显微硬度，它们平均硬度值作为实验数据。实验结果与讨论固溶温度和时间影响热电势值和显微硬度随固溶温度变化情况可由图所示函数图像来描述。在固溶温度低于时，热电势值随固溶温度增加而增加，达到约最高值，随后随着温度增加而下降，显微硬度也是同样情况。图固溶温度对铝合金热电势和显微硬度影响。图是试样在固溶处理时热电势和固溶时间之间关系，从中我们可以很容易地看出初期热电势值随时效时间延长而迅速增加，分钟后热电势值基本稳定，基本为常数。图固溶时热电势随固溶时间变化趋势。合金在刚开始熔化时，即在固相线温度以上，铜在铝合金中固溶度随温度升高而下降，相反液态合金中铜含量则增加。在熔融温度和固相线温度之间，铜在合金中固溶度度为常数。对于含铜量为铝合金，这个温度范围应该为。铝合金表现出与铝铜合金相同规律。在固相线温度以下，合金中相中合金元素固溶度随固溶温度增加而增加，这体现在热电势值和显微硬度都在随固溶温度增加而增加。在光学显微镜下观察金相，这些变化并不明显。在大约固相线温度和初熔温度之间，对于铝合金约为，合金元素在相中固溶度达到最大值，热电势值和合金显微硬度也达到最大值。在初熔温度以上，由于液相出现合金元素固溶度随固溶温度进步增加而下降。图金相照片展示了试样经过固溶处理后典型微观组织。在晶界处开始形成液相富铜区，从而导致合金元素在中溶解量下降。合金元素溶解量下降引起了热电势值和显微硬度下降。从图中可以看出热电势和显微硬度近似呈线性关系，但试样在初熔温度以上和以下固溶处理后这种线性关系不同。这项工作表明，热电势测量操作非常容易，而且可以被快速测出来，可以有效地用来测定实际生产过程中控制质量必需固溶处理过程时间。图铝合金在固溶分钟晶界早期熔化现象。图热电势与显微硬度关系。时效制度影响图和图分别是在和固溶后时效温度分别为，时热电势和显微硬度随时效时间变化图。从图，我们通过观察可以得到下列结论时效定时间，显微硬度出现峰值，但热电势值随着时效时间增加而单调下降热电势值尽管随时效时间延长而下降，在不同时效温度下其随时效时间变化显示出不固溶体中。等在其关于可热处理强化铝合金篇论文中指出，在区在时效过程中初始阶段形成，并且优先在较低温度下时效时容易形成。固溶处理后和淬火后铝合金具有高浓度空位缺陷，因此空位扩散机制成为此时最主要扩散模式，控制着区和亚稳相区，形成。在高温度下时效，时效过程发生得非常快区都迅速消失导致热电势时效时间图上波动特征消失。随着时效时间延长，和这些亚稳相量有所增加，硬度迅速增加，并最终达到硬度峰值，而中固溶合金元素量则在不断减少。正如我们所指出那样，在相同温度下固溶处理后试样时效时硬度达到峰值时，热电势值基本上都相同。这表明，根据材料热电势值变化特点热电势对固溶体中合金元素固溶量敏感，无论铝合金试样在怎样时效温度下时效，中合金元素固溶量基本上都是在同时间到达峰值。时效达到峰值后随时间继续延长，稳定相相和相开始形成和长大，此时开始过时效。在中合金元素溶解度快速下降，热电势时效时间曲线显示，铝合金中合金元素固溶量下降是热电势连续下降唯因素。这项研究表明，在高温下时效试样热电势值下降速率比在较低温度下时效试样快。这符合预期结论，并且与以往研究结论是致，它们都表明，较高温度下时效时时效速率也大。综上所述，热电势测量值与固溶体中基体中合金元素固溶量以及亚稳片状沉淀区相相相相和相形成与消失有关。该类铝合金显微硬度硬度与析出相沉淀强化和固溶处理引起固溶强化有关。在本项研究中，这两种方法都被用来证实铝合金变化趋势。但是，这些方法都是间接反映了铝合金在相变过程中析出相以及微观结构变化。但是热电势测定技术真正吸引人地方在于该检测技术是完全无损检测技术，个试样可以被用来追踪铝合金在给定温度下时效过程。它只需要在加热给定时间后，在预先设定时间测量热电势变化。与硬度法相比热电势法另个优点是硬度法测定只是样品很小面积硬度，如果试样不是均匀显微组织，测得显微硬度值分散度很大，与硬度法相比，热电势法测量热电势值反应是样品平均属性三维。结论本文作者研究主要结论如下铝合金热电势和显微硬度值随固溶处理温度变化而变化。在固溶线以下温度固溶时，热电势值和显微硬度随固溶处理温度增加而增加。在初熔温度以上温度固溶时，基体热电势值和显微硬度随固溶温度增加而下降。固相线和初熔温度之间大约在固溶处理时，热电势值和显微硬度均达到其最大值。热电势值与固溶时间有关，热电势测量技术可以用来确定最佳固溶时间。热电势值随时效时间延长单调下降，与此相比显微硬度却在时效定时间后可以达到其峰值。在时效初期，热电势下降比较缓慢。当时效中硬度达到其峰值时，此时不论在时效温度是否相同，其热电势值都几乎相等，此后继续时效热电势迅速下降，显微硬度也开始减小。