东北大学硕士学位论文热处理对ADC12铝合金组织和性能的影响姓名：李兴杰申请学位级别：硕士专业：有色金属冶金指导教师：姜澜20051201东北大学硕士学位论文第四章热处理前后合全组织与性能的分析第四章热处理前后合金组织与性能的分析合金的各项性能与合金的微观组织有着直接的联系，通过分析合金的微溉组织可以使合金在不同热处理条件下的性能好坏得到进一步的验证。
本章通过分析合金在热处理之前的扫描断口和热处理后各个条件下的断口，以及对热处理前后合金进行金相分析、透射电镜观察，进一步确定了热处理制度的最佳工艺，并解释了热处理对合金性能产生较大影响的原因。
４．１ＡＤＣｌ２合金的扫描断口分析４．１．１热处理前后ＡＤＣｌ２合金的室温拉伸实验扫描断口分析与比较４．１．１．１台金窒温拉伸实验断口形貌的变化不同条件下热处理前后ＡＤＣｌ２合金室温拉伸实验断口形貌图分别如下：图４．１为未经热处理的合金室温拉伸断口形貌，图４．２到图４．１０分别为不同热处理后的合金室温拉伸断口形貌图。
图４．１未经热处理的ＡＤＣｌ２合金室温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．１ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆｕｎｂｅａｔ－ｔｒｅａｔｅｄＡＤＣｌ２ａｌｌｏｙ图４．２固溶５００＂（２×５ｈ。
时效１６０＇Ｃｘ６ｈ后的ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．２ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００℃×５ｈａｎｄ１６０＂Ｃｘ６ｈ图４．４周溶５００＂（２×７ｈ，时效１８０＂（２×１０ｈ后的ＡＤＣｌ２台金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．４ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００℃ｘＴｈａｎｄ１６０℃×１０ｈ圈４．６圃溶５１０℃Ｘ６ｈ．时效１８０℃Ｘ６ｈ后的ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．６ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５ｌＯ℃×６ｈａｎｄ１８０℃×６ｈ－３７－图４．３固溶５００＂（２×６ｈ，时效１７０＂（２×８ｈ后的ＡＤＣｌ２合金的常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．３ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｂｒ５００＇Ｃｘ６ｈａｎｄ１６０＇Ｃ×Ｓｈ图４．５固溶５１０＂Ｃ×５ｈ，时效１７０℃Ｘ１０ｈ后的ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．５ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣ１２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎ２ｆｏｒ５１０℃ｘ５ｈａｎｄ１７０℃ｘｉ０ｈ图４．７固溶５１０℃Ｘ７ｈ，时效１６０℃×８ｈ后的ＡＤＣｌ２台金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．７ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５１０℃ｘＴｈａｎｄ１６０＂（２×８ｈ苎ｉ些兰塑主堂垒垒圭苎！主垫竺兰整壁金鱼丝堡量些些堕坌堑图４．８固溶５２０＂Ｃ×５ｈ，时效１８０＂Ｃ×８ｈ后的ＡＤＣｌ２台金常温拽伸的Ｓ翻断口形貌Ｆｉｇ．４．８ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｍｍｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５２０℃ｘ５ｈａｎｄ１８０℃ｘ８ｈ图４．９固溶５２０＂Ｃ×６ｈ，时效１６０＂Ｃ×１０ｈ后的ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆ．ｇ．４．９ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５２０＂Ｃ×６ｈａｎｄ１６０＂Ｃ×ｌＯｈ豳４．１０固溶５２０＂Ｃ×７ｈ，时效１７０＂（２×６ｈ后的ＡＤＣｌ２合金常温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．１０ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｍｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５２０＂Ｃｘ７ｈａｎｄ１７０＂（２ｘ６ｈ由图４．１可知，未经热处理的ＡＤＣｌ２合金室温拉伸断口为典型的脆性断裂，基本没有多少韧窝出现，只有少数的一些大而浅的韧窝，断口平齐而光亮，断口上有人字纹的花样。
