7050超高强铝合金的强韧化工艺研究

对7050铝合金不同温度进行固溶处理,研究了固溶温度对显微组织、力学性能以及耐磨性能的影响规律。结果表明,不同固溶温度条件下,7050铝合金的晶粒尺寸、第二相数量、力学性能以及耐摩擦性具有较大差异。当固溶温度较低时,基体晶粒粗大,第二相数量较少,同时力学性能和耐磨性较低。在一定温度范围内,随着固溶温度的提高,基体晶粒发生细化,第二相数量逐渐增多,同时力学性能及耐磨性能逐渐提高。当固溶温度为400℃时,晶粒发生明显细化,第二相数量最多,且力学性能及耐磨性能最佳。当固溶温度为450℃时,晶粒粗化,力学性能及耐磨性降低。     

时效温度对轧制态7075铝合金组织及性能的影响

对轧制态7075铝合金采用固溶和时效处理,观察并研究了显微组织、扫描断口。研究发现:不同时效温度下,轧制态7075铝合金晶内和晶界处不同程度析出第二相组织η相,基体晶粒大小有较大差异。其中时效温度为200℃时,晶内和晶界均匀弥散分布着大量第二相,基体晶粒细化;时效温度为220℃时,弥散分布在晶内和晶界的第二相明显减少,并且基体晶粒粗化。时效温度为200℃时,断口韧窝最大最深,表现出典型的韧性断裂。     

多级淬火工艺对7050铝合金组织及性能影响

利用金相显微观察、X射线衍射物相分析以及力学性能试验,分别研究了不同级淬火工艺条件对铸态7050铝合金的显微组织、第二相以及力学性能的影响规律。结果表明:经不同级淬火工艺处理7050铝合金的显微组织及力学性能有明显的不同。未淬火的铝合基体晶粒粗大,晶界处出现的细小晶粒及第二相组织较少,力学性能较低。淬火处理后,晶界处出现明显的细小晶粒以及较多的第二相组织;同时,随淬火次数的增多,晶界处析出的第二相组织及细小晶粒数量明显增多,且力学性能逐渐提高;当对7050铝合金采用三级淬火工艺时,晶界处析出的第二相组织及细小晶粒数量最多,且该工艺条件下力学性能最高。     

时效处理对AZ80镁合金组织与性能的影响

对挤压后的AZ80镁合金进行不同温度时效处理,研究其显微组织及力学性能变化情况,分析了时效温度对其力学性能和显微组织影响的原因.结果表明:时效温度对AZ80镁合金力学性能及显微组织的影响很大,当时效温度升高到170℃时,第二相分解析出速度加快,且析出相的分布变得均匀,细小析出相呈弥散状态分布于晶界上,二次Mg17Al12相析出最多,且多为较细小的片状,成分均匀,使材料的力学性能均达到最好.     

7A85-T7452铝合金锻件高温力学性能与组织特征

研究了25℃～175℃温度范围内7A85-T7452铝合金锻件的拉伸力学性能,采用扫描电镜、透射电镜观察了不同温度下锻件拉伸试验后的微观组织,并分析了拉伸温度和组织变化对锻件力学性能与断裂行为的影响。研究结果表明:随着拉伸温度的升高,7A85-T7452铝合金锻件的抗拉强度和屈服强度逐渐减小,加工硬化率降低;合金断口由室温时的层片状沿晶断裂转变为高温时的等轴穿晶韧窝断裂,并且在高于150℃时第二相粒子脱落现象显著,在175℃时韧窝周围存在明显的滑移变形特征;合金的第二相主要为η′、η和Al_3Zr粒子,在100℃～150℃拉伸时,基体再次析出细小颗粒,晶内析出相密度增加,晶界析出相由不连续分布转变为连续分布,在175℃拉伸时,析出相快速粗化,晶界析出相不连续分布更明显,且η相尺寸更大。     

