6061铝管峰值时效的硬度和强度6xxx系铝合金因为具有低密度、高比强度和较好的耐腐蚀性,被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。随着对材料性能要求的提高,人们开始探索新的材料处理方式,以期获得良好的综合性能。本文…
6061铝管峰值时效的硬度和强度
6xxx系铝合金因为具有低密度、高比强度和较好的耐腐蚀性,被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。随着对材料性能要求的提高,人们开始探索新的材料处理方式,以期获得良好的综合性能。本文以6061铝合金为研究对象,经不同变形与热处理组合工艺处理,研究变形、预时效和中间热处理方式对6061铝合金硬度、拉伸性能、电导率和耐腐蚀性等的影响,并从金相组织、断口扫描、XRD、透射电镜等方面对变形与热处理组合工艺处理后的试样进行微观组织结构分析得出以下结论:(1)6061铝合金固溶处理(540℃、3h)后在时效温度为180℃、时效时间为4h时硬度最大,时效前的变形不仅能提高试样峰值时效的硬度和强度,还能减少到达峰值时效的时间,且形变量越大,硬度和强度越高,到达峰值时效的时间越短,但塑性降低;在形变量都为50%的条件下,变形前不经预时效处理的试样最终的硬度为129.6HV,抗拉强度为368.32MPa,延伸率为22.10%,变形前经预时效处理的试样最终的硬度为136.7HV,抗拉强度为385.82MPa,延伸率为22.21%,可以看出变形前的预时效不仅能提高试样的硬度和强度,还改善了6061铝合金的塑性;在总变形量相同的条件下,中间经过峰值时效的试样最终的硬度和强度最高,但塑性最差,中间经过再结晶处理的试样塑性最好,但强度较低,中间经过回复处理的试样最终的硬度、强度和延伸率介于两者之间。(2)时效前的变形处理会使晶粒拉长,且变形量越大,晶粒拉长越明显,变形后的再结晶处理会细化晶粒;时效前的变形不仅影响时效后衍射峰的强度,还会使衍射峰的位置发生偏移,变形后的热处理方式只会影响6061铝合金最终衍射峰的强度,而对衍射峰的位置影响不大。(3)时效前的变形能提高6061铝合金的耐腐蚀性,且变形量越大合金的耐腐蚀性越好;变形量相同的条件下,变形前的预时效会降低6061铝合金峰值时效后的耐腐蚀性;变形后经回复和再结晶处理的试样的耐腐蚀性要好于峰时效处理的试样,且再结晶处理的作用更显著,不同的中间热处理方式对6061铝合金最终的耐腐蚀性影响不同。(4)不同变形与热处理工艺下6061铝合金的拉伸断口都为韧性断裂,变形、预时效和中间热处理方式都会影响6061铝合金最终的断口形貌,时效前的变形量越大,断口处大韧窝的数量越少,韧窝越浅,塑性越差;变形前的预时效可以改善6061铝合金峰值时效后的塑性;变形后经过再结晶处理的试样晶粒细化,再经变形时效后,断口韧窝均匀分布,大韧窝的数量较多且韧窝较深,塑性较好。
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