● 摘要
Al-Cu合金在国内外的应用中是比较早的铝合金之一,它的特点具有其很高的室温和高温等综合性能,特别是在强度和伸长率两项之间的搭配范围宽,在热处理强化加工过冲中效果比较明显。Mg对Al-Cu合金的强化作用是明显的,Al-Cu-Mg系的铝合金有着比较好的机械性能而且强度大非常便于加工,它的密度小,是一种高硬铝合金,轻型结构材料使用非常多,应用在航空、航天、船舶、兵器等行业,发展十分迅速。而在我们国家,航空、航天、船舶、兵器等材料基础研究开始较晚,上世纪50年代主要仿制苏联的B95合金,成功的研制出了2A12和7A04合金。在20世纪60年代的时候,为了更好的把材料的防腐蚀性能、抗应力性能所存在的技术难题攻破,科学家发明出7A09-T7合金,这种合金的强度很高,而且它的很多综合性能均高于7A04合金。在80年代末,我国开始研发T8、2124-T85、12024-T3、T6、2324-T39等合金。到了今天,国内已试制出Al-Cu-Mg系的很多合金,但和国外还有一些差距。我们试验用的Al-4.3Cu-0.8Mg合金是一种新的合金,此合金的热处理工艺中还没有成熟的标准。试验以研究热处理过程中的固溶温度、固溶时间、时效温度和时效时间四个因素对其硬度和冲击韧性的影响为重点,最终确定此合金最佳的热处理工艺。
本文以Al-4.3Cu-0.8Mg合金为研究对象,围绕热处理参数的优化,采用组织观察、力学性能检测的方法对Al-Cu-Mg合金硬度和韧性的改进进行了研究,主要研究结果如下:1)对Al-4.3Cu-0.8Mg合金进行热处理,可以同时提高合金的硬度和韧性。2)提高该合金固溶温度,延长固溶时间,时效后可提高合金的硬度,但合金的冲击韧性降低。该合金时效时,温度超过190℃或时间超过10h都会导致材料的过时效,使材料的硬度下降。3)该合金热处理过程中,时效温度和固溶温度对性能的影响最大。4)该合金的最佳热处理工艺是:固溶温度525℃,固溶时间8h,时效温度190℃,时效时间10h。