4032鋁合金組織及力學(xué)性能分析.pdf

1、本文利用金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射分析(SRD)等手段對鑄態(tài)、變形態(tài)的4032鋁合金微觀組織和相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，利用布氏硬度計(jì)和常溫拉伸試驗(yàn)機(jī)對不同狀態(tài)的合金進(jìn)行了力學(xué)性能分析。
　　通過對鑄態(tài)組織觀察可知，在較高的冷卻速度下，半連續(xù)鑄造4032合金錠組織中枝晶形態(tài)的α-Al和團(tuán)簇狀A(yù)l-Si共晶組織的形成均受到抑制；隨著冷卻速度進(jìn)一步下降，4032合金鑄錠α-Al枝晶二次枝晶臂間距與局部凝固時(shí)間呈冪

2、函數(shù)關(guān)系，相應(yīng)的冪指數(shù)為0.28094、常系數(shù)為9.253；硬度與α-Al枝晶二次枝晶臂間距之間呈負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系；此外，合金中還存在復(fù)雜的多元相，其中富Ni、Fe相的尺寸約為25μm。
　　對熱擠壓變形得到的4032合金擠壓棒不同區(qū)域組織進(jìn)行分析，結(jié)合Deform變形過程模擬得到的應(yīng)力、應(yīng)變分布可知：較大應(yīng)變有助于組織的均勻化，使第二相在基體中彌散分布；較大的應(yīng)力有利于Si相和富Ni、Fe硬質(zhì)相的破碎，但當(dāng)硬質(zhì)相與基體相接觸面積較

3、大時(shí)，較大應(yīng)力也只能使硬質(zhì)相產(chǎn)生有限的破碎。
　　對熱擠壓變形得到的4032合金擠壓棒各處形變織構(gòu)研究表明：4032合金擠壓棒中存在強(qiáng)的<111>織構(gòu)和相對較弱的<100>織構(gòu)。1/2半徑處各個(gè)織構(gòu)的強(qiáng)度均較低。在{011}晶面密度較高的<111>織構(gòu)只在應(yīng)變和應(yīng)力都比較小的1/2半徑處出現(xiàn)，未在應(yīng)變最大的邊緣處出現(xiàn)，而是沿?cái)D壓方向<111>旋轉(zhuǎn)了19.5°的<211>織構(gòu)，且擠壓棒中心位置也出現(xiàn)了強(qiáng)度比{011}<111>織構(gòu)強(qiáng)

4、度更高的{011}<655>織構(gòu)。
　　擠壓變形后4032合金的力學(xué)性能表明：在熱擠壓過程中，合金發(fā)生了動態(tài)回復(fù)，硬度下降至55HB左右，約為鑄態(tài)硬度的1/2；由于受到晶粒度和“織構(gòu)強(qiáng)化”的綜合作用，不同區(qū)域的抗拉強(qiáng)度 Rm均在180Mpa~190MPa之間；延伸率A在距圓心不同位置處差別較大，在邊緣處可達(dá)15.46％，中心部位只有7.87%。在拉伸斷裂過程中，粗大的富Ni、Fe相的破碎均源于其本身的脆性，相比于尺寸較小的Si顆粒