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时效工艺对ZL101A合金组织及力学性能的

影响

作者：刘娟娟

来源：《中国新技术新产品》2016年第10期

摘要：航空工业是一个国家工业发展的重要体现，随着经济的快速发展，我国的航空航

天工业步入了高速发展期，各种新型材料的使用使得航空工业正在向着轻量化、可靠性高、性

能强以及成本低等的方向发展。以往航空航天工业中所使用的各种铸、锻件、钣金件等通过焊

接、铆接等连接而成的航空航天等零部件正在逐渐被整体铸造并经过后期复杂机加工的零部件

所替代，这就对材料的力学性能提出了新的要求和挑战，不同的加工工艺会对材料的性能造成

不同的影响，应当在做好对于材料各种力学性能检测的基础上对各种不同的工艺会对材料所造

成的不同的力学影响进行分析，从而为更好的做好对于材料的使用奠定良好的基础。

关键词：时效工艺；ZL101A合金；金相组织；力学性能

中图分类号：TG146文献标识码：A

材料学是现代工业的基础和社会发展的创新驱动力，随着我国经济的快速发展，我国的航

空工业也进入了蓬勃发展期，ZL101A合金是一种在航空工业中应用较多的低强度合金，其延

伸率低抗拉强度高的特点使得其在很多铸件中难以得到广泛的利用，在对其进行加工的过程

中，不同的时效温度与时效时间会对ZL101A合金的加工性能产生不同的影响，做好对于

ZL101A合金的各种时效工艺检验和验证，确定ZL101A合金在各种时效工艺时的力学性能对

于促进航空业发展有着十分重要的意义，通过利用合理的热处理工艺来提高材料本身的性能以

使得ZL101A合金能够在不同的时效工艺下形成较为良好的材料性能用以满足航空、航天工业

领域对于高性能铝合金精密铸件的需求。

做好1ZL101A合金在不同时效工艺下的力学性能试验

1.1ZL101A合金在不同时效工艺下性能的实验方法

在实验中采用高纯度的Al-12%Si的中间合金，高纯度的铝锭以及镁锭等来制备ZL101A

合金，同时键入高纯度的Al-5%Ti-B中间合金细化的晶粒，并采用六氯乙烷对对其进行一定的

精炼，而后将制备好的ZL101A合金浇注成棒型试件，在完成浇注后固溶制度为530℃～

540℃，在浇注完成后的12h内对浇注件进行保温，并对5组同一批次的试件分别测试保温

9h～13h而后对其进行不同热处理的时效对ZL101A合金的力学性能的影响。

1.2ZL101A合金时效实验的结果分析

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针对ZL101A合金所采用的化学成分为Si7.0%，Mg0.44%，Ti0.08%，Fe0.04%，其百分比

是按照质量比来确定的，通过试验数据表明，ZL101A合金在保温温度在155℃和160℃时其

材料的力学性能是随着保温时效时间的延长而逐步提升的，但是其延伸率在同步下降，在

170℃时，ZL101A合金的强度达到最大值，同时其延伸率在很小的区间内波动，且保持一

致。当时效温度在180℃～200℃时，ZL101A合金的强度随着时间的延长而不断的下降，同时

ZL101A合金的延伸率也保持在同一的下降趋势，通过对实验数据分析表明，ZL101A合金较

为适宜的时效温度是170℃，保温时间保持在9h～12h内即可。ZL101A合金的时效试验数据

见表1。

1.3ZL101A合金的金属性能的分析和讨论

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