不同Mg/Si比对含Zn的Al-Mg-Si合金再结晶组织及性能的影响

为改善Al-Mg-Si系合金汽车板综合性能,通过浇铸法制备出3组合金成分铸锭,并经过均匀化、热轧、中间退火、冷轧,获得1 mm厚的合金板材.合金板材经560℃固溶30 min后,立即在100℃条件下预时效8 h,室温停放14天,模拟铝板转运存储过程,并拉伸变形2%,再在185℃下进行20 min烘烤处理,实现烘烤硬化.采用金相显微镜、装备电子背散射衍射的扫描电镜对合金进行显微组织观察及织构分析,通过万能电子试验机进行力学性能测定,研究不同Mg/Si比和高Zn元素对合金再结晶组织及织构、烘烤硬化性以及腐蚀敏感性的影响.结果表明,Mg/Si比相等合金再结晶组织更加均匀细小,平均晶粒尺寸190μm,存在相对较少的Cube织构{001}100和较多的P型织构{011}122;高Mg合金、高Si合金局部晶粒粗大,Cube织构{001}100较多,P型织构{011}122较少;预时效后,Mg/Si比相等合金强度较高,且烘烤硬化性优异,烤漆硬化增量达到107 MPa;烤漆后,更多的Zn原子扩散到晶界上,强化晶界微电流反应,欠时效态Mg/Si比相等合金较高Mg合金、高Si合金抗腐蚀敏感性降低,被腐蚀深度为121μm.     

拉伸变形对AA6016铝合金汽车外板再结晶组织及性能的影响

为优化冲压成形工艺,研究了不同拉伸形变量对T4P态AA6016冷轧薄板再结晶、析出行为、烘烤硬化性及断裂方式的影响规律.采用与气垫炉生产线类似的新型热处理设备,对合金进行固溶处理,预时效后室温停放,获得T4P态合金.以单向拉伸模拟板材局部冲压成形过程,采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜,对合金再结晶组织、拉伸断口以及位错进行观察,并结合DSC测定和拉伸性能测定,对合金析出行为及力学性能表征.结果表明:随拉伸形变量增加,局部晶粒有被拉长的趋势;形变可抑制GP区溶解,并促进强化相析出;烘烤硬化性随形变增加而减弱;形变较小时,烘烤前后断裂方式均为塑性断裂,而形变较大时,烘烤前合金更加趋向于解理断裂,烘烤后解理断裂趋势减弱.     

Cu含量对Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn薄板成形性及烤漆硬化性的影响

采用拉伸、杯突实验结合DSC分析系统研究了Cu含量对汽车车身用Al-1.0Mg-1.0Si-（0.1-0.7）Cu-0.6Mn合金T4态薄板各类成形性指标及模拟烤漆处理后性能变化的影响规律.结果表明：随着Cu含量增加,T4态合金板材的强度单调增大,n值呈现出略有增大的趋势,延伸率、r值变化规律不明显,IE值单调下降,板材的拉胀成形性能变差;随着Cu含量增加,T4态合金板材烤漆前后的强度均单调增大,但合金板材模拟烤漆后表现出烤漆软化现象,且其软化量随Cu含量增加而逐渐增大,说明Cu含量增加不利于铝板烘烤硬化性能的发挥.     

双级时效对6005铝合金性能的影响与预测模型的建立

本文对6005挤压铝合金进行双级时效热处理,研究6005铝合金在不同时效制度下的组织演变规律和力学性能,建立了预时效制度对6005铝合金力学性能的预测模型.研究结果表明,在较高的预时效温度和较短的预时效时间状态下,6005铝合金的性能优于T6态.TEM观察结果表明,在160℃和200℃预时效状态下,合金存在较高的位错密...     

热轧温度对Zr-4合金力学性能和耐腐蚀性能的影响

热加工工艺对Zr-4合金板材的力学性能及耐腐蚀性能有极其重要的影响,将Zr-4合金板在800℃和960℃两种温度条件下热轧开坯至2.4 mm厚度,经退火后冷轧加工成为1.2 mm和0.6 mm厚的带材,研究了热轧温度对Zr-4合金板材室温力学性能和腐蚀性能的影响.研究表明,800℃热轧后所制备板材的强度低于960℃热轧后的板材,而延伸率大于960℃热轧后的板材;800℃热轧所制备的0.6 mm厚的Zr-4合金板材的腐蚀性能优于960℃热轧所制备的板材.由研究结果可得：Zr-4合金板材在实际生产过程中需合理地控制热加工温度.     

