改善LD7-4合金组织与性能的研究

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本文较为细致地研究了不同固溶温度、固溶时间、时效温度、时效时间对合金性能的影响;按正交试验方案制备了12炉次的各种成分的合金;按最佳热处理制度对每种成分的合金都进行四种制度的热处理;使用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了各种合金在不同状态下的显微组织;运用维氏硬度计,拉伸试验仪等试验手段对这些合金的性能进行了系统的研究。主要内容和结果如下: 固溶制度对合金的δ%及HV影响较小。随固溶温度提高,合金的室温强度提高。随固溶时间延长,合金的固溶度提高,固溶时间增加至7h,固溶效果最好,随后伴随着固溶时间增加,合金的晶粒长大,力学性能下降。 时效制度对合金的δ%及HV影响较大,在低温或较短的时效时间下,合金的δ%及HV较高;时效温度高于206℃或时效时间大于12h时,合金的HV急剧下降。时效温度在198~202℃之间时,合金室温强度稳定在较高水平;时效时间在6~12h、16~21h之间时,合金室温强度处于较高水平,时效时间过长会导致析出物尺寸长大,合金性能下降。合金最佳热处理制度为:固溶温度535℃,固溶时间7h,时效温度200℃,时效时间9h。 通过对材质改善的研究确立了合金的最佳成分为(wt%):Si,0.22%;Fe、Ni,1.20%、1.26%;Zr,0.12%;Mg,1.4%;Cu,2.55%;Mn,0.05%。Si、Zr、Fe、Ni对提高合金的室温强度有显著性影响,Cu、Mn、Mg含量对合金强度无显著性影响。 铸锭均匀化退火、时效后晶粒粗大,未均匀化退火的铸锭经时效后,晶粒十分细小,合金性能显著改善。
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