對于鋁基合金材料固溶熱處理并在190°C人工時效2 h或在155°C人工時效100 h,鋁基合金材料強度比鑄態強度提高了~64%。在155或170°C長期老化可以提供最大的抗軟化能力。富Zr金屬間相以兩種不同的形式出現,即(Al,Si)2(Zr,Ti)以塊狀形式高含量含硅,(Al,Si)3(Zr,Ti)以針狀形式高含量含鋁。為合金材料構建的質量指數圖表根據所應用的熱處理條件表征了拉伸性能。鋁基合金材料在鑄態和固溶熱處理條件下,Q值分別為259和459 MPa;在時效處理范圍內,屈服強度最大為345 MPa,最小為80 MPa。
對鋁基合金材料+ 0.3%Zr)進行的DSC測試顯示了峰高的差異,峰高反映了析出相的數量和相變溫度的變化。熔體在800°C下過熱有利于減少合金組織中粗大的富zr相的數量,因為它在熔化過程中提供了Al3Zr相從中間合金中有效的溶解。由于Al3Zr顆粒數量有限,很少觀察到粗的含zr相。TEM研究證實,所研究的鋁基合金材料主要由θ-Al2Cu和S-Al2CuMg析出相及其前驅體強化,此外,Zr添加后形成的Alx(Zr,Ti)Si析出相的二次強化作用。250°C的長時間暴露導致強化析出相粗化,導致強度值明顯降低,特別是屈服強度(cf. 160和325 MPa),延性值顯著增加(cf. 6.3和1.1%)
鋁基合金材料穩定處理的合金樣品在室溫下獲得的強度值(UTS和YS)與t6穩定處理條件下的強度值相當,并且鋁基合金材料在高溫拉伸試驗中更高。經過t6處理的合金B在250°C穩定1 h后的斷口顯示出整個韌窩結構,表明斷裂模式具有延性。觀察到Alx(Zr,Ti)1-xSi配合物呈星形和塊狀形貌,各種顆粒均出現裂紋。鋁基合金材料通過增加穩定時間至200 h,形成更粗和更深的韌窩,突出了合金的延展性,這是由于在250°C長時間暴露所導致的軟化行為。
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