D0I:10.13374/i.issnl001053x.2010.06.012 第32卷第6期 北京科技大学学报 Vo132 No 6 2010年6月 Journal ofUniversity of Science and Technobgy Bejjing Ju中2010 热处理对超高强铝合金沉积坯微观组织的影响 李振亮12)黄海友” 谢建新》任慧平)陈伟到辛海鹰) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)内蒙古科技大学材料与治金学院，包头014010 3)中国兵器科学研究院宁波分院。宁波315103 摘要以喷射沉积技术制备的A上12Zm24Mg11CL-020Z:030Sc-030N哈金沉积坯为研究对象，采用DSC XRD SM和M等分析手段对沉积坯在不同温度下热处理后的微观组织演变进行了研究.结果表明：室温沉积坯基体中有大量 ?相粒子：在不同热处理制度下溶质元素会发生回溶或脱溶，从而影响合金组织与性能：在460℃/8h热处理时，依附于富Cu 初始刀相粒子形成了亚稳态T(A)Z西，M号2)相，该相在490C8h热处理后消失；490C18h热处理时A!(SZ5粒子从沉 积坯二次析出，其“钉扎效应”与C回溶造成的“晶格畸变”是490℃/8h时沉积坯硬度达到最高值(192HV)的重要影响因素. 关键词铝合金：喷射沉积：热处理：微观组织 分类号TG1462*1 Effects of heat treament on the m icrostructure of as deposited ultrah igh strength alum injum albys LI Zhen lang 2.HUANG Haiyou XIE Jianxin.REN Hui-png.CHEN We XIN Hai-yig) 1)ShoolofMateras Science and Engneerng Universit of Scerce and Technopgy Beijng Beijirg 100083 China 2)SchoolofMateral and Meta lugy hnerMongolia University of Science and Technopgy Baor 014010 Chna 3)Nngo Branch ofChna Academy ofO dnance Science Nnglo315103 China ABSTRACT Bilkts of AH12Zn2 4Mg1 1Cua 20Zr0 30Sc0 30Ni albys were fabricated by spray deposition the Ospey Process.and he efects of heat treament at different tm peraures on the m icrostucural evoluton were investgated by DS XRD SEM and TEM The results show thatmanyn-Phase particles disperse in he asdeposited allcy base at oom temperaure The redis soluton and precipitation effect of soute elements occurred atdifferent heating temperatures can affect them icrostrucure and mechan i calproperties of he alpys The memstabe T Phase((A]Zn)Mg)pms around n-Phase partces wih a hgh Cu contentafer a heat treament at460C fors h and disappears at 490'c fors h Al(Se Zr)diperoils are precpited at 490C/8 h the hthest hadness(192 HV)of he a-deposited alpys after treament at490C/8 h is attrbuted p the precipitation harden ing of Al(ScZ disperods and the solution hardening effect caused by Cu KEY WORDS alminim alloys spray deposition heat treament m icrostrucure 目前，优化合金成分和改变微量合金元素的种 抗再结晶效应的复杂三元相Ay(SZr),该相粒 类，数量，可使喷射沉积A上-MgC系铝合金的 子不仅具有A!S相的全部优点，高温下长大速度 抗拉强度达到800MP以上，并保持较高塑性与断 更慢，而且对平衡相)粒子的热稳定性有显著影 裂韧性.对合金微观组织性能进行精确控制，进而 响4.国外对含S铝合金研究最早、最系统的是 开发出满足高温服役使用要求的合金，是该系合金 前苏联，其他国家还有美国、日本、德国和加拿大等， 应用研究中的一个新方向. 我国中南大学对常规铸造含ScA上Zm-MgCu系合 在含S铝合金中添加Z能生成一种具有强烈 金的室温强度、耐腐蚀性能等方面进行了大量研 收稿日期：2009-10-19 基金项目：内蒙古自然科学基金资助项目(N020080404M801) 作者简介：李振亮(1968-)，男，博士研究生：谢建新(1958-男，教授，博士生导师，Ema时xx@mater usth edy cn第 32卷 第 6期 2010年 6月 北 京 科 技 大 学 学 报 JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijing Vol.32 No.6 Jun.2010 热处理对超高强铝合金沉积坯微观组织的影响 李振亮 1, 2 ) 黄海友 1) 谢建新 1) 任慧平 2 ) 陈 伟 3) 辛海鹰 3 ) 1) 北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 100083 2) 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010 3) 中国兵器科学研究院宁波分院, 宁波 315103 摘 要 以喷射沉积技术制备的 Al--12Zn--2.4Mg--1.1Cu--0.20Zr--0.30Sc--0.30Ni合金沉积坯为研究对象, 采用 DSC、XRD、 SEM和 TEM等分析手段对沉积坯在不同温度下热处理后的微观组织演变进行了研究.