蠕变时效对7050铝合金板材组织与性能的影响

通过金相显微、透射电子显微、电子拉伸和剥落腐蚀实验研究了7050铝合金板材蠕变时效与人工时效的微结构及性能。结果表明:蠕变时效过程中施加的应力使板材不断产生变形,为η′析出相提供了大量形核点,析出相尺寸更加细小,特别是晶界无沉淀带较人工时效明显变窄,晶界析出相不连续。与人工时效相比,蠕变时效试样的抗拉强度和抗剥落腐蚀性能略有提高。     

一种新型高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的热处理工艺

采用热顶直冷半连续铸造法制备了一种Zn元素含量达9.6%(质量分数)的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金。利用金相显微镜、透射电镜进行微观组织观察,采用差热分析仪测试相转变温度。测试了硬度、拉伸性能并利用扫描电镜进行断口分析。表明:铸锭的铸态组织细小,晶间共晶相较少,共晶相的熔化温度为473.4℃。铸锭的均匀化工艺为465℃/24h,经均匀化处理后,晶界变为断续状,晶界相明显回溶。通过挤压法制备合金棒材,系统研究挤压棒材在不同温度下的单级和三级时效硬化曲线。表明在135℃/12h的单级时效制度下,合金挤压棒材的峰值硬度为197.7HBS,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为727.5,718.0MPa和9.3%;在120℃/24h+190℃/5min+135℃/3h的三级时效制度下,合金挤压棒材的峰值硬度为204.7HBS,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为764.0,749.0MPa和7.2%。     

时效温度和时间对新型Al-6Zn-1.1Mg合金组织性能的影响

采用维氏硬度仪、透射电镜、拉伸试验机和电导率测量仪,研究了时效温度和时间对新型Al-6Zn-1.1Mg合金组织与性能的影响。结果表明:随着时效时间的延长,Al-6Zn-1.1Mg合金基体中先后沉淀析出GP区、η′相(亚稳相MgZn₂)和η相(稳定相MgZn₂)。GP区和η′相均可阻碍位错运动,对合金起到很好的强化作用。当GP区的数量达到最多时,合金的强度和硬度达到第一个峰值。当GP区转变为η′相时,合金的强度和硬度达到第二个峰值。当η′相转变为η相后,合金的强度和硬度开始出现下降。随着时效温度的升高,GP区、η′相和η相的析出逐渐加快,使合金强度和硬度达到两个峰值的时间逐渐缩短,并且两个峰值之间的时间间隔也逐渐缩短。时效温度为120 ℃时,合金强度和硬度的第二峰值高于第一峰值。当时效温度高于120 ℃时,合金强度和硬度的第二峰值低于第一峰值。     

回归再时效中预时效温度对7050铝合金应力腐蚀性能的影响

采用硬度测试、电导率测试、慢应变速率拉伸、透射电镜和扫描电镜等方法,研究了回归再时效热处理工艺中预时效温度对7050铝合金微观组织和应力腐蚀性能的影响。结果表明:随着预时效温度升高,回归再时效后7050铝合金晶内析出相从以GP区为主转变为以η′相为主,晶界析出相逐渐粗化,晶界变得不连续分布,合金应力腐蚀敏感性降低;但晶界无沉淀析出带宽度增加,120℃时达到140nm,易导致应力集中和阳极溶解,合金抗应力腐蚀性能下降。预时效温度为80℃,即稍微欠时效时,7050铝合金抗应力腐蚀性能较好,在缓慢应变速率(10-6s-1)和3.5%NaCl溶液腐蚀介质下,合金抗拉强度为473.5MPa,伸长率为10.67%,应力腐蚀指数为0.05824。     

2A23时效成形铝合金的时效研究

通过拉伸性能、维氏硬度测试和TEM分析研究了2A23时效成形铝合金的时效制度以及不同时效处理制度下该合金的显微组织和力学性能.结果表明:合金适宜的时效温度为170℃,时效时间为20h;S′过渡相为合金的主要强化相;时效前的预变形能促进S′相细小弥散析出,显著提高合金的强度;合金的强度随预变形量的增大而升高,但过大的预变形量又会导致塑性下降;合金最佳的预变形量为2.5%～5%.     

Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金断续时效处理研究

采用维氏硬度测试、拉伸性能测试和透射电子显微分析技术,研究了断续时效处理对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金组织与性能的影响。结果表明,较低的二次时效温度能够促进θ′相的析出,抑制Ω相的析出,降低合金强度,提高合金的伸长率;而较高的二次时效温度则会促进Ω相的析出,抑制θ′相的析出,细化Ω相的尺寸,并且能够改善强化相在晶界的分布,从而提高合金的强度和伸长率。合金适宜的断续时效制度为185℃/2h+150℃/6h。     

热处理对7A85铝合金组织和性能的影响

采用室温拉伸测试,电导率测试,晶间腐蚀及透射电镜等手段研究不同时效制度对7A85铝合金显微组织,力学性能以及晶间腐蚀性能的影响。结果表明:合金经过峰时效(120℃/24h)处理,抗拉强度,伸长率和电导率分别达到760.8MPa,8.9%和29.7%IACS;合金的主要强化相为GP区,峰时效(T6)合金晶内分布着大量细小而弥散的GP区和少量的η′相。双级时效(120℃/8h+165℃/12h)时,合金抗拉强度及电导率分别达到597.7MPa和38.1%IACS,且随着时效时间的延长,晶间析出相长大粗化,PFZ带宽化,晶间腐蚀敏感性降低。因此,采用120℃/8h+165/12h双级时效可以获得较好的综合性能。     

添加Sn对不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金时效硬化和析出行为的影响

采用硬度测试和透射电镜研究Sn对不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金时效硬化与析出行为的影响。结果表明：添加Sn虽然增加了低Mg/Si比合金峰值时效的析出相密度，但也降低了β″相的析出速度，从而降低了低Mg/Si比合金峰时效前的硬化速度和峰时效硬度。过时效阶段，含Sn合金的高析出相密度提高了低Mg/Si比合金过时效硬度。对于高Mg/Si比合金，添加Sn不仅增加合金的析出相密度，同时也提高了β″相的析出速度，从而增加了合金的硬化速度和峰时效硬度。     

高强Al-Mg-Si-Cu铝合金的时效工艺研究

目的 研究时效工艺参数对高强Al-Mg-Si-Cu铝合金微观组织和力学性能的影响规律,以得到Al-Mg-Si-Cu铝合金时效后最优的性能和微观组织。方法 在不同时效处理工艺参数条件下,通过对Al-Mg-Si-Cu铝合金时效处理后的硬度、电导率、室温力学性能进行测试与对比分析,并结合微观组织观察实验,分析了不同时效温度及时效时间对Al-Mg-Si-Cu铝合金时效强化相及力学性能的影响规律。结果 在不同时效温度条件下,经不同时效时间的时效处理后,Al-Mg-Si-Cu铝合金的电导率随时效温度的升高和时间的延长而增大,当时效温度为170、180、190 ℃时,硬度和力学性能在时效时间为16、12、8 h时达到峰值。同时,当时效时间为8、12、16 h时,Al-Mg-Si-Cu铝合金的时效强化相分别是β''相、β''相和Q''相;在峰值时效和过时效工况下,Al-Mg-Si-Cu铝合金的析出相均存在Q''相,该相对合金的强度具有明显的贡献。在过时效阶段,Al-Mg-Si-Cu铝合金强化相明显初化,力学性能和硬度均有明显降低。结论 经淬火处理+180 ℃/12 h时效处理后,高强Al-Mg-Si-Cu铝合金的力学性能最优,抗拉强度和屈服强度分别为404 MPa和388 MPa,硬度为136HV。     

热处理对铝合金半固态成形件组织与性能的影响

研究了T6热处理工艺对A356铝合金半固态成形件力学性能的影响，并应用光学显微镜与透射电镜对金相微观组织和第二相化合物的沉淀析出状况作了进一步的研究。结果表明，固溶温度对半固态铝合金A356成形件力学性能的影响是原始强化相溶解与强化相析出的综合结果，并且后者在热处理中起主要作用。也研究了不同时效参数对成形件硬度的影响，随着时效时间的增加，强化相的不断析出，硬度不断提高，当到一定的程度，热处理出现过时效，强度又开始降低。还从微观角度解释了热处理时产生这一性能差异的内在原因。     

铝合金复合管连续挤压包覆成形本构方程的建立和数值模拟

基于等温热压缩实验,分别获得了AA3003铝合金在变形温度为20~300℃,AA4343铝合金在变形温度为300~450℃,应变速率为0.01~1 s-1条件下的真实应力应变曲线,建立了AA4343铝合金的本构方程.采用DEFORM-2D软件,以AA3003为芯材,AA4343为包覆材料,分析了复合变形区长度、挤压速度和坯料温度对连续挤压包覆过程的影响.结果表明:随着复合变形区长度的减小,连续挤压包覆成形稳定时芯管的径向受力随之降低,合适的复合变形区长度为2.0 mm;随着挤压速度的增加,芯管出现了不同程度的变形,合适的挤压速度为0.1 mm/s;随着坯料温度的升高,芯管所受到的径向力随之减小,合适的温度范围为400~500℃.     

