Al和Al合金材料由于其优良性能被大量的应用在机械制造业、航空航天业、交通运输领域等。但是随着工业的迅猛发展，传统Al合金的性能，尤其是高温性能已经快要达到极限。为了能够满足工业发展的需求，国内外的研究者都致力于开发具有优良高温性能的新型耐热Al合金。本文通过增加Cr的含量来制备一种新型耐热Al-Cr合金并通过设计不同的均匀化处理方案，优化Al-Cr合金的铸态组织，提高其性能。本文研究发现，新型耐热Al-Cr合金的铸态组织为典型的枝晶状，同时在晶界处分布着未溶解的共晶相，在凝固过程中主要的析出相有Al0.983Cr0.017、Al2Cu及Al；对于新型耐热Al-0.5%Cr合金，最佳的均匀化热处理方案是495℃/16h；对于新型耐热Al-1.0%Cr合金，最佳的均匀化热处理方案是520℃/8h。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 课题背景及研究意义 1
1.2 铝合金的主要应用 2
1.3 耐热铝合金的分类 3
1.3.1 铸造耐热铝合金 3
1.3.2 变形耐热铝合金 3
1.3.3 新型耐热铝合金 3
1.4 AlCu合金的热处理工艺 4
1.4.1 均匀化处理 4
1.4.2 固溶处理 5
1.5 本论文研究的主要内容和意义 5
第2章 实验部分 6
2.1 实验材料及设备 6
2.1.1 实验材料 6
2.1.2 实验仪器及设备 6
2.2 实验过程及方法 7
2.2.1 合金的熔炼与浇铸 7
2.2.2 试样的热处理 8
2.2.3 金相的制备与观察 10
2.2.4 SEM组织观察及分析 11
2.2.5 XRD分析 11
2.2.6 维氏硬度的测量 11
第3章 数据处理与分析 12
3.1 AlCr合金相组成分析 12
3.2 AlCr合金的铸态组织 12
3.3 热处理态微观组织 13
3.3.1 相同时间条件下不同均匀化处理温度对Al0.5%Cr合金组织的影响  *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
13
3.3.2 相同时间条件下不同均匀化处理温度对Al1.0%Cr合金组织的影响 16
3.3.3 Al0.5%Cr合金均匀化热处理组织的成分分布 20
3.3.4 Al1.0%Cr合金均匀化热处理组织的成分分布 21
3.4 均匀化处理对AlCr合金的维氏硬度的影响 23
结论 25
参考文献 26
致谢 27
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
材料是人类文明、社会进步和科学技术发展的重要物质基础和技术先导，是现代文明的三大支柱之一；一个国家的科学及工业发展水平，往往可以通过其新型材料的研发与应用来体现。现如今,在材料轻量化的要求下，对金属材料尤其是有色合金材料的研究具有更大的价值与意义。
铝元素是地球上含量最多的金属元素，金属铝具有较低的密度和熔点，良好的塑性，以及优良的导热导电性能、耐腐蚀性能。由于金属铝的强度较低，故其一般不直接被用来制作各种器件，往往通过加入其他合金元素进行合金化处理，改变其内部结构，制成各种铝合金，从而改变金属铝原有的性能，得到符合使用标准的铝合金。
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图1.1 铝基二元合金相图
铝合金具有优良的比强度，在航空航天器制造，机械制造，交通等领域拥有非常广泛的应用。但随着人们对绿色环保和循环经济的呼声越来越高，具有特殊性能的铝合金的需求也越来越旺盛，例如耐热铝合金。耐热铝合金在高温下具有良好的抗氧化性能，而且耐热铝合金制得的材料在温度和载荷的长时间共同作用下还有着优良的抗拉伸和塑性变形的能力，这也使得耐热铝合金在航空航天领域、船舶工程、汽车工程中得到了广泛的应用。但是随着当今航空航天、汽车、船舶工业等的迅速发展，现有耐热铝合金的性能已经不能满足工业发展的需求，各行各业对耐热铝合金的高性能、经济环保以及轻量化要求越来越迫切。
1.2 铝合金的主要应用
铝合金具有高的比强度、良好的焊接性、易加工及回收再利用等性能，同时还具有很低的密度（只有传统金属材料的1/3），因此铝合金材料在达到使用性能的同时还满足了材料的轻量化要求，因此如今航空航天领域的许多零部件都选择使用铝合金来制造。航空航天业使用铝合金材料最早可追溯到20世纪70年代，当时美国在波音747飞机上使用了美国铝业公司研制的铝合金，该合金是美国铝业公司利用Ti、Mn等微量元素成功开发出的新型7075合金，这也为后来铝合金在飞行器上的应用拉开了帷幕。在如今，全世界的民用飞机制造中，铝合金的用量已经占飞机结构总用料的70%80%，成为了飞行器轻量化材料的首选。
现在，航空航天领域使用的铝合金几乎涵盖了所有的铝合金种类。尤其是2XXX 系铝合金，因其优良的高温性能和机械性能，目前已经成为最重要的航空航天结构材料之一。
表1.1航空航天用到的2系铝合金其主要特性及牌号
特性
牌号
热塑性好
2A01、2A02、2A10、2A11、2A14、
2A16、2A50、2A70、2A80、2B11、2B50
冷塑性好
2A01、2A04、2A06、2A10、2A11、
2A12、2B11、2B12
焊接性好
2A02、2A14、2A16、2A50、2A70、
2A80、2B50
耐蚀性好
2A02、2A11、2A50、2A70、2A80、2B50
耐热好
2A04、2024、2218、2017、2014、2048、
切削加工型好
2A02、2A04、2A06、2A14、2A16、
2A50、2B50
高温强度高
2A70、2A80
可热处理强化
2A01、2A02、2A04、2A06、2A10、2A11、2A12、
2A70、2A80、2B11、2B50
1.3 耐热铝合金的分类

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