热处理对含钪Al-Cu-Li-Zr 合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸实验, 研究了固溶热处理制度和时效前预变形对Al-Cu-Li-Sc-Zr 合金拉伸力学性能和显微组织的影响。结果表明, 适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进过剩相的溶解, 提高合金的强度和塑性;时效前适量的预变形促进T1相的大量、弥散、细小析出, 显著提高合金强度。过大的预变形量使T1相变得粗大且分布不均匀, 合金强度降低。合金适宜的固溶制度为530 ℃保温60 min, 冷水淬火, 适宜的预变形量为3.5%。     

热处理温度对2519A铝合金组织性能的影响

采用硬度测试、拉伸测试、透射电镜及扫描电镜观察分析研究了时效温度对2519A铝合金组织性能的影响。结果表明: 140 ℃时效9 h晶内析出少量细小弥散的片状θ' 相, 晶界处θ析出相细小且呈链状分布, 无析出带较窄, 合金的强度较低; 165 ℃时效9 h晶内普遍析出细小而弥散的强化相θ' 相, 晶界析出相不连续分布, 无析出带较窄, 合金力学性能明显提高。190 ℃时效9 h晶内析出相θ' 相数目减少, 晶界析出相粗大且沿晶界连续分布, 析出相两侧无析出带较宽, 合金强度较低。     

RRA热处理对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和抗剥落腐蚀性能的影响

通过力学性能、剥落腐蚀性能测试,研究回归再时效(RRA)热处理对合金力学性能、剥落腐蚀性能的影响,通过透射电镜观察分析微观组织与合金性能之间的关系。实验研究结果表明:T6态下,合金的强度较高,但其抗剥落腐蚀性能较差;经过RRA热处理后,合金的抗剥落腐蚀性能提高,峰值强度较T6态没有下降;经过RRA处理(100℃/24 h预时效+170℃/120 min回归+100℃/24 h再时效)后,合金的晶内析出相较为粗大,但其强度较高,抗拉强度、屈服强度分别是623 MPa、554 MPa,合金的晶界析出相η相粗大且不连续分布,对应了较好的抗剥落腐蚀性能,显示了较好的综合性能。     

稀土La对6063铝合金组织与时效性能的影响

用硬度(HB、Hv)测试仪、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法研究稀土La对6063合金铸态组织、力学性能、时效性能及时效序列的影响.结果表明,稀土La对合金铸锭枝晶组织有明显的细化作用,添加适量的La有利于合金力学性能和改善,并且稀土的加入并没有改变合金的析出顺序,但随着稀土含量的提高,稀土La会消耗大量的Si,并在合金中形成粗大的AlFesiLa化合物,抑制了中间沉淀析出相β″和β′析出,使强化相Mg_2Si减少,反而使合金力学性能降低.     

退火工艺对热轧态QAl10.9-5-5合金组织及性能的影响

采用OM、SEM、XRD等研究退火工艺对热轧态QAl10.9-5-5合金微观组织结构及力学性能的影响。结果表明,热轧态QAl10.9-5-5合金在退火空冷后的显微组织为α相、共析体(α+γ2)及少量的κ相。随退火温度升高,α相含量先增加后减小,共析体含量先减小后增加,合金硬度呈现先减小后增大趋势。随炉冷却的合金显微组织为α基体相及大量弥散分布的κ相。合金退火炉冷的硬度低于退火空冷的硬度。热轧态QAl10.9-5-5合金最佳退火工艺为750℃,2 h,冷却方式为随炉冷却。     

时效处理对7050锻造铝合金微观组织及性能的影响

研究了不同时效工艺对7050锻造铝合金微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响,结果表明:T74态(120 ℃/6 h + 175 ℃/8 h)合金晶内析出相主要为粗大的η'相和η相,晶界析出相粗大、相间距宽且存在宽的无沉淀析出带(PFZ),合金拥有较好的腐蚀性能,但力学性能差。四级时效态(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+ NA/24 h+80 ℃/34 h)合金基体析出相主要为GP区和细小的η'相,与回归再时效态(RRA)(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+80 ℃/34 h)类似,但GP区数量增多,该状态合金力学性能好;由于晶界析出相相间距小以及PFZ宽度较窄,该状态下合金的腐蚀性能差。     

6005A铝合金的淬火敏感性及微观组织特征

运用JMatpro7.0模拟软件,通过末端淬火(Jominy end-quench)试验,结合透射电子显微镜(TEM),研究了6005A合金的淬火特性及微观组织特征.结果表明:JMatpro7.0模拟软件揭示6005A合金的淬火敏感区间为280～400℃,临界冷却速率应大于5℃/s;合金时效态的硬度随着距淬火末端距离D的增加而降低,6005A合金的淬透深度为35 mm;末端淬火过程中,淬火析出相β相优先在晶界析出,其次在弥散体α-(AlMnFeCrSi)相上析出.慢速淬火过程中,时效态硬度下降的原因如下:(1)时效过程中,晶内强化析出相β″相减少,棒状β′相的面积分数增加;(2)慢速淬火过程中,不均匀弥散体α-(AlMnFeCrSi)相上析出片状β相,在后续时效过程中β相长大,吸收周围的溶质原子,使得合金的过饱和固溶体的程度下降;(3)慢速淬火下,晶界附近的空位浓度减少,晶界无沉淀析出带(PFZ)宽化.     

复合热处理对7075铝合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、布氏硬度计、室温拉伸测试与Image J图像处理软件等手段,研究了复合热处理对7075铝合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,与T6处理相比,固溶+深冷12h+时效复合热处理工艺对7075铝合金组织与性能提高作用明显,在其延伸率基本保持不变的基础上,抗拉强度与硬度分别提升了18.6%与20.43%;深冷过程中温度剧烈变化带来的应力细化了合金的晶粒,同时降低了Al基体的固溶度,促进原子析出形成更多GP区,为时效过程中析出相的孕育提供了更多驱动力,增加了合金的析出相强化效果,进一步提升合金的力学性能。     

内燃机用Ti-46Al-8Nb-0.5Y-0.2B合金1 300℃两步锻造组织及拉伸性能

为了提高内燃机用Ti-46Al-8Nb-0.5Y-0.2B合金性能,先对其实施等静压和均匀化退火,之后对其进行1 300℃等温两步锻造,控制总变形量为75%,再对锻饼实施冷却降温,冷却处理方式选取空冷(AC)和炉冷(FC)。通过实验测试的手段对其微观组织及拉伸性能进行分析。结果表明:空冷后上表面为片层结构,形成了许多α2/γ层片晶,片层厚度约43μm。中心为长条状片层晶组织;在侧面形成了许多片层结构。炉冷后上表面形成片层形态,尺寸接近60μm;中心片层尺寸降低,形成更多的β相;侧面形成许多无规外形的片层。空冷获得的合金组织室温拉伸强度比炉冷略高。在800℃下进行拉伸测试时,空冷方式得到的合金组织拉伸强度为591MPa,屈服强度为472MPa,伸长率为32%。合金室温拉伸表现为沿晶脆性断裂特征。800℃拉伸后在断口区域未形成很大的韧窝,主要表现为塑性变形。900℃拉伸后在断口区域形成大量韧窝,主要发生了韧性断裂。     

铝锂合金原位拉伸断裂行为研究

采用OM,SEM,TEM及拉伸试验机等测试分析手段对T3和T6两种状态的铝锂合金的组织特征及拉伸行为进行研究,同时通过原位观察试验方法对拉伸试样的组织演变规律进行了研究.组织分析表明,T3态铝锂合金主要强化相是弥散细小的δ''相,T6态铝锂合金主要析出相是δ''相、θ''相以及部分小尺寸T1相.原位拉伸结果表明:T3铝锂合金晶内出现大量滑移带,随拉伸应变的增大,滑移带越来越粗大,并出现交叉滑移,裂纹在粗大第二相及滑移带交叉位置萌生并沿滑移带扩展;T6态铝锂合金晶内滑移带相对较少,裂纹主要形成于粗大第二相及晶界位置并沿晶界及第二相扩展;T3态铝锂合金中δ''相与基体共格,易被位错切过,因此断口主要为滑移剪切穿晶断裂形貌;T6态铝锂合金中部分T1相在位错作用下发生变形,对位错阻碍作用较强,断口分层严重,存在大量沿晶二次裂纹,以沿晶断裂为主.     

固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响

通过力学性能、电导率测试和差示扫描量热法(DSC)、能谱分析(EDX)及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察, 分析研究了固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响。结果表明: 当固溶时间为30 min时, 随固溶温度升高, 合金的拉伸强度和硬度先升高后降低, 520 ℃固溶温度下合金的力学性能最好; 520 ℃下, 随固溶时间的延长, 合金力学性能也呈现出先升高后降低的趋势; 520 ℃/30 min固溶处理的合金能获得最佳时效组织模式, T1相数量多、尺寸细小、弥散分布, 合金的综合力学性能最佳, 在此固溶制度下合金的断裂机制呈现穿晶断裂和沿晶分层断裂的混合断裂模式; 固溶温度为525 ℃时合金有局部过烧现象。     

非等温时效对2A14铝合金晶间腐蚀和力学性能的影响

通过拉伸测试、晶间腐蚀实验、极化曲线分析,以及光学显微镜、透射电镜分析等手段,研究了非等温时效工艺对2A14铝合金力学性能、抗晶间腐蚀性能和显微组织的影响。结果表明：相比于T6峰时效,合金经非等温时效处理后,晶内尺寸细小、分布弥散的亚稳θ'相数量增多,合金的硬度和强度提高; 沿晶界处析出的θ'(θ)相尺寸增大,不连续程度增加,使得合金的抗晶间腐蚀性能得到提升。     