说明未经热处理豹ＡＤＣｌ２的塑性很差。
与未经热处理的ＡＤＣｌ２合金室温拉伸断口形貌相比，热处理后的ＡＤＣｌ２拉伸断口基本都为韧窝状，少数为韧窝状和穿晶断裂混合型，韧窝多为圆形的等轴韧窝，分布比较均匀，多数韧窝小而深，尽管有些图中的韧窝大小不一，但普遍比未经热处理的台金断口中的韧窝小，可明显看出合金的塑性普遍比未经热处理的ＡＤＣｌ２合金的塑性好很多。
４．１．１．２室温拉伸断口形貌与力学性能的关系从图４．２到图４．１０，可看出图４．５和图４．７的韧窝小而深，并且均为规则的圆形的等轴韧窝，大小均匀，并且韧窝的平均分布均匀且密度大，说明在图４．５和图４．７的热处图４．１１未经热处理ＡＤｃｌ２合金高温拉伸的ｓ肼断口形貌Ｆｉｇ．４．ＩＩＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆｕｎｈｅａｔ－ｔｒＨｔｅｄＡＤＣｌ２ａｌｌｏｙ圈４．１２圃溶５００℃×５ｈ，时效１６０℃Ｘ６ｈ后的ＡＩ）Ｃ１２合金高温拉伸的ＳＥｌｌ断口形貌ＦｉｇＡ．１２ＴｈｅＳＥＭｆｒ饕ｔｕｍｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００℃ｘＳｈａｎｄ１６０＇Ｃｘ６ｈ圈４．１４固溶５００℃×７ｈ．时效１８０℃×１０ｈ后的ＡＤＣｌ２合金高温拉伸的ｓ隧断口形貌Ｆｉｇ．４．１４ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔ￡＿ｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００＂ＣｘＴｈａｎｄ［８０＂ＣｘｌＯｈ图４，１３固溶５００℃×６ｈ．时效１７０＂（２×８ｈ后的＾Ｄｃｌ２合金的高温拉伸的ＳＥ／４断口形貌ｒｉｇ．４．１３ＴｈｅＳＥＮｔｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５００＂Ｃｘ６ｈａｎｄ１７０＂ＣｘＳｈ图４．１５固溶５１０＂ＣＸＳｈ，时效１７０＂Ｃ×ｌＯｂ后的ＡＤＣｌ２合金高温拉伸的Ｓ删断口形貌Ｆｉｇ．４．１５ＴｈｅＳＥＭｆｉ＇ａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｆ５１０＂Ｃｘ５ｈａｎｄ１７０＂Ｃｘ［Ｏｈ图４．１６固溶５１０Ｙ２Ｘ６ｈ，时效１８０℃×６ｈ后的ＡＤＣｌ２台金高温拉伸的Ｓ脚断口形貌Ｆｉｇ．４．１６ＴｈｅＳＥＭ矗日：ｔｌ】糟ｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５１０＂Ｃｘ６ｈａｎｄ１８０℃ｘ６ｈ图４．１８固溶５２０℃×５ｈ，时效１８０℃Ｘ８ｈ后的ＡＤＣｌ２台金高温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．１８ＴｈｅＳＥＭ丘ａｃｌ脚｛ｋｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５２０＂ＣｘＳｈａｎｄｌ￥０＂ＣｘＳｈ图４．１７固溶５１０１Ｃ×７ｈ，时效１６０＂Ｃ×８ｈ后的ＡＤＣｌ２合金高温拉伸的ｓ脚断口形貌Ｆｉｇ．４．１７ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５１０＂Ｃｘ７ｈａｎｄ１６０＂Ｃｘ８ｈ图４．１９囿溶５２０℃×６ｈ。
时效１６０℃Ｘ１０ｈ后的ＡＤＣｌ２台金高温拉伸的ＳＥＭ断口形貌Ｆｉｇ．４．１９ＴｈｅＳＥＭｆｒａｃｔｕｒｅｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｌｌｅａｌｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５２０１２ｘ６ｈａｎｄ１６０＂Ｃｘｌｏｈ圈４．２０固溶５２０＂Ｃ×Ｔｈ，时效１７０＂ＣＸ６ｈ后的ＡＤｃｌ２台金高温拉伸的Ｓ聃断口形貌Ｆｉｇ．４．２０ＴｈｅＳＥＭｆｉ－ａｃｍｍｆａｃｅｏｆＡＤＣｌ２ｕｎｄｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｆｏｒ５２０＂（２ｘ７ｈａｎｄ１７０＂Ｃｘ６ｈ由以上图４．１１可知，未经热处理的合金高温拉伸断口的韧窝很少，并且韧窝大而浅－４ｌ－东北大学硕士学位论文第四章热处理前后合金组织与性能的分析图４．２ｌ未经热处理ＡＤＣｌ２台金在金相显微镜下照片ｘＳ００Ｆｉｇ．４．２１Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｈｏｗｉｎｇｐｈａｓｅｓｉｎｕｎｂｅａｔ－ｔｒｅａｔｅｄＡＤＣｌ２ａｔ５００ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ由图４．２１可知。
