1. Legeringssammensetning
2. Homogeniseringsprosess
390 ℃ x isolasjon i 1,0 t + 575 ℃ x isolasjon i 8 t, sterk vindkjøling til 200 ℃ og deretter vannkjøling.
3. Metallografisk struktur
Figur 1 Metallografisk struktur av kjernen i en 6082-legeringsbarre, etset med Keller-reagens, med velutviklede dendritter
Figur 2 Metallografisk struktur av kjernen i en 6082-legeringsbarre, etset med Keller-reagens, og struktur etter fast løsning
4. Effekt av homogeniseringsvarmebehandling på legeringsstrukturen
4.1 Som vist i figur 1 har legeringen velutviklede dendritter i støpt tilstand, og det finnes et stort antall nettverksfaser uten likevekt ved korngrensene.
4.2 Siden smeltepunktene til forskjellige elementer er forskjellige når legeringen størkner, fører dette sekvensielle størkningsfenomenet til ujevn sammensetning av løsemidler i krystallen, noe som spesifikt manifesterer seg i genereringen av et stort antall nettverksutfellingsfaser ved korngrensene.
4.3 I mikrostrukturen etter homogeniseringsbehandling (figur 2) er mengden utfelte faser ved korngrensene kraftig redusert, og kornstørrelsen øker synkront. Dette skyldes at diffusjonen av atomer økes under høy temperatur, eliminering av segregering og oppløsning av ikke-likevektsfaser skjer i barren, og nettverksforbindelsene ved korngrensene er delvis oppløst.
4.4 Gjennom SEM-analyse, som vist i FIG3, ble forskjellige deler av den utfelte fasen valgt ut for EDS-analyse, noe som bekreftet at den utfelte fasen var Al(MnFe)Si-fasen.
4.5 Under støping av legeringer dannes en stor mengde Mn-holdig utfellingsfase, og en del av denne beholdes i den overmettede faste løsningen. Etter høy temperatur og langvarig homogeniseringsbehandling utfelles den overmettede Mn-en i matrisen i form av Mn-holdige forbindelser, noe som manifesterer seg som et stort antall dispergerte Mn-holdige forbindelsesnedbrytningspartikler som utfelles i krystallen (figur 2).
4.6 Siden den utfelte fasen inneholder Mn-elementet, har den god termisk stabilitet. Med intensiveringen av atomdiffusjonen viser Al(MnFe)Si-fasepartiklene gradvis sfæroidiseringsegenskaper.
Fig. 3 Al(MnFe)Si-fase i 6082-legering
5. Effekt av løsningsaldersystem på mekaniske egenskaper
Etter homogenisering oppløses den nettverksutfelte fasen som opprinnelig befant seg ved korngrensen til 6082-legeringen, noe som kan forbedre de omfattende mekaniske egenskapene til prøven. Samtidig sfæroidiseres den stabile varmebestandige fasen Al(MnFe)Si-fasen ytterligere, noe som bedre kan feste dislokasjoner. Dette viser at materialets omfattende ytelse vil bli forbedret etter homogeniseringsvarmebehandling.
6. Konklusjon
6.1 6082-aluminiumlegeringsbarren har velutviklede dendritter og et stort antall nettverksfaser i ikke-likevektsutfelling ved korngrensene.
6.2 Etter homogeniseringsbehandlingen viste mikroskopisk observasjon at mengden utfelte faser var kraftig redusert, og kornstørrelsen økte synkront. Eliminering av segregering og oppløsning av ikke-likevektsfaser forekom i barren, og nettverksforbindelsene på korngrensene var delvis oppløst.
6.3 Ved støping av 6082-legering genereres en Al(MnFe)Si-utfellingsfase. Denne utfellingsfasen inneholder Mn-elementet og har god termisk stabilitet. Etter hvert som homogeniseringsprosessen skrider frem, viser utfellingsfasepartiklene gradvis sfæroidiseringsegenskaper. Disse Mn-holdige forbindelsespartiklene dispergeres jevnt og utfelles i krystallen.
6.4 Etter homogeniseringsbehandling indikerer oppløsningen av den nettverksutfelte fasen at den totale ytelsen til hele barren er forbedret etter homogeniseringsvarmebehandling.
Publisert: 08.06.2025