可热处理强化铝合金的温热复合挤压

LY12和 LC4等可热处理强化铝合金室温塑性不好,冷挤时产品表面容易开裂,因此,适宜温热挤压成形。根据 LY12和 LC4在各种温度下的机械性能试验、温热复合挤压试验和产品机械性能试验,确定了合理的温挤温度范围。考虑到材料塑性和产品表面质量,温挤温度不应低于250～300℃。若产品有强度要求且挤压后不另进行热处理,则应高于400℃。当挤压温度超过400℃以后,由于合金固溶强化的作用加强,挤压压力下降趋势很小。随着挤压温度从室温升至300℃左右,产品室温强度性能只是略有下降或几乎不变,而当挤压温度超过300℃,产品强度性能反而开始上升,当挤压温度在400℃以上时,产品强度性能可以接近甚至超过其淬火时效状态的强度性能。这是因为在400℃以上挤压时,挤压后产品存在淬火时效效应,这点已被显微组织检查所证实。因此 LY12和 LC4采用温挤成形,不但可以保证产品表面质量,而且可能不另进行热处理而达到淬火时效状态的强度性能。     

淬火条件及停放时间对B93пч铝合金性能的影响

研究了不同固溶温度和时间、淬火水温、淬火转移时间及淬火后停放时间对B93пч铝合金力学性能和电学性能的影响。结果表明,该合金最佳的固溶处理制度为470℃保温40 min;淬火水温为40℃时,合金锻件能获得较好的强度和塑性配合,且电导率较高;即时淬火效果最好,因淬火转移时间越长,合金性能下降越明显;在室温条件下随着停放时间的延长,合金性能总体呈下降趋势,若停放时间控制在2 h以内或者24 h以上,合金性能稳定,下降不明显。     

热处理对喷射成形镍基高温合金γ'相的影响

采用光学显微镜和扫描电镜研究了热处理对喷射成形镍基高温合金GH742y组织的影响.结果表明:采用合适的热处理工艺能使沉积态合金中疏松组织减少,随着固溶温度的升高,合金的晶粒尺寸没有发生明显的变化.在 1140℃及其以上温度固溶处理时,γ ′能够完全固溶于基体.在1140℃固溶处理后进行时效处理,随时效时间延长,γ′相平均半径逐渐增大,并且在时效初期γ′相长大速度较快,在时效后期γ′相长大趋势变缓.γ′相的大小和分布随加热温度和保温时间的变化而变化.γ′相的形貌随着时效时间的延长,由梅花状逐渐变得圆润,而分布则越来越不平衡,聚集并长大.     

长期时效过程中GH4586合金的微观组织演变机理

系统研究了航空涡轮盘GH4586A和GH4586B合金在700～800℃长期时效时,合金微观组织的演变过程.重点研究了时效过程中沉淀强化相与奥氏体基体的稳定性,尤其是拓扑密排相（TCP相）析出行为及其与时效温度和时效时间的关系.研究表明,长期时效过程中GH4586B合金未见TCP相析出,但γ＇相随时效时间的延长快速粗化,导致合金室温与高温强度显著衰减.GH4586A合金的γ＇相长大缓慢,从而保持了稳定的抗拉强度,但在750℃、2 000 h以上时效时出现了μ相析出在晶界与晶内M6C二次碳化物表面形核并以半共格形式向奥氏体基体内生长,致使合金的塑性有所下降.     

非等温回归再时效对Al-8Zn-2Mg-2Cu合金厚板厚向组织及性能均匀性的影响

为进一步提升航空铝合金厚板的组织及性能均匀性,本文研究了升、降温回归及再时效对Al-8Zn-2Mg-2Cu合金厚板厚向组织及性能均匀性的影响.结果表明,在回归加热阶段,相对于板材心层,表层预析出相的回溶程度更高,但未回溶的η′或η相尺寸相对粗大.在回归后的缓慢冷却阶段,厚板的表层和心层都存在未溶第二相的缓慢粗化和新相的...     

