停放效应与热处理工艺对铝合金性能及变形行为的影响研究

摘要

随着绿色环保成为当今世界发展的趋势，轻量化成为汽车工业发展的必然要求，作为使用最广泛的轻量化材料，铝合金的生产加工成为制造业任店。铝合金复杂的热处理工艺以及热处理过程中出现的停放效应成为影响铝合金质量的关键因素，本文利用电子万能拉伸实验机、维氏硬度计、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对不同热处理工艺下6061铝合金的力学性能、微观组织进行分析，结合理论与实际，总结出6061铝合金在生产加工中的最佳热处理工艺，研究了停放时间对合金各方面的影响。
　　通过试验，优化出了6061铝合金的最佳固溶工艺。首先确定固溶温度以560℃为最佳，600℃为6061铝合金的过烧温度;当固溶温度为560℃时，最佳保温时间为50min，经过这种工艺处理的铝合金的过剩相溶解充分，从而获得高饱和度的固溶体，因此时效强化效果为最好，其硬度可达81HV;确定了6061铝合金的人工时效温度和时间，最佳人工时效工艺为180℃×8h，此工艺下合金析出效果最佳、力学性能最好，硬度可达81.2HV。
　　6061铝合金的力学性能对停放时间较为敏感，在停放时间超过2h后力学性能开始出现下降并在停放12h时强度与硬度最低，此时合金的抗拉强度为254.8MPa，屈服强度为175.25MPa，硬度值为73.21HV，伸长率为15.4％;随着时间的推移，合金的强度慢慢恢复，停放时间超过7d后铝合金的力学性能及微观组织开始趋于稳定，最终铝合金在抗拉强度约为280MPa，屈服强度约为200MPa，伸长率约为14.75％，硬度约为80.68HV的时候达到性能与微观组织的稳定期，此时合金的强度较高，延伸率较好，形成良好配合;不同停放时间下屈强比与n值的变化不大;总结出拉伸各阶段停放效应对变形行为的影响。
　　停放效应的主要原因是随着停放时间的增长，6061铝合金内的α-AlFeSi相逐渐形成一种含有高浓度Fe的第二相，这种第二相颗粒内的Fe原子浓度随着停放时间的增长而增长，颗粒尺寸逐渐变大并出现聚集现象，停放24h时，其Al/Fe原子比达到3∶1，最大尺寸可达10μm。

目录

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摘要

第一章绪论

1．1研究背景及意义

1．2铝及铝合金的特点与其在现代汽车中的应用

1．3 6000系铝合金概述

1．4铝合金的热处理工艺

1．5铝合金的停放效应

1．6研究目的及主要内容

第二章实验方法

2．1实验材料的制备

2．2合金力学性能检测

2．3合金微观组织的观察

2．4主要实验仪器

第三章热处理工艺对6061铝合金的影响

3．1固溶处理对6061铝合金的影响

3．2人工时效对6061铝合金的影响

3．3本章小结

第四章停放效应对6061铝合金影响的研究

4．1停放时间对组织结构的影响

4．2停放时间对力学性能的影响

4．3本章总结

5．1结论

5．2展望

参考文献