热处理对静轴肩搅拌摩擦增材制造2024铝合金组织的影响

采用静轴肩搅拌摩擦增材制造方法制备了2024铝合金增材块体,对块体进行了后续热处理,用OM观察了显微组织,用XRD及TEM分析了第二相含量及形貌特征。结合显微硬度,分析了热处理对增材块体组织及性能的影响。结果表明:增材态块体组织为再结晶的细小等轴晶,沿增材厚度方向由底部向顶部晶粒尺寸逐渐减小,第二相含量逐渐增多,显微硬度逐渐增大,最大硬度值为99 HV,平均硬度值为86.5 HV。经热处理后,增材块体中重新析出大量S′相,析出过程为α(Al)→S′(Al_(2)CuMg);第二相呈棒状和椭球状,弥散分布于α(Al)基体中,新析出的S′相与基体呈共格关系;增材块体的显微硬度明显增大,且沿厚度方向分布均匀,平均硬度值达135 HV。显微硬度明显增大的原因是热处理使增材块体中析出了细小的第二相,产生了第二相强化。

静轴肩搅拌摩擦增材制造2024铝合金的组织特征

采用静轴肩搅拌摩擦增材制造(FSAM)方法制备2024铝合金增材,用OM及SEM观察增材的显微组织,用XRD及TEM分析增材的第二相含量及形貌特征,结合增材的显微硬度,研究静轴肩FSAM材料的强化机理。结果表明:增材组织为再结晶的细小等轴晶,晶粒尺寸由底部向顶部逐渐减小,增材中的第二相发生重溶,含量较基材明显减少,且第二相含量由底部向顶部逐渐增多。增材的显微硬度由底部向顶部逐渐增大,最大硬度值为99HV,低于基材的,这是由于FSAM使增材中的第二相发生重溶,且第二相与基体的共格关系变化,共格应变减小,增材组织发生过时效。