Cu含量对汽车车身板用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金显微组织的影响

采用金相、SEM/EDS、XRD等研究了Cu含量对汽车车身用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn（in wt.%）铝合金结晶相及合金板材晶粒的影响规律.结果表明：Al-1.0Mg-1.0Si-（0.1~0.7）Cu-0.6Mn合金中主要存在部分可溶的浅灰色不规则条块状Al8（FeMn）2Si和黑色条块状或骨骼状结晶相Mg2Si,及完全可溶的球状或椭球状主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3多相共晶产物;随着Cu含量增加,铸态合金中主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3的共晶产物数量逐渐增多,而Mg2Si和Al8（FeMn）2Si结晶相变化不明显;同时,固溶后合金板材的再结晶晶粒变得越来越细,尽管Cu含量对合金冷轧板的晶粒尺寸影响不明显.     

Al-Mg-Si-Cu合金近液相线半连续铸造组织研究

采用近液相线半连续铸造方法制备了Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金半固态锭坯,研究了浇注温度和铸造速度对锭坯微观组织的影响.合金熔体在750℃下浇注,组织不均匀,边部是细小的晶粒,1/2半径和中心部位是粗大的枝晶,最小晶粒直径25μm,最大晶粒直径达220μm;660℃保温后浇注,可以获得适合半固态加工的均匀、细小的近球形组织,锭坯中心和边部组织差异小,平均晶粒尺寸为36.5μm;铸造速度达150 mm/min时有利于均匀、细小的近球形组织形成.结果表明,对于Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu铝合金采用近液相线半连续铸造可以获得理想的半固态浆料.     

过共品铸造Al-Si—Cu—Mg—Fe合金组织性能研究

通过正交试验和单因素试验,考察了Cu、Mg、Zn、Ni和Fe对Al—18Si过共晶铝硅合金室温及高温（350℃）力学性能的影响规律,利用光学金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDX）对合金中富Cu相、富Fe相的组织组成进行了分析．结果表明：Cu、Mg是提高AI-18Si过共晶铝硅舍金室温及高温强度的主要因素;Zn含量增加明显降低合金350℃时的高温强度,改善合金的室温和高温延伸率;Fe降低合金的室温强度,显著提高合金的高温强度;当Cr：Fe=0．35：1,Mn：Cr=2：1,含铁0．8％～1．2％时,Al-18Si-4．0Cu-0．7Mg-0．2Zn-1.0Ni-（0．8～1．2）Fe合金力学性能σb（25℃））310MPa,延伸率受（25℃）≥0．75%,σb（350℃）〉130MPa,延伸率δs（35℃）〉1．5％;合金中富铜相主要以块状Al。Cu相和白灰色花卉状A15Si。cu2Mg8相存在,富铁相主要以三叶草状、树枝状和棒状Al5Si（Cr,Mn,Fe）相存在．     

Microstructure and mechanical propertiesof spray-deposited Al-Si-Fe-Cu-Mg alloy containing Mn

Al-20Si-5Fe-3Cu-1Mg alloy was synthesized by the spray atomization and deposition technique. The microstructure and mechanical properties of the spray deposited hypereutectic Al-Si alloy were studied using optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, TEM (Transmission Electron Microscope) and HREM (High-resolution Electron Microscope), DSC (Differential Scanning Calorimetry), microhardness measurement, and tensile tests. The effects of Mn on the microstructural evolution of the high-silicon aluminum alloy after extrusion and heat treatment have been examined. The results show that two kinds of phases, i. e. S (Al2CuMg) and σ(Al5Cu6,Mg2), precipitated from matrix and improved the tensile strength of the alloy efficiently at both the ambient and elevated temperatures (300℃). The tensile test results indicate that the spray-deposited Al-20Si-5Fe-3Cu-1Mg alloy has better strength than the powder metallurgy processed Al-20Si-3Cu-1Mg alloy at elevated temperature.     

