条件下的时效处理试验，通过试验结果得出，该合金在通过45℃/12h的时效处理后，其硬度与电导率性能虽然和自然条
件下的结果一致，但是时效的处理时间却缩短了84小时，这就为铝合金的生产
速率提供了重要保证。

另外在同年9月该小组还对2024合金进行了疲劳强度和
抗腐蚀性试验，最后结果表明，在新时效时间条件下，2024合金的所有性能指标都与生产加工标准相符合。

而在2011年，赵飞等还对固溶处理后的2A12铝合金
进行了成形和时效处理的对比试验，试验结果显示，相比于单一的人工时效处理
来讲，时效成形技术能够极大的简化工艺操作流程，并且有效的缓解了该合金在
生产加工过程中的开裂变形等问题。

最后在2016年，王曼等还利用不同的固溶
处理方法，对2A12铝合金进行了硬质阳极氧化膜层研究，并发现经过固溶时效
后的铝合金阳极氧化膜厚度提高了1.5倍左右，而且其耐腐蚀性和硬度也有了很
大的提高。

2.3、形变热处理
形变热处理技术。

其主要原理在于：通过改变合金内部的微观组织结构，来
改善合金的抗应力。

在2007年，刘黎明等通过固溶时效处理和热挤压技术相结
合的方式，对2A12铝合金进行了形变热处理。

最后得出，经过固溶处理的2A12
铝合金其塑性提高了8个百分点。

另外在2012年，韩方恒等还对淬火后的2A12
铝合金进行了充液拉深形变热处理试验，从结果分析，2A12铝合金经过9%充液
拉深形变后，在145±5℃的温度下再进行人工时效处理，其抗拉强度会变成
448MPa，同时伸长率也达到了15.1%，而且该铝合金的外形非常精美且组织性能
优秀。

因此可以总结，变形量会对铝合金的析出相分布产生不同程度的影响，其
主要原因在于：其内部的微观组织构造发生了相应的改变，因此就使得铝合金材
料的性能也发生了对应的变化。

2015年6月，姜超超等还对不同型面的2A12铝
合金进行了双曲率壳充液拉深试验，试验结果显示，经过190℃/12h的人工时效
处理，2A12铝合金的抗拉强度从原本的417.03MPa提升到了455.89MPa，而其屈服强度从原来的207.02MPa提升到了394.04MPa。

这就足以说明，该试验能够有效的提升该合金的使用期限，同时也证明了成型工艺和热处理技术的完美结合确实能够影响2A12铝合金的力学性能。

结束语：
通过本文分析，能够总结。

目前我国的2A12铝合金虽然处于广泛的应用和研究阶段，但是其固有的性能和优势，还没有被完全的挖掘出来。

这就要求相关的材料研究机构能够早日突破技术瓶颈，争取为我国的2A12铝合金再赋予一次新的生命。

同时也相信，随着科学不断发展和创新，我国还会研制出更优秀的新型材料，以为我国的高科技领域发展提供重要的基础保证和前提。

最后本文祝愿我国的2A12铝合金材料以及其它新型材料的研究和应用能够更上一层楼，进而为我国的现代化建设发展助上一臂之力。

参考文献：
[1]赵俊.合金化及回归热处理对7050铝合金组织及性能的影响[D].郑州:郑州大学,2018.
[2]尚勇,张立武.高强铝合金的热处理技术[J].上海有色金属,2019,26(2): 97-102.
[3]朱义灯.电场固溶处理对铝合金时效成形性的影响[D].南昌:南昌航空大学, 2017.
[4]赵钊,冯朝辉.2024铝合金零件T62 热处理工艺及组织性能研究[J].有色金属材料与工程,2018,35(4):264-268.。