无铅易切削铝-铜合金挤压棒材的热处理工艺研究

摘要

对直径为40 mm、含5.8％Cu、0.41％Bi、0.42％Sn、0.07％Si、0.08％Fe和0.04％Ti(质量分数)的无铅铝-铜合金挤压棒材进行了固溶和时效处理.固溶处理工艺分别为490°C、500°C、510°C和520°C保温2 h水冷,时效温度分别为180°C、190°C和200°C,时效时间分别为2 h、4 h、6 h、8 h、10 h和12 h.采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验和高速车削试验研究了棒材的显微组织、力学性能和切削性能.结果表明:固溶温度越高,棒材中粗大块状CuAl2相溶解越充分;在不同温度时效,随着时效时间的延长,棒材的抗拉强度先上升后下降,断后伸长率则先下降后上升.铝-铜合金挤压棒材的最佳热处理工艺为520°C×2 h水冷固溶处理随后180°C×8 h时效处理.经此工艺热处理的铝-铜合金挤压棒材抗拉强度为463.8 MPa,断后伸长率为9.7％,且切屑易断、不缠绕刀具,切削性能良好.