Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金的热稳定性

采用力学拉伸性能测试和透射电镜微观组织观察,分析欠时效态和峰时效态Al-Cu-Mg-Ag合金的热稳定性,并研究热暴露温度和时间对合金组织与力学性能的影响.结果表明在150℃下,欠时效态合金的稳定性能明显优于峰时效态合金的;峰时效态合金的抗拉强度随着热暴露时间的延长逐渐减小,合金中的强化相Ω相和少量的θ′相逐渐发生粗化;欠时效态合金的抗拉强度随热暴露时间的延长先增大后减小,合金组织中的析出相数量先增多后减少,并发生粗化;热暴露20h后,欠时效态合金的抗拉强度达到峰值524MPa,比峰时效态合金的强度高19MPa;此时,合金组织中的Ω相呈弥散分布,并且出现大量细小的θ′相;欠时效态合金在150℃下热暴露1000h后,其抗拉强度减小为434MPa,仍能达到峰时效态合金的86%;当热暴露温度升高至200℃时,随热暴露时间的延长,欠时效态合金的抗拉强度减小,伸长率增大;热暴露1000h后,其抗拉强度降低到307MPa;在250和300℃下热暴露时,欠时效态合金的抗拉强度随时间的延长急剧减小,组织中的强化相数量明显减少,并逐步演变成粗大的平衡相θ相.     

二级时效温度对7B04-T74铝合金薄板组织及性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜组织分析手段和室温拉伸、电导率、剥落腐蚀、疲劳极限性能测试方法,研究了二级时效温度对7B04-T74合金2 mm厚薄板组织与性能的影响。结果表明:二级时效温度由165 ℃逐渐升高至175 ℃时,7B04-T74合金晶粒组织特征没有明显变化,晶内析出相数量减少且尺寸增加,晶界析出相粗大且断续分布;7B04-T74态铝合金薄板的室温拉伸抗拉强度、屈服强度明显降低,其伸长率无明显变化,电导率明显提升,剥落腐蚀级别无明显变化趋势。通过对比不同二级时效温度下7B04铝合金的组织与性能测试结果可知,7B04合金2 mm厚薄板由退火状态到T74状态的最优二级时效温度为173 ℃。     

终时效对7475铝合金微观组织和力学性能的影响

采用透射电镜和万能材料试验机研究了双级时效处理中终时效对7475铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：当一级时效工艺为120℃×5 h及终时效工艺为160℃×14 h时，合金基体析出相数量多，且细小弥散，晶界无沉淀析出带较窄，晶界析出相且呈断续分布；此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率最佳，分别为509 MPa、463 MPa和12.4%,与未处理的合金相比，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了4.5%、9.2%和11.7%;终时效温度为160℃时，随着终时效时间的延长，合金的强度先增后减，但变化幅度不大；终时效温度大于等于165℃时，随着终时效时间的延长，合金的强度显著降低，这是由于晶界无沉淀析出带宽度显著变宽，基体析出相尺寸明显粗化所致。     

时效工艺对纳米结构2297铝锂合金力学性能与微观组织的影响

采用535 ℃×2 h固溶制度,将热锻态2297铝锂合金固溶水淬后冷轧,冷轧压下量为95%,然后将轧制样品在不同温度(120~190 ℃)和时间(0~80 h)范围内进行时效处理。采用拉伸、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,分析时效温度和时间对铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:时效前的大塑性变形能获得纳米结构组织,能促进T₁相均匀细小地析出,缩短合金达到峰时效的时间,最终成功制备了高强高塑性铝锂合金。在120~140 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短、强度越高。140 ℃达到峰时效时间缩短为40 h,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为525 MPa、478 MPa和7.7%,主要强化相为细小的T₁相。在170~190 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短,但抗拉强度与屈服强度迅速下降。170 ℃时效8 h达到峰时效状态,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别是503 MPa、462 MPa和5.0%,主要强化相仍为T₁相,但已经明显粗化。     