时效处理对AZ81镁合金组织与力学性能的影响

通过对挤压坯预成形AZ81镁合金进行模压成形及随后的时效处理,研究了形变及时效过程中显微组织及力学性能的变化规律.结果表明:时效温度埘AZ81镁合金力学性能及显微组织的影响较大,随时效温度升高至200℃,第二相的析出速度加快,且析出相分布变得均匀,细小析出相呈弥散状态分布于晶界上;随时效时间的延长.β-Mg17Al12析出相逐渐增多,当时效温度为200℃、时效20h时,晶界大多被析出物所掩盖,晶粒内充满大量点针状析出相,合金显微组织的各向异性得以消除,成分较为均匀,进一步提高了模压成形镁合金的力学性能,经400℃模压成形及200℃×20 h的时效处理后,其抗拉强度可达358.5 MPa,屈服强度达到260.7 MPa,伸长率为9.8%.     

轧制工艺对2524铝合金显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、拉伸试验机及显微硬度仪,研究了轧制温度对2524铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:2524铝合金铸态组织中存在大量枝晶结构和成分偏析,经均匀化处理后枝晶消失,成分偏析改善。2524铝合金经大应变轧制后晶粒沿轧制方向被拉长,晶粒内部和晶界处留存大量第二相。随轧制温度降低,2524铝合金强度、硬度升高,断后伸长率先升后降。在轧制温度25℃时,抗拉强度以及硬度达到最高,分别为328 MPa和106.5 HV;在轧制温度为200℃时,伸长率达到最大值(14%)。     

汽车用6082铝合金时效工艺研究

以加压成形工艺制备了6082铝合金。合金经530℃×25 min的固溶处理后,进行了不同温度和时间的时效处理试验。利用显微组织观察、硬度测试、拉伸性能测试等测试分析手段,研究了不同时效处理对6082铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着时效温度的升高,6082铝合金试样晶内和晶界析出的强化相逐渐增多。200℃时效试样组织中晶粒明显增大,且析出相粒子有所长大。经180℃×8 h时效处理的试样,组织中大量强化相粒子弥散分布在晶内和境界处,晶粒也未明显长大。铸态6082铝合金试样经530℃×25 min+180℃×8 h的固溶时效处理,试样强化效果最佳,合金的抗拉强度、屈服强度和硬度分别达到317.5 MPa、307.4 MPa和143.4 HV,其中抗拉强度比铸态试样提高了68.4%。     

轧制态7075铝合金深冷处理工艺研究

利用金相显微镜、X衍射仪及力学试验等方法研究了不同深冷工艺处理7075铝合金的显微组织、物相以及力学性能。结果表明:不同深冷温度下,7075铝合金组织的形貌、第二相以及力学性能具有较大差异。深冷时间3~9 h时,随深冷时间的延长,晶界处逐渐出现细小的晶粒,α(Al)基体析出的第二相组织明显增多,同时力学性能逐渐增强,当深冷时间超过9 h时,晶界处的细小晶粒数以及晶界处的第二相组织基本保持不变,同时综合力学性能变化不明显。     

固溶温度对Mg-Al-Zn系镁合金组织及耐蚀性影响

对轧制态Mg-Al-Zn系镁合金进行不同温度固溶处理,之后对其进行相同工艺的人工时效。通过金相显微分析、XRD物相分析以及极化腐蚀等试验分析了不同固溶温度对显微组织、物相种类以及耐腐蚀性的影响。分析结果表明:不同固溶温度条件下的Mg-Al-Zn系镁合金晶界处的细小晶粒数量、第二相组织及耐腐蚀性有较大不同,当固溶温度为400℃时,合金基体晶界处出现大量的细小晶粒,同时在晶内及晶间弥散分布着大量的第二相,且耐腐蚀程度最高,当固溶温度较低或者较高时,晶界处的细小晶粒较少,并且耐蚀性较差。     

Al-4.3Zn-1.4Mg合金板材的时效工艺研究

通过拉伸性能测定、电导率测定、显微组织结构分析等方法,研究了不同单级时效处理条件下Al-4.3Zn-1.4Mg铝合金的力学性能、电导率和显微组织结构。结果表明,试验铝合金的峰时效(T6)制度为120℃24 h,该铝合金的抗拉强度达到438 N/mm2,基体内有大量细小的沉淀相析出,晶界析出相呈连续分布。120℃过时效处理后,晶界析出相呈断续分布,有明显的晶界无析出带。     

