超音速气雾化高硅铝合金粉末高温加热组织及性能演变(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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3 2　加热温度对合金微观组织的影响
3 2 1　原始粉末组织特征
图2所示为原始合金粉末内部组织照片,可以看出合金组织基本特征为基体上均匀分布细小颗粒相和针状相(图2ａ),但是一些尺寸很小的粉末颗粒,其组织中颗粒相和针状相几乎完全消失(图2ｂ)。能谱分析并结合Ｘ射线衍射结果分析表明颗粒相主要为β Ｓｉ相,而针状相则为δ (Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｉ)。

3 2 2　热处理后合金粉末内部微观组织
图3所示为不同温度加热合金粉末并保温2ｈ后内部组织,结果表明与原始粉末相比,加热温度较低时(图3ａ)其组织并没有发生明显的变化,一些尺寸较大的粉末其内部组织仍旧为基体上分布有大量针状相和颗粒相,而一些尺寸很小的粉末内部无针状相和颗粒相。但是合金粉末经高温加热后其内部组织发生明显变化,对于大尺寸粉末而言其组织变化特征主要表现为颗粒状第二相发生显著粗化,针状相消失,转变为颗粒相或棒状相并有一定程度粗化。对于小尺寸粉末基体上有大量块状和颗粒状相沉淀析出并发生明显粗化,而且其粗化趋势比大尺寸粉末组织中第二相粗化更为突出。

3 3　加热温度对合金粉末显微硬度的影响
在不同温度加热合金粉末后测量其显微硬度,结果如图4所示。可以看出在250℃温度以下加热合金粉末,随着温度的升高合金显微硬度大幅度下降;加热温度超过250℃时,继续升温合金显微硬度基本保持不变,维持在相对恒定水平。
低温加热合金粉末(<250℃)使其显微硬度下降主要有两方面原因:首先,基体中过饱和固溶原子脱溶分解,降低其对合金组织的固溶强化作用;其次,合金粉末在加热过程中基体组织发生部分回复,晶格畸变减弱,位错密度降低,造成晶格畸变和高密度位错对基体组织的强化作用减弱。
　　当加热温度超过250℃合金显微硬度并不继续下降,而是维持在相对恒定水平。对此分析认为可能是由于在较高温度加热合金粉末时,一方面引起基体回复再结晶和组织的粗化使合金硬度降低;另一方面会造成过饱和固溶体的脱溶分解,形成硬质第二相沉淀析出,特别是含Ｆｅ金属间化合物的沉淀析出(前文Ｘ射线衍射分析有所证实),对合金造成沉淀强化作用,使合金硬度升高。因此合金粉末在高温加热过程中组织粗化对合金的软化作用和第二相沉淀析出对合金硬化作用相互抵消,总的结果使合金硬度维持在相对恒定水平。

4　结论
1)Ｘ射线衍射分析表明当加热温度低于265℃时合金组织相组成基本不发生变化;加热温度上升到324℃时,非平衡亚稳相δ (Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ)开始转变为平衡相β (Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ),同时有Ａｌ7Ｃｕ2Ｆｅ相沉淀析出;温度上升到357℃非平衡亚稳相δ (Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ)完全转变为平衡相β (Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ),同时ＱＡｌ4Ｃｕ2Ｍｇ8Ｓｉ7相逐渐向基体中溶解;继续升高加热温度合金组织相组成不再发生变化,达到平衡状态。
2)在低温加热合金粉末其内部微观组织几乎不发生变化,特征为基体组织上分布有大量颗粒状和针状第二相,但是一些尺寸很小的合金粉末内部几乎无颗粒状和针状第二相。但加热温度较高时合金组织中颗粒相发生明显粗化,针状相逐渐转变为棒状和颗粒状相,同时一些小尺寸粉末组织中也有颗粒状相沉淀析出,并表现出很强的粗化趋势。
3)加热温度对合金粉末显微硬度的影响主要表现为:加热温度低于250℃时合金粉末显微硬度随加热温度的升高有下降趋势;加热温度超过250℃时,继续升高加热温度,合金显微硬度不再继续下降,维持在一相对恒定的水平。

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