6082铝合金组织转变分析

6082铝合金组织转变分析一、合金化学成分合金元素SiMgFeMnAl比例(%)0.950.890.150.48二、凝固过程合金凝固温度为730℃，采用半连续快速凝固方式。合金元素Mg和Si按照1.73:1的比例结合形成金属化合物Mg2Si，凝固过程中大部分Mg2Si固溶于α(Al)中形成过饱和固溶体，一小部分Mg2Si被分配到晶界处，通过共晶反应形成共晶态Mg2Si。杂质元素Fe通过非平衡共晶反应形成金属化合物β(AlMnFeSi)，呈网状(片状)分布于晶界处。难熔元素Mn除形成β(AlMnFeSi)外，剩余部分和Al形成具有高热稳性金属化合物MnAl6，凝固过程中MnAl6固溶于α(Al)中形成过饱和固溶体。过剩Si以何种形态存在于基体中，对提高合金力学性能有很重要的影响。三、均质处理(一固一析一球化)均质处理制度：560℃保温7小时，采用喷水方式快速冷却，冷却能力＞200℃/h。均质处理保温阶段，共晶态Mg2Si完全固溶到α(Al)中，在随后的快速冷却过程中，一部分Mg2Si得以沉淀析出，剩余的Mg2Si则固溶于α(Al)中形成过饱和固溶体。片状非平衡共晶β(AlMnFeSi)发生转变形成颗粒状的α(AlMnFeSi)，提高合金的塑性。因MnAl6固溶于α(Al)中形成的过饱和固溶体，在均质过程中发生分解，析出沉淀相MnAl6，弥散分布于基体中，且具有高热稳性，在后期挤压和时效处理过程不发生变化。四、挤压加热加热炉温设置490℃，铝棒在炉膛停留时间5小时。铝棒加热期间，有一部分Mg2Si固溶到α(Al)中，称之为预固溶处理，为随后的挤压在线固溶做准备。颗粒状的α(AlMnFeSi)和沉淀相MnAl6不发生变化。五、挤压过程铝棒上机温度475℃，挤压机主缸前进速度3.5mm/s，型材出模具温度530℃。冷却方式为强制风冷，型材冷却能力＞300℃/min。挤压时合金处于高温高压环境，剩余Mg2Si快速固溶到α(Al)中，加上很强的冷却能力(＞300℃/min)，得到过饱和固溶体，该过程称之为“在线固溶处理”。颗粒状的α(AlMnFeSi)和沉淀相MnAl6不发生变化，阻碍再结晶过程的进行。六、时效处理时效温度185℃，保温时间7.5小时。过饱和固溶体分解，析出沉淀相Mg2Si，高度弥散分布于基体中，是主要的强化因素。颗粒状的α(AlMnFeSi)和沉淀相MnAl6不发生变化。七、力学性能通过以上处理方法得到的型材韦氏硬度16Hw，抗拉强度310MPa。