微量锡对AA7085铝合金组织与性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、维氏硬度计、断裂韧性性能测试等实验手段, 研究了添加0.1%Sn对AA7085铝合金组织与性能的影响。结果表明: 添加含量为0.1%的Sn能够细化AA7085合金的铸态组织, 形成了Mg₂Sn的第二相, 且该相在后续的热处理过程中能够保留下来; 添加Sn能够加快AA7085铝合金120 ℃下的时效初期的时效响应速度, 延缓峰值时效出现的时间, 同时使合金在过时效阶段保持较高的硬度和较低的硬度降低速率; 另外, 添加Sn的AA7085的抗拉强度和屈服强度分别为511 MPa和468 MPa, 比未添加Sn的合金的抗拉强度和屈服强度(504 MPa和441 MPa)均有所提高, 断裂韧性也从33.8 MPa·m^1/2提高到35.5 MPa·m^1/2, 表现出良好的综合力学性能。     

27SiMn钢奥氏体逆相变亚温淬火

采用正交组合回归设计实验方法,研究了二次淬火温度对27SiMn钢强度和硬度的影响.分析了该钢奥氏体逆相变亚温淬火后的组织与性能.实验表明,27SiMn钢经810～850 ℃奥氏体逆相变淬火,得到极细的板条状马氏体组织;淬火温度较低时,马氏体板条之间分布着条状的铁素体;在实验的温度范围内,随淬火温度升高,其强硬性升高,850 ℃淬火时,该钢的强硬性最高.     

Mn合金化对ZA33显微组织和热疲劳性能的影响

研究了Mn合金化对ZA33合金显微组织、力学性能和热疲劳性能的影响,利用光镜对合金显微组织和热疲劳裂纹进行了观察。结果表明：加入0.6%的Mn可以有效细化ZA33合金组织,热疲劳性能得到明显提高;随着Mn加入量的增加,抗拉强度呈现先提高再降低的变化规律,硬度略有增加,而延伸率略有降低。在Mn含量为0.6%时合金的强度与塑性配合最佳,此时的综合力学性能最优,并且合金的裂纹长度最短,热疲劳性能最好。当Mn含量大于0.6%后,由于合金液中的富锰相在晶界处聚集并长大,产生应力集中,恶化热疲劳性能。     

6061铝合金FSW焊缝时效组织与力学性能研究

研究了6061铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)焊缝单级时效和二级时效处理后组织与力学性能变化,结果表明:6061铝合金FSW焊缝固溶后自然时效处理,硬度为52HV,抗拉强度200 MPa;6061铝合金FSW焊缝固溶后再经(180 ℃×6 h)单级峰时效(T6态),硬度为93HV,抗拉强度为320 MPa,伸长率为12%;6061铝合金FSW焊缝经120 ℃×4 h+180 ℃×4 h二级峰时效处理后,硬度为112HV,抗拉强度为375 MPa,伸长率为11%。二级峰时效的试样组织中出现了条絮状析出相,并与针状析出相发生缠结,对位错移动产生阻碍,这是铝合金FSW焊缝经二级峰时效后强度和硬度比单级峰时效更高的重要原因。     

莫来石晶须对2A12铝合金性能和组织的影响

以2A12铝合金为基础材料,研究莫来石晶须对2A12铝合金组织和性能的影响。采用井式电阻炉加热,在石墨坩埚中熔炼合金,向液态金属中加入莫来石晶须,获得新合金铸态试样。用万能试验机、硬度仪测试其力学性能,用OM、SEM、EDS、XRD表征分析了显微组织。结果表明：莫来石晶须能有效改善铸态2A12铝合金的机械性能,随着其添加量的增加,合金的抗拉强度、硬度等出现先增加后降低的变化趋势,当莫来石晶须添加量为2%时,合金的抗拉强度和硬度最佳,其抗拉强度和硬度较原始合金分别增加了8.77%、7.41%;晶须的添加使合金的断裂形式发生了改变,原始合金以脆性断裂为主,随着莫来石晶须的添加,合金的断裂形式由脆性断裂向塑性断裂转变;XRD及SEM结果表明,添加的莫来石晶须以陶瓷相聚集在晶界附近。添加晶须一方面细化了晶粒,另一方面硬质点相（陶瓷）阻碍位错滑移从而提高合金的强度和硬度。     

25MnV钢零保温奥氏体逆相变淬火

采用正交组合回归设计试验方法，研究了二次零保温淬火温度对25MnV钢强度和硬度的影响，分析了该钢零保温奥氏体逆相变淬火后的组织与性能.试验表明：25MnV钢在830~930 ℃零保温奥氏体逆相变淬火，得到极细的板条状马氏体组织.在试验的温度范围内，830 ℃淬火，该钢的组织最细.随淬火温度的升高，组织粗化，强硬性降低.低温零保温奥氏体逆相变淬火，可显著提高该钢的力学性能.