在未处理合金的相中，还存在粗大的呈规则形状的初晶硅，以及片状或枝晶状、针状的共晶硅，合金中含有少量的铜元素，因此相中还可以看到部分浅灰色的Ａ１２Ｃｕ相的存在和黑色的Ｍ９２Ｓｉ相。
４．２．２热处理后的Ｎ）０１２合金的金相组织不同热处理条件下的合金的金相图片，分别如下：图４．２２固溶５００℃ｘ５ｋ时效１６０℃ｘ６ｈ后的ＡＤＣｌ２舍金在金相显微镜下的照片ｘＳ００Ｆｉｇ．４．２２ＭｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｈｏｗｉｎｇｐｈａｓｅｓｉｎＡＤＣｌ２ａｌｌｏｙｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒ５ｈａｔ５００＂（２ａｎｄａｇｅｄｆｏｒ６１１ａｔ１６０＂（２ａｔ５００ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ图４．２３固溶５００℃ｘ６ｈ，时效１７０℃ｘ８ｈ后的ＡＤＣｌ２合金在金相显微镜下的照片ｘＳ００Ｆｉｇ．４．２３ＭｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｈｏｗｉｎｇｐｈａｓｏｓｉｎＡＤＣｌ２ａｔｔｏｙｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒ６ｈａｔ５００＂Ｃａｎｄａｇｅｄｆｏｒ８ｈａｔｌ７０＂（２ａｔ５００ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ堡！！查兰堡主堂竺垄墨苎！主垫竺堡堕壁全垒塑堡量兰堕竺坌堑图４．２４固溶５００＂（２ｘ７１１，时效１８０℃ｘ１０ｈ后的ＡＤＣｌ２合金在金相显徽镜下的照片×５００Ｆｉｇ．４．２４ＭｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｅｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｈｏｗｉｎｇｐｈａｓｅｓｉｎＡＤＣｌ２ａｌｌｏｙｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒ７ｈａｔ５００＂Ｃａｎｄａｇｅｄｆｏｒ１０ｈａｔ１８０＂Ｃａｔ５００ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ圈４．２６固溶５１０℃ｘ６ｈ。
时效１８０℃ｘ６ｈ后的ＡＤＣｌ２合金在金相显微镜下的照片ｘ５００Ｆｉｇ．４．２６ＭｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｅｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｈｏｗｉｎｇｐｈａｓｅｓｉｎＡＤＣｌ２ａｌｌｏｙｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｎｎｅｎｔｆｏｒ６ｈａｔ５１０＂Ｃａｎｄａｇｅｄｆｏｒ６ｈａｔｌ８０＂Ｃａｔ５００ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ图４．２５固溶５１０℃ｘ５ｈ，时效１７０℃×１０ｈ厉的ＡＤＣｌ２合金在金相显辙镜下的照片ｘ５００Ｆｉｇ．４．２５ＭｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｈｏｗｉｎｇｐｈａｓｅｓｉｎＡＤＣｌ２ａｌｌｏｙｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒ５ｈａｔ５１０＂Ｃａｎｄａｇｅｄｆｏｒ１０ｈ乱１７０＂Ｃａｔ５００ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ囤４．２７固溶５１０＂Ｃｘ７ｌｌ＇时效１６０＂Ｃｘ８ｈ后的ＡＤＣｌ２台盘在金相显微镜下的照片×５００Ｆｉｇ．４．２７ＭｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｅｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｈｏｗｉｎｇｐｈａｓｅｓｉｎＡＤＣｌ２ａｌｌｏｙｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒ７ｈａｌ５ｌＯＸ３ａｎｄａｇｅｄｆｏｒ８ｈａｔ１６０＇１２ａｔ５００ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ。