趙彤 馬園野 杜曉明

摘要：針對研究時效時間對Al-Cu-Mg合金硬度的影響，在相同的時效溫度下，對Al-Cu-Mg合金固溶時效態(tài)樣品的時效時間進(jìn)行一定程度的改變，并借助數(shù)字顯式維氏硬度儀進(jìn)行測量和分析，從而確定了時效時間對Al-Cu-Mg合金硬度的影響規(guī)律。結(jié)果表明：Al-Cu-Mg合金在時效溫度為180℃時，隨著時效時間的延長，會有硬度峰值的產(chǎn)生，本次試樣的硬度峰值出現(xiàn)在時效20h左右。

關(guān)鍵詞：Al-Cu-Mg合金；時效時間；硬度

中國分類號：TG249.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Effect of artificial aging time on hardness of Al-Li Alloy

ZHAO Tong1，MA Yuanye2，DU Xiaoming1

（1.Shenyang Ligong University，ShenYang 110159，China；2.Nanjing Campus of Artillery Air Defense Institute，Nan Jing211132，China）

Abstract：This paper studies effect of aging time on hardness of Al-Cu-Mg alloy.Under the same aging temperature，the aging time of Al-Cu-Mg alloy in solution aging state was changed to a certain extent，and the measurement and analysis are carried out by means of digital explicit Vickers hardness instrument.The effect of aging time on hardness of Al-Cu-Mg alloy was determined.The results show that：The aging temperature of Al-Cu-Mg alloy is 180℃，as the aging time is prolonged，the hardness peak is generated，The peak hardness of the sample is about 20h.

Key Words：Al-Cu-Mg alloy；Aging time；Hardness

1.實驗材料及方法

1.1試樣制備

本實驗試驗選用的材料是某公司提供的Al-Cu-Mg系鋁鋰合金板材，對合金試樣的原始熱處理狀態(tài)為T8態(tài)，實驗所用的板材厚度為6mm，本實驗所用的硬度測試試樣尺寸大小為20mm×12.5mm，標(biāo)距20mm[3]。

1.2實驗方法

在實際實驗操作的固溶處理時，為了防止試樣在固溶加熱的過程中出現(xiàn)過燒現(xiàn)象，綜合來確定Al-Cu-Mg系鋁合金試樣厚板的固溶溫度為505℃[2]。實驗所用鋁鋰合金的固溶處理在控溫精度在±5℃的固溶熱處理爐中進(jìn)行，保溫100min后立即在室溫下水淬。采用的單級人工時效，在電熱鼓風(fēng)高溫干燥箱中進(jìn)行。固溶處理并水淬火后，將試樣在180℃條件下進(jìn)行人工時效處理，時效時間分別為6h、12h、16h、20h、26h、34h。時效處理之后對試樣的表面進(jìn)行打磨和拋光后就可以對鋁合金的硬度進(jìn)行測量。

2.實驗結(jié)果及討論

Al-Cu-Mg系鋁合金的強(qiáng)度，在時效處理過程中所析出的細(xì)小析出相，對該鋁鋰合金起主要的強(qiáng)化作用[3]。圖2.1展示了鋁鋰合金試樣在時效溫度均為180℃的過程中硬度值隨不同的時效時間的變化情況。從中可知，經(jīng)過一段時間的固溶時效處理后，維氏硬度值會較未處理試樣有所增加。后來隨著時效時間的增加，硬度逐漸變大。當(dāng)時效時間為20h左右時，硬度達(dá)到最大值為230.52HV。然后隨著時效時間的繼續(xù)增加，硬度值會略有降低，一直波動不大，最終會趨于一個定值。所以該Al-Cu-Mg合金的初始階段維氏硬度會有所增加，達(dá)到峰值后硬度有所降低，最終穩(wěn)定。

3.結(jié)論

本實驗用固溶時效的處理手段制備了時效溫度均為180℃，時效時間分別為6h、12h、16h、20h、26h、34h。之后對它們進(jìn)行硬度測量，經(jīng)過一定時間時效后該Al-Cu-Mg合金的維氏硬度總體上比經(jīng)過固溶處理的鋁合金要高；隨著時效時間的延長，會有硬度峰值的產(chǎn)生，本次試樣的硬度峰值在時效20h左右，硬度峰值為230.52HV。

參考文獻(xiàn)

[1]陳飚. 鑄造Al-Li-Cu-Mg-Zr系合金熱處理工藝的研究[D]. 碩士學(xué)位論文，西華大學(xué)，2006.

[2]周昌榮，潘青林等. 變形量和時效對Al-Cu-Li 合金組織性能的影響[J]. 材料科學(xué)與工程，2008，4（16）：585-588.

[3]孫志強(qiáng). 鋁合金時效成形微觀組織和性能及疲勞斷裂特征[D]. 碩士學(xué)位論文，大連理工大學(xué)，2009.

作者簡介：趙彤（1994-10）；女；漢族；遼寧省沈陽市；碩士研究生；研究方向：凝固成型及控制技術(shù)。

通信作者：杜曉明（1976-），男，教授，研究方向：凝固成型及控制技術(shù)，沈陽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。

（作者單位：1沈陽理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院；

2.炮兵防空兵學(xué)院南京校區(qū)）