终轧温度对大应变轧制Al-Cu-Mg-Sc合金组织及性能的影响

采用显微组织分析、拉伸试验和XRD分析等方法,研究了不同终轧温度对大应变轧制Al-Cu-Mg-Sc合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,Al-Cu-Mg-Sc合金中主要存在S相、θ相以及少量Al_3Sc相,在不同温度下进行终轧时,显微组织均呈带状特征,且细小第二相粒子也明显沿轧制方向分布。终时效处理后,合金中析出大量细小弥散分布的第二相。终轧温度在200℃以下时,合金抗拉强度变化较小;经200℃终轧+150℃×4h终时效处理后,Al-Cu-Mg-Sc合金具有最佳的综合力学性能,抗拉强度、伸长率分别为622.85MPa和13.33%。     

均匀化工艺对3104铝合金中弥散相分布的影响

利用光学显微镜和电导率测试仪对3104铝合金不同均匀化条件下的弥散相析出情况进行研究。结果表明,3104铝合金铸锭中只有存在少量Al_(12)Mn_3Si弥散相,均匀化后基体中析出大量Al_(12)Mn_3Si弥散相,呈点状或短棒状,合金电导率升高。随时均匀化温度升高,弥散相发生粗化和回溶,密度减小,尺寸增大,并且合金电导率逐渐降低。因此,经600℃×10 h均匀化弥散相的密度最低,尺寸最大,为400~500 nm。均匀化升温降温速率对弥散相析出有影响,均匀化升温速率减慢,弥散相数量增加,尺寸减小;均匀化冷却速率增加,数量减少,尺寸略有减小;而样品重新在500℃保温2 h后,弥散相数量明显增加,电导率升高,但相互之间差别不大。因此,3104铝合金铸锭在较高温度下(580℃以上)保温较长时间,有利于获得合理的弥散相粒子分布。     

时效工艺对7150铝合金组织和性能的影响

采用力学性能试验、硬度测试、光学显微镜、透射电镜等研究了7150铝合金分别经120℃初级时效和160℃二级时效处理后的显微组织和力学性能。结果表明:在120℃初级时效4 h后,合金具有明显的强化效应,强度达到620 MPa,硬度达到193 HV1,随后趋于稳定。时效时间延长至24 h,强度略有降低,硬度增加不大,合金晶内的析出相细小且弥散,晶界析出相连续分布。160℃二级时效12 h后,强化效果更优,强度达到670 MPa,硬度达到209 HV1,晶界析出相呈断续状分布;当二级时效时间延长至24 h,晶内及晶界处的析出相均长大,强度略微降低。     

单级时效对7804预拉伸厚板组织和性能的影响

研究了7804合金单级时效处理过程中时效温度和时效时间对合金力学性能和电导率的影响，观察和对比了几种不同时效处理制度下合金的显微组织。结果表明：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，材料的峰时效强度和延伸率越低。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。峰时效合金基体内有大量细小的弥散相析出，晶界析出相呈连续分布。当时效温度较低时，过时效合金的显微组织与峰时效没有明显差别；当时效温度较高时，过时效合金内粗大析出相的数量明显增加，晶界析出相呈不连续分布。不同时效温度下的峰时效和过时效合金中均不存在明显的晶间无析出带。     

热处理对挤压铸造6063铝合金组织与性能的影响

研究了固溶和时效热处理对挤压铸造6063铝合金显微组织和力学性能的影响,并分析了热处理工艺参数的影响机理。结果表明,随着固溶时间从15 min增加至120 min,6063铝合金中晶粒尺寸不断变大,晶界和晶内Mg_2Si相逐渐消失并回溶至基体,而固溶时间对α-Al_8Fe_2Si和β-Al_5FeSi相影响较小,合金的强度和硬度则表现为先增大后减小,伸长率表现为先减小后增大的特征;当时效温度从160℃增加至180℃,6063铝合金中第二相逐渐增多,而时效温度为200℃时合金中第二相会发生粗化,6063铝合金的强度和硬度会随着时效温度升高而先增加后减小,伸长率则随着时效温度升高先减小后增大;时效时间在3 h及以下时,6063铝合金中次生第二相数量较少,当时效时间增加至5 h时,弥散分布的第二相会逐渐增多,在时效时间达到12 h及以上时第二相发生明显粗化与长大;6063铝合金适宜的热处理制度为535℃×60 min+180℃×7 h,此时6063铝合金具有最大的强度、硬度以及较高的伸长率。     