新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金单级时效行为研究

通过力学性能和电导率测试以及显微组织的TEM分析,研究新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金的单级时效行为特征.结果表明:当时效温度由100 ℃升高至160 ℃时,合金时效硬化响应速度明显加快,合金进入过时效状态所需的时间缩短,合金的电导率明显提高.与通常的120 ℃,24 h峰时效态相比,合金经140 ℃, 14 h时效处理后,抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和电导率分别达到585 MPa, 560 MPa, 16.1 %和22.6 MS/m,其抗拉强度仅降低1%,屈服强度却提高4%,电导率更是提高11%,作为单级时效制度具有较明显的优势.合金峰时效状态下的主要强化相是细小弥散分布的η'相和GP区.随着时效温度的升高,晶内和晶界的析出相粗化,140 ℃时效时出现明显的晶间无析出带.     

2A14铝合金挤压棒材的热处理工艺

采用显微硬度测试、电导率测试、拉伸力学性能测试以及透射电镜观察,研究时效温度和时效时间对2A14大规格铝合金棒材力学性能和电导率的影响规律。结果表明:在相同的时效时间下,合金电导率随时效温度升高而逐渐升高;在相同的时效温度下,合金电导率随时效时间的延长而逐渐升高。固溶态2A14合金中存在与Al6Mn晶体结构相近的Al12(MnCu)3Si2粒子,此Al12(MnCu)3Si2粒子在合金再结晶过程中影响晶界迁移,抑制晶粒在固溶过程中的长大效应;时效后,合金中主要的强化相为S'相,但在140℃(或低于400℃)时效12 h的合金中,强化相数量较少,合金性能与固溶态接近;经160℃、12 h时效后,合金具有较好的综合力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别为509 MPa和452 MPa,伸长率为10.1%;在180℃、12 h时效条件下处理后,合金中的S'相会明显粗化,屈服强度和抗拉强度大幅下降,伸长率升高,表现出明显的过时效特征。     

热暴露对欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金拉伸性能的影响

采用拉伸力学性能测试、透射电镜微观组织分析和扫描电镜断口分析等方法,研究热暴露对一种欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能及微观组织的影响.结果表明:在150 ℃热暴露下,欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金的剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在100 h;热暴露1 000 h后,合金的力学性能相对欠时效态合金的无明显下降;在200～300 ℃热暴露时,合金强度随时间的延长而下降,伸长率随着时间的延长而增大;在300 ℃热暴露时,强度明显下降,热暴露10 h后,其抗拉强度只有272.5 MPa,暴露100 h后, 其抗拉强度降至114.5 MPa;欠时效态合金细小分布的Ω相随着热暴露温度的升高,Ω相长大并粗化,θ′相析出,无沉淀析出带(PFZ)变宽;在250 ℃下热暴露时,Ω相明显粗化且数量稀少;合金中的Ω相和θ′相在300 ℃热暴露100 h后,均转变成平衡θ相.     

预时效温度对2519铝合金力学性能和电导率的影响

通过显微硬度测试、电导率测试、拉伸力学性能测试以及透射电镜观察等研究预时效温度对2519铝合金力学性能和电导率的影响.结果表明:随着预时效温度的升高,2519铝合金到达峰值时效的时间缩短,峰值硬度降低;经135 ℃预时效的合金具有较大的抗拉强度和屈服强度,其强度分别为490和442 MPa,但其伸长率仅为7.0%;经165 ℃预时效的合金具有较好的综合力学性能,其中抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为480 MPa、435 MPa和10.5%;当预时效温度大于165 ℃时,合金电导率随预时效温度的升高而升高;当预时效温度小于 165 ℃时,合金电导率随温度的升高逐渐降低.     

热暴露对7475-T7351铝合金组织与性能的影响

通过对不同热暴露制度下合金的常温拉伸力学性能测试和微观组织演变的观察,分析热暴露制度对7475-T7351铝合金微观组织和性能的影响.结果表明,热暴露温度和时间不同,对合金力学性能的影响也不同.当热暴露温度超过7475-T7351合金末级时效温度163℃时,合金强度明显下降而塑性明显提高,175℃热暴露100和500h后.合金强度分别下降29.7%和40.4%;当热暴露温度低于末级时效温度时,如果热暴露时间比较短,合金力学性能变化小大,但是如果热暴露时间很长,合金强度也下降而塑性也有所上升.125℃热暴露100和500h后合金强度分别下降0.9%和3.2%,150℃热暴露100和500h后合金强度分别下降11.4%和19.0%.热暴露条件下7475-T7351合金力学性能衰退的主要原因是晶内主要强化相η(MgZn2)粗化以及晶界附近的无沉淀析出带(PFZ)的宽化.     