结果表明:室温沉积坯基体中有大量 η相粒子;在不同热处理制度下溶质元素会发生回溶或脱溶, 从而影响合金组织与性能;在 460℃/8h热处理时, 依附于富 Cu 初始 η相粒子形成了亚稳态 T( ( Al, Zn) 49Mg32 ) 相, 该相在 490℃ /8h热处理后消失;490℃/8 h热处理时 Al3 ( Sc, Zr) 粒子从沉 积坯二次析出, 其“钉扎效应”与 Cu回溶造成的“晶格畸变”是 490℃/8h时沉积坯硬度达到最高值 ( 192 HV)的重要影响因素. 关键词 铝合金;喷射沉积;热处理;微观组织 分类号 TG146.2 + 1 Effectsofheattreatmenton themicrostructureofas-deposited ultrahigh strengthaluminiumalloys LIZhen-liang1 2) , HUANGHai-you1) , XIEJian-xin1) , RENHui-ping2) , CHENWei3) , XINHai-ying3) 1) SchoolofMaterialsScienceandEngineering, UniversityofScienceandTechnologyBeijing, Beijing100083, China 2) SchoolofMaterialandMetallurgy, InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology, Baotou014010, China 3) NingboBranchofChinaAcademyofOrdnanceScience, Ningbo315103, China ABSTRACT BilletsofAl-12Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.20Zr-0.30Sc-0.30Nialloyswerefabricatedbyspraydeposition( theOsprey process) , andtheeffectsofheattreatmentatdifferenttemperaturesonthemicrostructuralevolutionwereinvestigatedbyDSC, XRD, SEM, andTEM.Theresultsshowthatmanyη-phaseparticlesdisperseintheas-depositedalloybaseatroomtemperature.There-dis￾solutionandprecipitationeffectofsoluteelementsoccurredatdifferentheatingtemperaturescanaffectthemicrostructureandmechani￾calpropertiesofthealloys.ThemetastableTphase( ( Al, Zn) 49Mg32 ) formsaroundη-phaseparticleswithahighCucontentaftera heattreatmentat460℃ for8 h, anddisappearsat490℃ for8 h.Al3 ( Sc, Zr) dispersoidsareprecipitatedat490℃/8 h, thehighest hardness( 192 HV) oftheas-depositedalloysaftertreatmentat490℃/ 8hisattributedtotheprecipitationhardeningofAl3 ( Sc, Zr) dispersoidsandthesolutionhardeningeffectcausedbyCu. KEYWORDS aluminiumalloys;spraydeposition;heattreatment;microstructure 收稿日期:2009--10--19 基金项目:内蒙古自然科学基金资助项目 ( No.20080404MS0801) 作者简介:李振亮 ( 1968— ), 男, 博士研究生;谢建新 ( 1958— ), 男, 教授, 博士生导师, E-mail:jxxie@mater.ustb.edu.cn 目前, 优化合金成分和改变微量合金元素的种 类 、数量, 可使喷射沉积 Al--Zn--Mg--Cu系铝合金的 抗拉强度达到 800 MPa以上, 并保持较高塑性与断 裂韧性 .对合金微观组织性能进行精确控制, 进而 开发出满足高温服役使用要求的合金, 是该系合金 应用研究中的一个新方向 [ 1--3] . 在含 Sc铝合金中添加 Zr能生成一种具有强烈 抗再结晶效应的复杂三元相 Al3 ( Sc, Zr), 该相粒 子不仅具有 Al3Sc相的全部优点, 高温下长大速度 更慢, 而且对平衡相 η粒子的热稳定性有显著影 响 [ 4--5] .国外对含 Sc铝合金研究最早、最系统的是 前苏联, 其他国家还有美国、日本 、德国和加拿大等, 我国中南大学对常规铸造含 ScAl--Zn--Mg--Cu系合 金的室温强度、耐腐蚀性能等方面进行了大量研 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2010.06.012