单级时效对7B04预拉伸厚板组织和性能的影响

研究了7B04合金单级时效处理过程中时效温度和时效时间对合金力学性能和电导率的影响,观察和对比了几种不同时效处理制度下合金的显微组织.结果表明: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,材料的峰时效强度和延伸率越低.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.峰时效合金基体内有大量细小的弥散相析出,晶界析出相呈连续分布.当时效温度较低时,过时效合金的显微组织与峰时效没有明显差别;当时效温度较高时,过时效合金内粗大析出相的数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布.不同时效温度下的峰时效和过时效合金中均不存在明显的晶间无析出带.     

时效对AEZ611镁合金组织及力学性能的影响

通过对挤压坯预成形AEZ611镁合金进行锻压成形及时效热处理,研究了塑性形变及时效过程中显微组织及力学性能的变化规律。结果表明,在箱式电阻炉中时效处理,晶界较粗且晶粒大小不均,油浴中时效晶界变细,有利于合金力学性能的改善。同时AEZ611镁合金力学性能及显微组织对温度较为敏感。时效温度升高至200℃时,第二相的析出速度加快,且析出相分布变得均匀,细小的黑色点状相弥散分布于晶界上;随着时效保温时间的延长,稀土相Al4Ce相在镁合金的弥散数量增加,且晶粒大小均匀,使合金的力学性能得以进一步改善,稀土的弥散数量、大小及形貌对AEZ611镁合金的力学性能有着重要的影响。最佳时效工艺为油浴中时效390℃×1h+200℃×20h,其抗拉强度可达311MPa,屈服强度达到232MPa,伸长率为11%。     

热压缩变形及热处理对TC4-DT钛合金组织演变影响

研究了不同热压缩变形条件及多重热处理对TC4-DT钛合金显微组织演变的影响。结果表明,随热压缩变形温度升高,组织中初生α相逐渐减少,水淬析出针状马氏体逐渐增多。在相对较低变形温度(920、950℃)下,三重热处理后合金组织分布更为均匀紧密,同时随着应变速率提高,析出的针状α相更细小。此外,还发现第一重热处理温度为920℃时形成双态组织,940℃和960℃时均形成网篮组织,但后者晶内析出针状α相交织的网篮组织更好。当第二重热处理温度低于900℃时,析出的针状α相较为细长,并且随温度升高而有所长大,但观察整体形貌发现,交织形成的网篮组织不均匀。对比发现,在第二重热处理温度为920℃时,合金组织中形成的网篮组织更为紧密,并且发现更为细小的针状α相交错其中。     

7050铝合金淬火特性与微观组织

采用温度数据采集系统采集得到盐浴炉等温保温过程中试样的温度变化曲线,通过硬度和电导率测试测定7050铝合金的时间-温度-性能(TTP)曲线。采用透射电镜和热分析仪对7050铝合金进行显微组织观察和分析。结果表明:合金TTP曲线鼻温大约在320℃,孕育期约为1.7 s。合金的淬火敏感温度区间为230~410℃,且在此温度区间内,合金硬度随时间的延长而迅速下降。等温保温过程中,合金晶内淬火平衡η相主要依附于晶内Al3Zr等弥散相和细小Al2Cu相形核长大;且随着保温时间延长,淬火析出相的体积分数逐渐增加,晶界析出相趋向于连续分布,无析出带逐渐宽化。等温保温合金经时效后,晶内析出GPⅡ区及η-相数量随着等温保温时间的延长逐渐减少,使得合金性能降低,合金表现出一定淬火敏感性。