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Al-Mg-Si-Mn 合金的TTT 曲线

原文作者:
  李慎兰, 黄志其,陈维平,刘志铭,戚文军
发布时间:
  2014-08-19
来    源:
  华南理工大学机械与汽车工程学
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摘要: 为研究铝合金的淬火敏感性,采用分级淬火的方法测定了Al-Mg-Si-Mn 合金的时间-温度-转化率( TTT) 曲线,并与JMatPro 软件绘制的TTT 曲线进行了对比。利用EDS 和XRD 等分析手段并结合Avrami 方程,研究了Al-Mg-Si-Mn 合金在等温过程中的组织变化和相变动力学。结果表明: Al-Mg-Si-Mn 合金在相同温度下等温时,随等温时间的延长电导率呈上升趋势; 实验绘制和JMatpro 软件计算得到的TTT 曲线结果一致; 实验合金TTT 曲线的鼻尖温度为360 ℃,淬火敏感性较高; 在高温区和低温区的淬火敏感性较低; 动力学研究表明,实验合金中相变以针状和层片状沉淀相的增大、增厚交替为主。
    TTT( Time-Temperature-Transformation) 曲线可综合反映材料在不同过冷度下的等温转变过程,对研究析出相的析出规律有重要的指导作用[1-3]。通过TTT曲线,可以预测合金的淬火敏感性; 在TTT 曲线的鼻尖位置,材料的淬火敏感性最高,而曲线两侧的淬火敏感性较低。通过观察材料的TTT 曲线,可判断材料的淬火敏感温度区间,从而制定合适的淬火工艺。但该方法实验工作量大,到目前为止国内外关于铝合金TTT 曲线的研究很少。王岗等[4]采用分级淬火的方法测定了6082 铝合金的TTT 曲线,结果表明6082铝合金TTT 曲线的鼻尖温度为350 ℃,淬火敏感温度区间为300 ~ 420 ℃。Fridlyander 等[5]通过透射电镜研究了1420 铝合金的TTT 和TTP 曲线,研究发现,在280 ~320 ℃范围内,固溶体分解析出S1相,在100 ~200 ℃范围内,以δ' 相的强化为主。Davydov 等[6]研究了1424 铝合金的TTT 和TTP 曲线,发现1424 合金的淬火敏感温度区间为100 ~ 450 ℃,在250 ~ 300 ℃范围内,固溶体在15 s 的短时内分解形成S1相,S1的无析出临界冷却速度为12 ℃ /s。
    本文测定Al-Mg-Si-Mn 合金在不同温度下等温淬火的电导率并绘制相应的TTT 曲线,同时与采用JMatPro 软件绘制的TTT 曲线进行对比; 研究等温过程中合金组织性能变化及淬火敏感性,并对相变动力学进行分析,从而可为实际生产工艺的制定提供理论依据。
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