双级时效对7085铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率、力学拉伸、慢应变速率拉伸试验及透射电镜等测试分析方法,研究双级时效对7085铝合金组织和性能的影响。结果表明:预时效热处理主要析出相为GP区和η′相,预时效时间对合金硬度和电导率的影响较小。随着第二级时效时间的延长,合金的抗拉强度和屈服强度先增大后减小,电导率和抗应力腐蚀性能提高,晶界析出相由连续分布变为非连续分布。第二级时效温度越高,合金强度随时效时间的延长,降低得越显著。采用(110℃,6 h)+(160℃,12 h)双级时效热处理,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及电导率分别为515MPa、487MPa、11.7%、38%(IACS)。     

7050-T7452锻件模拟高温服役环境下组织性能的演化

通过拉伸试验和微观组织观察等方法对经过不同温度和时间模拟高温服役环境热暴露处理后7050-T7452锻件的室温拉伸性能以及合金金相组织、析出相的变化情况进行系统研究。结果表明：7050-T7452锻件在100~175℃下热暴露处理后,合金的强度随热暴露温度的提高和时间的延长而降低,伸长率随之增加;当热暴露温度超过125℃后,变化更为明显;随热暴露温度和时间的变化,合金的晶粒尺寸以及再结晶程度没有明显改变;当热暴露温度≤125℃时,合金晶粒内部析出相的尺寸和种类没有明显变化;随热暴露时间的增加,晶界无析出带的宽度略有增宽;当热暴露温度超过125℃时,合金晶内的析出相随温度以及热暴露时间的增加而迅速粗化,η相的体积分数增加,晶界无析出带加宽,合金的强度明显下降。     

单级时效制度对7150铝合金组织和性能的影响

通过硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能测试和显微组织观察(TEM),研究了7150铝合金在单级时效处理过程中时效温度和时效时间对其合金组织和性能的影响.结果表明,7150铝合金有很强的时效强化效应,时效初期,合金硬度迅速上升;单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短.120℃时效时,28 h合金达到硬度峰值;140℃时效时,合金12 h达到硬度峰值;合金在120℃和140℃时效时,过时效现象不明显;电导率随时效时间的延长而不断上升,时效温度越高,电导率的增长速率越快;120℃峰时效时合金基体内有大量细小相析出,晶界析出相呈连续分布;在120℃进行过时效处理,合金粗大析出相数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布,但合金的硬度、抗拉强度和屈服强度下降不大,伸长率有所下降.     

双级时效对7050-T7452铝合金力学性能的影响

对相同规格的7050-T7452铝合金锻件进行不同的热处理,通过拉伸力学性能测试,对比研究了双级时效对合金力学性能的影响。结果表明,T7452状态的7050铝合金的力学性能与时效参数有关,在标准要求的范围内,随一次时效时间延长,抗拉强度和屈服强度明显提高,伸长率降低;随二次时效时间的延长和温度的提高,抗拉强度和屈服强度降低,伸长率提高。本研究对实际生产中制定合理的热处理工艺参数具有指导作用。     

喷射成形6061铝合金的热处理工艺

对喷射成形6061铝合金的热处理工艺进行研究,采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等研究固溶温度、时效温度和时效保温时间对合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随固溶温度的升高,合金硬度也随之升高,而其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率则先增大后减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增大后减小,断后伸长率却一直减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度曲线随时效温保温时间的延长呈驼峰状变化,断后伸长率则变化不大,只在17 h时有所增大;喷射成形6061铝合金的最佳热处理工艺为530℃固溶1 h+175℃时效8 h。     

