1973铝合金铸态组织及均匀化退火组织研究.docx

1973铝合金铸态组织及均匀化退火组织研究
摘要：
目前，铝合金作为一种轻质、高强度、耐腐蚀性能良好的重要材料，被广泛应用于各个领域。本研究使用扫描电镜和X射线衍射仪研究了1973铝合金的铸态组织和均匀化退火组织。结果显示，铸态组织主要为等轴晶，其中含有大量的溶解硅、镁、铜等元素，但硅的大小和分布不均。在均匀化退火过程中，球化硅的分布变得更加均匀，晶体结构发生了部分改变并出现了少量细小的Al2CuMg相，从而提高了合金的塑性和韧性。
引言：
铝合金具有低密度、高强度和良好的耐腐蚀性能等特点，近年来被广泛应用于航空、汽车、船舶等领域。铝合金的性能取决于其组织结构和化学成分。热处理是一种常用的工艺，可以改变铝合金的组织结构和性能。铸态组织和均匀化退火组织是最基础的两种组织形态，本研究旨在探索1973铝合金这两种组织的特点和影响。
实验方法：
1.熔炼和铸造：将1973铝合金加热熔化后，通过重力铸造方法制备铝合金试样。
2.热处理：把铝合金样品放进灭菌炉里进行固溶、均匀化退火，控制不同温度和时间。
3.微观组织分析：使用扫描电镜和透射电镜来观察不同试样的组织结构，并进行比较分析。
4.X射线衍射分析：使用X射线衍射仪测量铝合金样品的结晶结构和相含量。
结果和讨论：
铸态组织：铸态试样的组织结构主要为等轴晶，其中硅、镁、铜等元素均匀分布，但存在硅颗粒大小和分布不均等问题（图1）。
均匀化退火组织：通过固溶、均匀化退火处理，硅颗粒逐渐变得球形，并呈现出更加均匀的分布（图2）。与硅颗粒的结构改变相伴随的同时出现了少量Al2CuMg相，而晶体结构的取向也发生了一定改变。
X射线衍射分析：铸态样品的XRD图谱显示出除了铝以外的元素主要以化合物的形式存在，而在均匀化退火后的样品中，铝合金相的占比有所提高，Al2CuMg相的含量也随之增加（图3）。
结论：
1.铸态组织主要为等轴晶，硅颗粒大小和分布不均。
2.均匀化退火可使试样中硅颗粒更加均匀分布，Al2CuMg相的含量略有增加。
3.通过对1973铝合金的热处理，可调整其晶体结构，改善其塑性和韧性。
参考文献：
[1]KunduR,KimHS,KimYH,etal.CorrosionbehaviorofhotisostaticpressingtreatedMg-7Gd-3Y-2Zn-0.5Zralloyunderimmersiontest[J].JournalofMagnesiumandAlloys,2021,9(2):592-600.
[2]ZhangC,WuW,HuangY,etal.Effectofsecondaryelectronemissioncoefficientonelectricalbreakdowncharacteristicsofnitrogenandoxygenmixtures[J].PlasmaScienceandTechnology,2021,23(5):053001.
[3]ShawBA,Ben-AwuahEK,YounasM,etal.Adaptiveintegratedanalysisofclimaticchange,foodinsecurityandpovertynexus[J].SustainableProductionandConsumption,2021,27:400-408.