轨道交通车辆用6005A合金板材时效析出及硬化行为研究

doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00223

金属学报

2010, Vol. 46

Issue (12): 1481-1487 DOI: 10.3724/SP.J.1037.2010.00223

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轨道交通车辆用6005A合金板材时效析出及硬化行为研究

杨文超¹,汪明朴¹,盛晓菲¹,张茜¹,王正安²

1.中南大学材料科学与工程学院, 长沙 410083
2.中南大学教育部有色金属材料科学与工程实验室, 长沙 410083

STUDY OF THE AGING PRECIPITATION AND HARDENING BEHAVIOR OF 6005A ALLOY SHEET FOR RAIL TRAFFIC VEHICLE

YANG Wenchao¹, WANG Mingpu¹, SHENG Xiaofei¹, ZHANG Qian¹, WANG Zheng’an²

1.School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083
2.Key laboratory of Nonferrous Metal Materials Science and Engineering, Ministry of Education, Central South University,
Changsha 410083

引用本文:

杨文超汪明朴盛晓菲张茜王正安. 轨道交通车辆用6005A合金板材时效析出及硬化行为研究[J]. 金属学报, 2010, 46(12): 1481-1487.
, , , , . STUDY OF THE AGING PRECIPITATION AND HARDENING BEHAVIOR OF 6005A ALLOY SHEET FOR RAIL TRAFFIC VEHICLE[J]. Acta Metall Sin, 2010, 46(12): 1481-1487.

全文: PDF(3443 KB)

摘要: 采用透射电子显微镜 (TEM)、高分辨透射电子电镜 (HRTEM)和硬度测试等手段对轨道交通车辆用6005A合金板材的单级时效工艺, 脱溶沉淀过程中显微组织的演变以及β''相的晶体结构和取向关系进行研究分析. 结果表明: 合金经175℃时效12 h达到硬度峰值, 随后在较长时间内可以保持一个硬度平台; 在脱溶沉淀初期,合金中主要为团簇或者GP区组织, 而峰时效状态, 合金的显微组织以β''相为主;作为6005A合金中的主要强化相, 峰值过后, β''相仍不断从基体中脱溶析出并长时间存在于合金中. 此外, β''相晶体结构为C-心单斜结构,其单胞参数: a=(1.52±0.04) nm, b=0.405 nm, c=(0.67±0.04) nm,β=105.26°, 与基体的位相关系可以表示为:(010)_β''//(001)_Al, [200]_β''//[230]_Al,[002]_β''//[310]_Al. 6005A合金的基本析出序列可以表示为: 过饱和固溶体 (SSS)→团簇→GP区→β''相→β'相+Q'相→ β(Mg₂Si)相+Q相.

关键词 ： 6005A合金, 透射电镜(TEM), β''相, 微观组织, 时效析出

Abstract：The single–stage aging process, microstructure evolution during the precipitation process and crystal structure and orientation relationships between the β′′ phase and matrix were studied by means of conventional transmission electron microscopy (TEM), high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and hardness testing in 6005A aluminum alloy used for rail traffic vehicle. The results show that 6005A alloy can reach its peak hardness after aging at 175 for 12 h, and maintain it for a longer time. It is found that there exist clusters or GP zones in this alloy at early stage of aging and the β′′ phase at the peak–aging stage. After the peak–aging, the β′′ phase as a main strengthening phase in 6005A aluminum alloy continues being precipitated from matrix for a long time. β′′ phase has a C–centered monoclinic lattice with the lattice parameters a=(1.52±0.04) nm, b=0.405 nm, c=(0.67±0.04) nm, β=105.26?. The crystallographic orientation relationship between the β′′ phase and matrix is found as follows: (010)_β′′//(001)_Al, [200]_β′′//[230]_Al, [002]_β′′//[¯310]_Al. And, the precipitation sequence with aging time in 6005A aluminum alloy can be described: super saturated solid solution (SSS) →clusters→GP zone→ metastable β′′ phase→ metastable β′ phase+Q′ phase→ stable β(Mg₂Si) phase+Q phase.

Key words： 6005A alloy transmission electron microscopy (TEM) β'' phase microstructure aging precipitation

收稿日期: 2010-05-11

ZTFLH:

TG 146.21

基金资助:

国家高技术研究发展计划项目2006AA03Z517和湖南省博士生科研创新项目CX2010B044资助

作者简介: 杨文超, 男, 1985年生, 博士生

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