热处理对喷射成形超高强铝合金影响及力学性能提升

"热处理对喷射成形超高强Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的影响 (2004年)" 这篇论文主要探讨了热处理工艺对喷射成形的超高强度Al-Zn-Mg-Cu系铝合金显微组织和力学性能的影响。喷射成形是一种先进的金属材料制备技术，通过高速气流将熔融金属雾化并沉积成形，能获得微观结构精细、性能优异的合金材料。 论文首先指出，沉积态的铝合金具有均匀细小的晶粒结构，这有利于提高材料的整体机械性能。然而，在挤压过程中，合金中出现了大量第二相颗粒，这些颗粒主要是富铜相，可能会影响材料的塑性和韧性。固溶处理是热处理过程中的一个重要步骤，它能使合金中的第二相粒子溶解到基体中，从而改善材料的均匀性。论文中提到，经过固溶处理后，合金发生了再结晶现象，这意味着原有的晶粒被重新排列，形成新的、更小的晶粒，进一步提高了材料的力学性能。 在T6热处理条件下，即先进行固溶处理然后时效硬化，常规的470℃单级固溶和时效处理虽然也能提升合金的强度，但其抗拉强度仅为710 MPa，延伸率仅为6.5%。这表明这种处理方式可能未能充分激活合金中的强化机制。相比之下，采用双级固溶和时效处理，即先在不同温度下进行两次固溶，然后再进行时效处理，可以显著提升材料的综合性能。这种处理方式使得抗拉强度超过了800 MPa，同时实现了9.3%的延伸率，这显示了双级处理对于优化组织结构和增强材料性能的有效性。 关键词涉及的是超高强度铝合金的热处理工艺，包括固溶处理和时效处理。固溶处理是将合金加热至某一温度，使合金元素充分溶解于基体中，然后快速冷却以阻止析出；而时效处理则是将固溶处理后的合金在较低温度下保温，以促使过饱和固溶体缓慢析出强化相，从而提高材料的硬度和强度。中图分类号TG146.2涉及的是金属材料的加工技术，TF124.391指的是金属材料的热处理，而TG156.9则涵盖了铝合金的相关研究。 这篇论文揭示了热处理工艺对于喷射成形Al-Zn-Mg-Cu系铝合金显微结构和力学性能的深刻影响，强调了双级固溶和时效处理在提高合金强度和延伸率方面的优势，这对于航空航天、汽车制造等需要高性能铝合金的领域具有重要的实践意义。