微量Ag对ZL114A铝合金组织和力学性能的影响
2021-01-19刘闪光罗传彪
吴 桢,陆 政,刘闪光,罗传彪
(1 中国航发北京航空材料研究院,北京 100095;2 北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京 100095)
ZL114A铝合金是在ZL101A铝合金基础上增加镁元素的含量发展起来的Al-Si-Mg系高强度铸造铝合金,广泛应用于次承力中大型薄壁结构件[1]。我国部分导弹采用ZL114A铝合金作为其弹体的主要材料[2],但由于其无法满足变轨带来的载荷需求,因此提升ZL114A铝合金的综合力学性能,使其具备高的承载能力成为当前的研究重点。
目前,国内ZL114A铝合金的力学性能均低于国外的A357合金[3-4]。两者合金主成分相同,但不同的微合金化工艺及后处理方式的差异,导致国内同类型铸件产品的品质不可控,力学性能低下。国内外对铸造铝合金的研究主要集中在铝合金的熔炼工艺、热处理工艺以及铸造工艺的改进,对铸造铝合金成分、组织与性能之间的相互关系和作用机理也做了大量的研究工作。Tzeng等[5]通过添加Sc元素和Be元素改善A357合金组织,研究表明,添加少量的Be和Sc可以改善针状含Fe相形貌,提高合金的屈服强度;解传浩[3]、Yang[6]、Ragab[7]等团队从不同角度对A357合金热处理工艺进行优化,通过改善含Fe相和共晶Si形貌,提高合金的力学性能;单嘉立等[8]通过固溶和双级时效工艺优化了ZL114A铝合金的力学性能;北京航空材料研究院的科研人员[9-10]也对ZL114A铝合金的熔炼工艺与热处理工艺进行了优化,探究了Te,Sb元素以及热等静压在ZL114A铝合金中的作用。针对ZL114A铝合金的时效强化相的研究,大多数学者通过改变热处理工艺(固溶处理、自然时效和人工时效)或微合金化改善含Fe金属间化合物和共晶Si形貌来优化合金的力学性能,但是通过微合金化改善合金的时效强化相的研究相对较少。……
