PDF《7A04 铝合金连续冷却转变曲线的测定》

2 个或

3 个部分组成,即高温直线 部分、中温曲线部分和低温直线部分.随着冷却速度 的增大,曲线段有可能一直延伸到室温. 在连续冷却过程中, 当材料内部组织没有变化时, 固溶体电阻减小主要由温度降低所引起,电阻?温度 曲线近似为直线,直线斜率为材料的电阻温度系数, 一旦发生相的形核和长大,固溶体析出溶质原子,温 度的降低和固溶体晶格畸变减小引起材料电阻减小, 电阻?温度曲线开始偏离直线,一旦相变结束,曲线 重新回归直线,据此确定冷却过程的相变点,结果如 图2(a)~(g)中的标识温度所示.表2所列为实验合金 在不同冷却速度下的相变点. 2.2 临界冷却速度范围的确定 图2(h)所示为采用液氮对试样进行冷却得到的电 中国有色金属学报

2010 年4月642 图2试样经

470 ℃、1 h 固溶处理后不同冷却速度对应的电阻―温度曲线 Fig.2 Electrical resistance―temperature curves of samples solution treated at (470 ℃,

1 h) and different cooling rates 第20 卷第

4 期 李红英,等:7A04 铝合金连续冷却转变曲线的测定

643 表27A04 铝合金在不同冷却速度的相变点(470 ℃、1 h 固溶) Table

2 Phase transformation temperatures of 7A04 aluminum alloy at different cooling rates (Solution treated at

470 ℃ for

1 h) Average cooling rate/( ・s ℃ ?1 ) Phase transformation temperature/℃ Sample No. 470?50 ℃ 470?300 ℃ 300?100 ℃ 100?50 ℃ Starting temperature Finishing temperature a 0.03 0.79 0.05 0.005

415 213 b 0.04 1.31 0.06 0.007

408 204 c 0.08 2.92 0.12 0.013

402 168 d 0.31 6.05 1.20 0.043

394 141 e 3.52 9.41 3.66 1.07

370 ? f 4.53 13.74 4.50 1.38

366 ? g 9.96 26.43 10.20 3.11

355 ? 阻―温度曲线.由图 2(h)可知,曲线十分接近直线, 判断不出相变开始点和结束点,这是因为采用液氮进 行冷却时,试样在 10s 内就冷却到 100℃,虽然过冷 度很大,但溶质原子来不及扩散,材料内部没有发生 相变,说明液氮的冷却速度已经达到或超过临界冷却 速度.图2(g)所示为采用最强的风进行冷却得到的电 阻―温度曲线,该曲线与直线有一定的偏离,表明冷 却速度还未达到可以抑制相变发生的临界值.综合图 2(g)和(h)可知,7A04 铝合金在(470 ℃,1 h)固溶后的 连续冷却过程中,抑制相变发生的临界冷却速度必定 大于 9.96 /s ℃ ,但小于 35.37 /s ℃ . 2.3 CCT 图的绘制与分析 将不同冷却速度的冷却曲线、相变开始温度和结 束温度数据绘制到温度―时间对数坐标系中,用平滑 曲线连接各点,并将临界冷却速度范围标示出来,得 到如图

3 所示的 CCT 图. 由图

3 可知, 随着冷却速度 图3经470 ℃、1 h 固溶后 7A04 铝合金的 CCT 图Fig.3 CCT curves of 7A04 aluminum alloy solution treated at

470 ℃ for

1 h 的降低,相变开始温度和结束温度均提高,这是因为 冷却速度越慢, 原子扩散越充分, 相变开始温度较高, 相变发生的程度也相应增加.与更快冷却速度相比, 当冷却至一定温度时,基体的过饱和程度更低,相变 结束温度相应更高.由图

3 还可以看出,相变主要集 中在 150~400 ℃的中温阶段发生,因为高温区间基体 的过饱和度小,相转变驱动力小,相变难以发生,在 低温区间,溶质原子扩散速率小,相变也较难发生, 只有在中温区间(150~400 ℃的温度区间), 相变驱动力 较大,原子扩散的速率也较快. 当冷却速度较快时(见图