2023年第5期热加工www.mw1950.com46热处理HeatTreatment2000系铝合金端部淬火淬透性研究张忠宪哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150060摘要：采用端部淬火方法开展2000系铝合金的淬透性研究，并通过对材料硬度和电导率指标的测试分析，绘出硬度和电导率随端部变化曲线图。研究结果表明：同种合金中合金元素含量越高，固溶体稳定性越低，淬透性也越差。由于Cu是Al-Cu-Mg合金中的主要强化元素，Cu含量的降低将导致力学性能显著下降，因此想要在保持较高力学性能的前提下提高Al-Cu-Mg合金的淬透性，则较为困难。关键词：端部淬火；2000系铝合金；淬透性；固溶体1序言自发现A1-Cu-Mg合金的时效硬化现象以来，2000系铝合金以其高强度以及良好的耐热性能和抗腐蚀性能广泛应用于航空工业[1]。该系铝合金淬透性整体较低，而随着材料厚度的增加，尤其是为了减小淬火残余应力而降低冷却强度时，材料中心部位的淬火速率往往达不到所需的临界冷却速率，从而导致性能下降，出现淬不透的现象。因此2000系铝合金厚截面材料的淬透性问题引起了人们广泛的关注。影响铝合金淬火敏感性的因素也是影响其淬透性的因素，主要包括合金的化学成分、制备工艺及微观组织[2]。其中，主合金元素对淬火敏感性的影响十分显著，如Zn、Mg和Cu含量增加时，通常都会提高合金的淬火敏感性[3，4]。淬透性的测定及其试验方法源于钢铁热处理[5]。钢的淬透性的物理意义非常明确，即将测量零件表面向里深入到半马氏体区（即马氏体和屈氏体或其他组织各占50%）的距离作为淬透层深度。铝合金淬火后保留的是过饱和固溶体，其过饱和程度很难用显微镜进行观察和测试[6]。类似钢取样测量铝合金等温转变C曲线也相当困难。进行大量不同的Cu、Mg比例与含量的淬透性试验可能得不到理想结果，相关2000系合金淬透性研究也较少，因此开展2种成分不同的2000系铝合金端部淬火试验研究，以评估Cu、Mg含量变化对2000系铝合金淬透性的影响，同时收集一定的基础数据。2试验方案2.1试样制备选取2种合金制备后加工成φ26mm×250mm圆棒（见图1a），一端端面加工成锥面（见图1b），另一端加工卡槽用于装夹试样（见图1c）。合金化学成分见表1，力学性能见表2。a）圆棒规格b）淬火端锥面c）夹持端凹槽图1端部淬火试样表1合金主要化学成分（质量分数）（%）合金牌号CuMgAlCu2.0Mg1.02.01.0AlCu3.8Mg1.23.81.22023年第5期热加工www.mw1950.com47热处理HeatTreatment表2合金力学性能合金牌号屈服强度/MPa抗拉强...
