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2Al4铝合金环件锻压与热处理工艺分析 
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                        2Al4铝合金环件锻压与热处理工艺分析

摘要: 本文通过对2A14铝合金的材料分析及热处理工艺的分析,通过对2A14铝合金热锻压、固溶和时效工艺优化,进行拉伸测试,找出2A14铝合金热锻压、固溶和时效的最佳热处理工艺。
关键词:热处理,2A14铝合金,热锻压,固溶,时效。
目 录
一.绪论........................................................10
二.2A14铝合金材料分析
1.化学成分...................................................11
2.合金元素的作用.............................................11
3.力学性能...................................................12
4.主要用途...................................................12
三.2A14铝合金热处理工艺分析
1.热锻压处理(多向锻造技术).................................12
(1)变形温度对合金显微组织的影响...........................15
(2)累积变形量对合金显微组织的影响.........................16
2.固溶处理...................................................18
(1) 铝合金固溶处理的特点与目的.............................18
(2) 固溶加热温度的选择.....................................19
(3) 固溶加热温度对力学性能的影响...........................20
(4) 固溶处理保温时间的选择.................................21
3.时效处理
(1)铝合金时效分类与差别....................................22
四.2A14铝合金热处理工艺性能优化
1.固溶制度对2A14力学性能的影响.............................23
(1)固溶时间对2A14力学性能的影响...........................23
(2)固溶温度对2A14力学性能的影响...........................24
(3)固溶水温对2A14力学性能的影响...........................26
2.T6态时效制度对2A14力学性能的影响.. ......................26
3.冷变形—时效制度对2A14力学性能的影响.....................28
(1)2%冷变形—不同时效制度对2A14力学性能的影响.............28
(2)3%冷变形—不同时效制度对2A14力学性能的影响.............30
五.结论.......................................................31
参考文献....................................................33
小结........................................................34
 
一.选题简介、意义
2Al4铝合金属于Al-Cu-Mg系锻造合金,具有强度高、热塑性好、锻造性好、工作温度高、焊接性能好等优点,主要用于制造高载荷工作条件下的锻件。合金经过退火、固溶、时效等工艺处理后,铝合金将会拥有多需要的优良的工作性能。广泛应用在航天航空工业、橡塑模具制造业等。铝合金的热处理工艺与合金内部的组织结构和力学性能有着密切的联系。本文通过过程检验、拉伸试验、延伸率测试等手段,分析了热轧固溶、时效等不同工艺对2A14铝合金的组织结构和力学性能的影响规律及微观机制。
二.铝合金在制造业中的发展方向
铝合金因其密度低、强度高、刚度高、抗腐蚀并具有时效硬化的性能等一系列优点常被用作结构材料。已大量使用在各个工业部门,铝合金锻压件已成为各个工业部门机械零件必不可少的材料。凡是用低碳钢可以锻出的各种锻件,都可以用铝合金锻造出来。铝合金可以在锻锤、机械压力机、液压机、顶锻机、扩孔机等各种锻造设备上锻造,可以自由锻、模锻、轧锻、顶锻、辊锻和扩孔。
随着我国交通运输业向现代化、高速化方向发展,交通运输工具的轻量化要求日趋强烈,以铝代钢的呼声越来越大,特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、铁道车辆、地下铁道、高速列车、货运车、汽车、舰艇、船舶、火炮、坦克以及机械设备等重要受力部件和结构件,近几年来大量使用铝及铝合金锻件和模锻件以替代原来的钢结构件,如飞机结构件几乎全部采用铝合金模锻件;汽车(特别是重型汽车和大中型客车)轮毂、保险杠、底座大梁;坦克的负重轮;炮台机架;直升机的动环和不动环;火车的气缸和活塞裙;木工机械机身;纺织机械的机座、轨道和绞线盘等等都已应用铝合金模锻件来制造。而且,这些趋势正在大幅度增长,甚至某些铝合金铸件也开始采用铝合金模锻件来代替。
2A14铝合金作为重要的金属材料,对2A14铝合金锻造以及热处理工艺进行分析具有重要的实用价值和现实意义。
 
三.分析方案和目标
本论文课题----2A14铝合金环件热锻压与热处理工艺分析,根据其传统热处理工艺,从中汲取经验,分析2A14铝合金的最佳的热处理性能。
首先,根据自身学习到有关材料与热处理方面的知识进行大致的定位2A14铝合金的种类属性及热处理大致方向。
其次去公司技术部借阅大量有关2A14铝合金热处理工艺分析方面的资料,从中收集对论文有帮忙的知识,进行整理分析。
再次,根据公司提供的平台做有关的热处理试验,其中包括固溶处理、时效处理、冷变形工艺对比。
最后通过把在公司技术部查阅的资料和检测中心相关的试验数据进行整理、分析,最后得出2A14铝合金最佳的热处理工艺分析:
四.分析过程中遇到的困难与问题以及解决的方法措施
一)预计在课题分析过程中可能主要遇到以下几个方面的团难:
(1)在对国内外相关热处理的分析资料收集、尤其是对热处理工艺学分析方面的最新资料的收集可能还不够全面,在2A14铝合金热处理工艺分析过程中可能具有一定的局限性。
(2)由于种种原因,目前我国热处理工艺水平仍与发达国家存在阶段性的差距,热处理技术也面临很多困难以及技术方面的诸多不完善,然而自己所学热处理水平有限、查阅资料时间有限,在热处理资料方面的收集与分析上也势必存在是否合理的问题。
二)解决的方法措施:
(1)利用自身所学的知识,课本、书籍查阅相关资料;
(2)充分利用相关书籍、杂志、百科及网络等资源;
(3)多请教导师,想得到导师的指导;
(4)多向身边同学学习;
(5)向一些从事相关职业的学长学姐学习,吸取一些实践中的有用信息。
五.论文结构
一.绪论
二.2A14铝合金材料分析
1.化学成分
2.合金元素的作用
3.力学性能
4.主要用途
三.2A14铝合金热处理工艺分析
1.热锻压处理(多向锻造技术)
(1)变形温度对合金显微组织的影响
(2)累积变形量对合金显微组织的影响
2.固溶处理
(1) 铝合金固溶处理的特点与目的
(2) 固溶加热温度的选择
(3) 固溶加热温度对力学性能的影响
(4) 固溶处理保温时间的选择
5.时效处理
(1)铝合金时效分类与差别
四.2A14铝合金热处理工艺性能优化
1.固溶制度对2A14力学性能的影响
(1)固溶时间对2A14力学性能的影响
(2)固溶温度对2A14力学性能的影响
(3)固溶水温对2A14力学性能的影响
2.T6态时效制度对2A14力学性能的影响
3.冷变形—时效制度对2A14力学性能的影响
(1)2%冷变形—不同时效制度对2A14力学性能的影响
(2)3%冷变形—不同时效制度对2A14力学性能的影响
参考文献
[1] 徐年宝.热处理与工程材料.无锡职业技术学院,2007  
[2] 多向锻造2A14铝合金组织与力学性能研究,中南大学,2014
[3] 刘东亮,铝合金锻造技术,冶金工业出版社,2012
[4] 刘春燕,2A14铝合金锻件的热处理工艺,2011.
[5] 热处理技术400问解析[M].北京:机械工业出版社,2005.
http://www.bysj360.com/cat.asp?id=13   http://www.bylw520.net/page.asp?id=37
 
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