对于在低温下时效处理，在较短时间内，热电势值并不是简单下降，而是表现出波动特征。热电势波动特征是由于形成了区区相相相和相，这些相对热电势值有不同影响正或负。试样分别在固溶处理与在固溶处理后，采用相同时效工艺，即在相同时效时间和温度下时效，前者与后者相比，有较高热电势值以及硬度。在这项研究中，由加拿大自然研究基金和温莎大学研究委员会提供给教授和教授财政援助。溶完成后水淬。时效制度影响为了研究对人工时效对热电势值影响，试样现在到之间固溶分钟后水淬，然后在，或四个温度中任选定温度，时效时间从分钟到小时间进行时效。为定量研究室温时效自然时效对热电势值影响，这里把部分试样在固溶后在室温下时效，到达预设时间后测量热电势值显微组织观察表铝合金化学组成质量百分数试样经热处理后，金相样品在碳化硅砂纸上先磨到粒度为，然后在磨到粒度为，接着先在微米金刚砂悬浮液精磨，接着用司特尔公司生产胶态氧化硅和二氧化硅混合物进行精抛。用按比例配成腐蚀液进行腐蚀，最后在光学显微镜上观察金相组织，放大倍率为。热电势和显微硬度测定图介绍了热电势测量系统工作原理。将试样紧紧压到这些铜块上，以确保它们之间能良好导热中文字出处,热电势和电功率表征航空铝合金固溶和时效过程机械与材料工程学系温莎大学安大略省加拿大工程材料系吉林工业大学长春省中华人民共和国摘要研究结果表明，与通过用显微硬度和光学显微镜手段相比，采用热电势和电功率热功当量测定技术研究航空铝合金意义在于改变了固溶处理温度和时间，且在时固溶，效果最佳。在固溶处理过程中热电势变化与相中合金元素溶解度变化相关。在人工时效过程中，热电势值随时效时间增加而减小，但在时效不同阶段表现出不同特点。在初始阶段，热电势下降缓慢，并且实验结果显示在温度低于时效中所测热电势为脉动波。这种波动是由于区，区以及和相形成时，对热电势变化作出贡献不同。在相同固溶温度下，不同时效温度下与热电势值相对应最高硬度是相同。在波峰以后波段，热电势值下降很快，这是因为在合金元素溶解度随时效时间延长而减少。在时效过程中，热电势测定技术通过测定热电势变化成功观测了沉淀析出引起微观结构变化，这由光学显微镜是不能实现。引言铝合金广泛应用于飞机结构件，铆接构件，卡车车轮，丝机系列产品以及其它多种结构件。它是种经过固溶处理，淬火以及人工时效处理沉淀硬化铝合金，以得到最佳机械性能组合。固溶处理即为固相溶解过程，此固溶处理固溶温度结果必须慎重选择。溶解度温度关系可以通过相图作为个例子来说明见图。铜在固态铝中固溶度随固溶温度升高而增大，在相图上较低那条曲线固相线温度以上，铜在中是完全溶解。但是，在高于熔点温度初期即固相线，铜在铝中溶解度随温度升高而减小，因为在这个阶段，开始出现液相，而铜在液相中溶解度比铜在固相中更大。因此，固溶温度应介于固相线和开始熔融温度液相线之间。图富铝端得平衡相图在室温和固溶线所示温度之间，随着温度升高或随着时间延长，这些沉淀相会连续析出。这个沉淀相析出阶段沉淀相析出顺序般表现为过饱和固溶体区。与合金系类似，对于大多数可热处理强化铝合金，它们析出过程都经历几个阶段，同时伴随着强度改变。高强度固溶体在回火过程中析出沉淀相微观结构尺寸极其微小，用光学显微镜不能观测到。专业人士在研究时效和固溶进程中，人们采用了多种测试技术，如测定电阻率测定热膨胀量。近些年来，热电势实验测试技术得到了发展，并且应用在了广泛领域。它可以灵敏地检测出中固溶体合金中合金元素改变和沉淀析出引起固溶体变化。本文作者工作目是利用热电势技术来研究研究航空铝合金固溶和时效。实验过程材料在这项研究中所使用材料是种直径为毫米铝合金热轧棒。该材料详细化学组成如表。其中做热电势试验试样具体尺寸为长毫米，宽毫米，厚毫米。沿材料最长方向加工毫米，即沿轧制方向加工。热处理制度固溶温度影响为了研究固溶处理温度对热电势值得影响，本实验温度选择为从至每隔为个实验温度。试样固溶处理分钟，固溶完成后水淬。时效制度影响为了研究对人工时效对热电势值影响，试样现在到之间固溶分钟后水淬，然后在，或四个温度中任选定温度，时效时间从分钟到小时间进行时效。为定量研究室温时效自然时效对热电势值影响，这里把部分试样在固溶后在室温下时效，到达预设时间后测量热电势值显微组织观察表铝合金化学组成质量百分数试样经热处理后，金相样品在碳化硅砂纸上先磨到粒度为，然后在磨到粒度为，接着先在微米金刚砂悬浮液精磨，接着用司特尔公司生产胶态氧化硅和二氧化硅混合物进行精抛。用按比例配成腐蚀液进行腐蚀，最后在光学显微镜上观察金相组织，放大倍率为。热电势和显微硬度测定图介绍了热电势测量系统工作原理。将试样紧紧压到这些铜块上，以确保它们之间能良好导热和