1. Legeringssammensætning
2. Homogeniseringsproces
390 ℃ x isolering i 1,0 time + 575 ℃ x isolering i 8 timer, kraftig vindkøling til 200 ℃ og derefter vandkøling.
3. Metallografisk struktur
Figur 1 Metallografisk struktur af kernen i en 6082-legeringsbarre, ætset med Keller-reagens, med veludviklede dendritter
Figur 2 Metallografisk struktur af kernen i en 6082-legeringsbarre, ætset med Keller-reagens, og struktur efter fast opløsning
4. Effekt af homogeniseringsvarmebehandling på legeringsstrukturen
4.1 Som vist i figur 1 har legeringen veludviklede dendritter i støbt tilstand, og der er et stort antal netværks-ikke-ligevægtsudfældningsfaser ved korngrænserne.
4.2 Da smeltepunkterne for forskellige elementer er forskellige, når legeringen størkner, fører dette sekventielle størkningsfænomen til en ujævn sammensætning af opløste stoffer i krystallen, hvilket specifikt manifesterer sig i dannelsen af et stort antal netværksudfældningsfaser ved korngrænserne.
4.3 I mikrostrukturen efter homogeniseringsbehandling (figur 2) reduceres mængden af udfældede faser ved korngrænserne kraftigt, og kornstørrelsen øges synkront. Dette skyldes, at atomernes diffusion forstærkes under høj temperatur, der sker separation og opløsning af ikke-ligevægtsfaser i barren, og netværksforbindelserne ved korngrænserne opløses delvist.
4.4 Gennem SEM-analyse, som vist i FIG. 3, blev forskellige dele af den udfældede fase udvalgt til EDS-analyse, hvilket bekræftede, at den udfældede fase var Al(MnFe)Si-fasen.
4.5 Under støbning af legeringer dannes en stor mængde Mn-holdig udfældningsfase, og en del af den tilbageholdes i den overmættede faste opløsning. Efter højtemperatur- og langvarig homogeniseringsbehandling udfældes det overmættede Mn i matrixen i form af Mn-holdige forbindelser, hvilket manifesterer sig som et stort antal dispergerede Mn-holdige forbindelsesnedbrydningspartikler, der udfældes i krystallen (figur 2).
4.6 Da den udfældede fase indeholder Mn-elementet, har den god termisk stabilitet. Med intensiveringen af atomdiffusionen viser Al(MnFe)Si-fasepartiklerne gradvist sfæroidiseringsegenskaber.
Fig. 3 Al(MnFe)Si-fase i 6082-legering
5. Effekt af opløsningsældningssystem på mekaniske egenskaber
Efter homogenisering opløses den netværksudfældede fase, der oprindeligt befandt sig ved korngrænsen af 6082-legeringen, hvilket kan forbedre prøvens omfattende mekaniske egenskaber. Samtidig sfæroidiseres den stabile varmebestandige fase Al(MnFe)Si-fase yderligere, hvilket bedre kan fastgøre dislokationer. Dette viser, at materialets samlede ydeevne vil blive forbedret efter homogeniseringsvarmebehandling.
6. Konklusion
6.1 6082-aluminiumlegeringsbarren har veludviklede dendritter og et stort antal netværksfaser med ikke-ligevægtsudfældning ved korngrænserne.
6.2 Efter homogeniseringsbehandlingen viste mikroskopisk observation, at mængden af udfældede faser var kraftigt reduceret, og kornstørrelsen steg synkront. Eliminering af segregation og opløsning af ikke-ligevægtsfaser forekom i barren, og netværksforbindelserne på korngrænserne var delvist opløst.
6.3 Ved støbning af 6082-legering genereres en Al(MnFe)Si-udfældningsfase. Denne udfældningsfase indeholder Mn-elementet og har god termisk stabilitet. Efterhånden som homogeniseringsprocessen skrider frem, viser udfældningsfasens partikler gradvist sfæroidiseringskarakteristika. Disse Mn-holdige forbindelsespartikler dispergeres ensartet og udfældes i krystallen.
6.4 Efter homogeniseringsbehandlingen indikerer opløsningen af den netværksudfældede fase, at hele barrens samlede ydeevne er forbedret efter homogeniseringsvarmebehandlingen.
Opslagstidspunkt: 8. juni 2025
