论文部分内容阅读
铸造铝硅合金具有密度低、强度高、耐磨与耐热性能好等优点。因为它具有热膨胀系数小，热稳定性高的特点，是目前广泛使用研究的材料，高强度Al-Si-Cu-Mg合金有优良的铸造性能,通过热处理可以大幅度提高材料的力学性能。研究结果表明，铸态Al-Si-Cu-Mg合金，在经过525℃×10h的固溶处理后，再对其进行175℃人工时效，硬度曲线出现双峰现象，在时效6h和12h后分别达到了硬度峰值。Mg和Cu是铸造Al-Si合金中最重要的合金元素，决定着合金热处理后析出相的类型和分布。Al-10Si-xCu-0.5Mg合金，Cu元素含量在一定范围内时，合金的布氏硬度随着元素含量的增加而明显增加。Al-10Si-1.5Cu-xMg合金，Mg元素含量在一定范围内，随着Mg元素含量的增加，合金的布氏硬度明显增加。采用了常规的铸造方法以及SEM、TEM、X-射线衍射等检测手段观察了合金的形貌，分析了合金热处理强化的强化机理及其强化相的析出特征。峰时效时可以观察到均匀分布的针条状析出相θ（Al2Cu）相，时效12h与时效6h的组织相比较其长度有了显著的增大。三维原子探针实验得出，在合金经175℃人工时效2h时，Cu、Mg和Si元素在相同的区域内呈片状聚集，偏聚的等效直径约为4.58nm。偏聚中各元素原子的平均百分比为：Al占57.52%、Si占22.38%、Mg占17.41%、Cu占2.69%。Q相在时效早起即可形成。铸造Al-Si-Cu-Mg合金的时效强化奇异双峰现象的形成原因为：第一个时效峰主要由Q相引起的，第二个时效峰主要由θ相形成引起的。