时效工艺对2124铝合金板材的组织与性能影响

采用力学性能和透射电镜组织观察等方法,研究了2124铝合金板材时效工艺对性能和组织的影响。结果表明,2124铝合金板材的适宜峰值时效制度为185℃12 h,在此条件下,合金的抗拉强度Rm、屈服强度Rp0.2和伸长率A分别为483 N/mm2、454 N/mm2和7.4%;随着时效温度的提高和时间的延长,2124铝合金板材的强度先升高后降低,时效温度越高,强度上升越快,达到强度最大值的时间越短,但所达到的最大强度值越低。     

7A12-T73铝合金模锻件热稳定性研究

通过室温拉伸试验、扫描电镜和透射电镜观察,研究了不同温度热暴露100h对7A12铝合金组织和性能的影响。结果表明,热暴露温度低于125℃时,由于晶内及晶界细小的二次析出,导致拉伸强度小幅提高;当热暴露温度超过150℃时,二次析出相开始粗化,合金拉伸强度显著下降。     

热处理方式对Mg-Gd-Y-Zr合金组织和力学性能的影响EI北大核心CSCD

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射及拉伸试验机等研究固溶处理和时效处理对铸态和轧制态Mg-10.6Gd-1.69Y-0.42Zr(质量分数,%)合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:经峰时效处理后合金强度均显著提高,但伸长率有所降低;与200℃峰时效态合金相比,220℃峰时效态合金的屈服强度相差不大,但伸长率明显提高。合金在峰时效阶段的主要强化相为柱面β’相,该相能够有效阻碍位错的基面滑移,提高合金强度。轧制后直接时效的合金能够保留轧制产生的位错,而位错能够促进析出相形核,此时,合金具有最高的析出强化效果,屈服强度和抗拉强度分别为380.0 MPa和416.0 MPa。     

时效工艺对2219铝合金组织和力学性能的影响

采用力学性能测试、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法,研究了时效工艺对2219铝合金组织和力学性能的影响。结果表明,在120℃时效时,合金时效响应缓慢,长时间处于欠时效状态,力学性能偏低,在150、165和175℃时效时,由于GP区和θ″相的叠加效应,时效强化曲线呈现双峰特征,时效过程分为欠时效、峰时效和过时效3个阶段,且随着时效温度提高,响应速度加快,到达峰值时间缩短,断后伸长率下降;综合考虑合金的强度和伸长率,2219铝合金适宜的时效工艺为165℃×24 h,时效后合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率分别为412.2 MPa、310.8 MPa和7.9%。     

热锻对喷射成形7055-T6合金组织和性能的影响

以喷射成形7055-T6铝合金为对象,借助万能力学试验机、电化学工作站、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段研究热锻对挤压合金显微组织与性能的影响。结果表明:挤压合金的纵向抗拉强度为705 MPa,屈服强度为665 MPa,断口形貌表现为沿晶断裂,而锻造后合金的抗拉强度、屈服强度分别下降了33 MPa和34 MPa,但伸长率、硬度和导电率均有所上升,断口形貌表现为韧性断裂;挤压合金晶粒较均匀,组织有方向性,但热锻后合金部分晶粒长大合并,部分晶粒破碎;合金晶界析出相中的主要元素含量均比基体高,且热锻后合金晶界析出相中的Mg、Zn元素含量降低,Cu元素含量升高;合金经峰值时效后,晶内GP区和η′析出相为主,晶界析出相近似连续分布,导致合金耐蚀性不好;锻造后晶界和晶内析出相均长大粗化,使得合金强度下降,耐蚀性提高。     

双级时效工艺对低压铸造A356合金轮毂力学性能的影响

研究了双级时效工艺对A356铝合金低压铸造轮毂力学性能的影响。结果表明,预时效温度100℃~120℃,预时效时间12 h~14 h使合金的抗拉强度由原来的280 N/mm2提高到308 N/mm2,提高幅度10%;屈服强度由180N/mm2提高到248 N/mm2,提高幅度38%;伸长率在8%以上,最高达到13.5%。该性能达到了ASTM锻造6061-T6合金轮毂的标准,与ZL107液态模锻铝合金轮毂的力学性能相当,接近或达到普通锻件力学性能的要求。研究认为,双级时效工艺引起合金-αAl的晶格常数增大,Si相和Mg2Si相析出量增加是合金强度增加的主要原因。