喷射沉积含Sc超高强铝合金固溶处理组织与性能分析

采用金相、扫描电镜、X射线衍射分析方法,研究了不同工艺条件下喷射沉积Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.20Zr-0.30Sc-0.30Ni合金的微观组织与力学性能.结果表明,过喷粉颗粒的大小为3~15μm,是沉积坯等轴晶平均直径的1/6~3/4;挤压坯经460℃/0.5 h+480℃/2 h二级固溶处理后Zn,Mg,Cu等溶质元素回溶到Al基体中,固溶后未见形成W(ScCu6.6~4Al5.4~8)相,合金抗拉强度由挤压态的410 MPa增加到固溶态的750 MPa,增幅为82.9%;再经T6时效后合金的抗拉强度可达855 MPa.凝固过程形成的粗大难溶DO23结构Al3(Sc,Zr)粒子是影响合金抗拉强度的重要原因.     

热处理对2524铝合金显微组织及力学性能影响

在400℃下对铸态2524铝合金进行轧制成形,总变形量为90%,采用光学金相显微镜、拉伸试验机等设备检测轧制板材显微组织及力学性能.研究结果表明：随着固溶温度的升高,Al2Cu,Al2CuMg等第二相粒子数量逐渐减少,在490℃～500℃下基本固溶进铝基体中,其显微硬度值随着固溶温度的升高逐渐增大,当固溶温度为490℃时其显微硬度值为131.4 HV;2524铝合金轧制板材经490℃/20 min＋190℃/22 h处理后,其抗拉强度为485 MPa,延伸率为13.5%.     

Ca对Mg-6Al-1Nd合金显微组织和性能的影响

为了研究Ca元素对Mg-6Al-1Nd合金微观组织、力学性能和阻燃性能的影响规律,采用了金属型重力铸造方法制备了Mg-6Al-1Nd-x Ca合金.通过金相显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机和热分析仪等分析测试手段对Mg-6Al-1Nd-x Ca合金的显微组织、力学性能和阻燃性能进行了表征.结果表明:Ca元素的加入可减少β-Mg17Al12含量,生成Al-Ca金属间相;随着Ca质量分数的增加,镁合金试样中的Al-Ca金属相增多,试样的室温抗拉强度和延伸率降低,阻燃性能升高;不含Ca元素的Mg-6Al-1Nd合金的抗拉强度为235 MPa,当Ca元素增加到2.5%时,Mg-6Al-1Nd-2.5Ca合金的抗拉强度仅为154 MPa,但该合金的着火点可达850℃.     

汽车车身用Al-Mg-Si合金薄板织构及r值的研究

采用织构测定分析、TEM观察和拉伸实验研究了退火态、固溶态及T4态汽车车身用Al-0.9Mg-1.0Si-0.7Cu-0.6Mn合金薄板的再结晶晶粒取向、拉伸变形时的晶粒转动规律及其对板材塑性应变比r值的影响.结果表明：具有copper和brass取向的冷轧铝板经410℃×1 h退火或540℃×0.5 h固溶处理后,其再结晶主织构均为绕板法线方向旋转20°的立方取向,即Cube＋ND20,自然时效对再结晶织构无明显影响;单向拉伸过程中主织构Cube＋ND20取向晶粒绕板法线ND向〈100〉方向旋转5°左右,成为Cube＋ND15取向,同时取向密度降低;不同热处理状态铝板在拉伸变形任意应变量时的r值均大致相同.     

热作用对喷射沉积Mg-7Al-1.5Zn-4.5Ca-1Nd合金坯组织的影响

采用喷射沉积方法制备了Mg-7Al-1.5Zn-4.5Ca-1Nd合金,通过对沉积态合金不同温度加热处理后试样的组织观察,分析了此合金的相变及组织演变特征。结果表明:喷射沉积坯晶粒细小,组织分布均匀,组织中含有α-Mg、Mg17Al12、MgZn2、Al2Ca和Ca2Mg6Zn3等相;当加热温度从350℃升到520℃时,喷射沉积坯组织有明显的变化,Mg17Al12相溶解,Ca2Mg6Zn3分解为Mg2Ca和MgZn2相,高温时析出了新相Mg12Nd;且硬度随着加热温度的升高而持续下降。