导热铝合金及铝基复合材料的研究进展

铝合金具有密度小、强度高、导电导热性好及加工简单等优点,基于这些综合性能的优势,其作为结构和散热材料广泛应用于汽车、电子及通讯等领域。然而随着系统及设备向着集成化、小型化、轻量化及高功率等方向发展,以铝为主体的金属材料的散热面临着严峻挑战。本文综述了国内外高导热铝合金及铝基复合材料的研究与开发现状,阐述了铝合金的导热机理以及合金成分和加工工艺等对铝合金导热性能的影响规律,分析了高硅铝、铝-碳化硅、铝-金刚石、铝-石墨片/碳纳米管等系列铝基复合材料的导热特性,展望了高导热铝合金及铝基复合材料研究存在的问题及未来的发展方向。     

Al-Sc中间合金生产研发现状及展望

综述了Al-Sc中间合金化合物的性质、传统制备方法和新的工艺,并分析了各种工艺的优缺点.总结了现阶段Al-Sc中间合金化合物研究中存在环境污染、工艺流程长、对设备要求高、成本高和商业应用价值低等问题,并提出了今后Al-sc中间合金化合物缩短工艺流程、降低合金生产成本、实现环境无污染的研究方向及其重要意义.     

铸造耐热铝合金在发动机上的应用研究与发展

主要综述了近年来铸造耐热铝合金在发动机上的研究现状和最新进展,列举了不同种类的铸造铝合金的高温性能,总结了提高铸造铝合金高温性能的几种方法,并展望了铸造耐热铝合金的发展趋势.     

铝合金熔剂的研究

本文介绍了熔剂在铝合金熔炼过程中的作用,熔剂的分类和要求,常用熔剂的组成,适用范围及使用方法等。     

Ti、B复合细化对高温铸造铝合金（ZL－208）的作用

Ｔｉ、Ｂ复合细化使ＺＬ－２０８高温铸造铝合金的高温持久性能受到损害，对室温拉伸和疲劳性能作用不明显。：取６炉１８根试样算数均值。图３　Ｔｉ、Ｂ复合细化对合金高温持久破断寿命的影响（３００℃、８８．３ＭＰａ；３－５炉数据）复合细化剂中的Ｔｉ是合金成分之一，总含量符合技术条件要求［４］，只有Ｂ是新添加的微量元素，与Ａｌ、Ｔｉ等形成Ｂ化物质点［１］，有可能是残存在合金中的这些质点或以其它形式存在的Ｂ损害了高温性能。（３）疲劳性能疲劳性能采用φ４×２５ｍｍ光滑试样在Ｅ型／１００００转／分，循环周次为２×１０７条件下测试，用沉降法求出室温和３００℃未细化和复合细化的疲劳强度，结果列入表２。表２表明Ｔｉ、Ｂ复合细化后的合金室温和高温疲劳性能没有明显变化，这可能是由于复合细化使合金晶粒度减小有限所致。表２　Ｔｉ、Ｂ复合细化对合金疲劳性能的影响３．３铸件切取性能为了进一步验证Ｔｉ、Ｂ复合细化的作用，对未经Ｔｉ、Ｂ复合细化的某直升机发动机附件—减速器机匣前部铸件，与同种经Ｔｉ、Ｂ复合细化的铸件（法国产）进行切取性能对比试验，切取试样直径为φ３，两铸件的化学分析成分列入表３。切取性能对比试验结果如表４、表５所示。表４表明两种铸     

SSRF储存环预研制铝合金真空室的机械加工

上海同步辐射装置（SSRF）储存环铝合金超高真空室已研制成功，该机加真空室的尺寸大、尺寸精度、形位公差及粗糙度要求极高，不同于常规的大型超高真空室。在预研件加工中，成功地解决了一系列问题，如光洁度提高困难，加工成型后变形大；加工尺寸和精度受环境温度影响较大等。本文详细阐述了储存环真空室材料和热处理状态的选择依据，为了保证尺寸精度和形位公差所采取的工艺措施，分析了粗糙度的形成机理和影响因素，从刀具材料、几何角度、切削参数、冷却液选型等多方面提出了解决办法。     

轻合金真空摩擦学研究进展

总结了应用于航空航天并在航空航天工业中具有广阔应用前景的钛合金、铝合金和镁合金的真空摩擦学实验研究结果,综述了这几种轻合金真空摩擦学的研究进展,进一步指明了轻合金真空摩擦学的研究方向.研究结果表明:轻合金在真空中的摩擦磨损行为与在空气中的明显不同,当与其自身或其它金属构成摩擦副时,在真空中的摩擦系数较在空气中的普遍降低,真空度、实验载荷和滑动速度是影响轻合金真空摩擦磨损行为的主要因素.     

镁铝异种金属TIG焊接头性能的研究

采用TIG焊对镁和铝分别以铝焊丝和锌焊丝作为填充金属进行异种焊接,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及显微硬度计等设备对其组织和性能进行分析和比较.结果表明:铝丝焊接时,Mg侧过渡区清晰可见,宽度约为300μm,镁铝元素相互扩散在过渡区形成Mg17Al12和Al3Mg2,此金属间化合物的生成使接头容易发生断裂.采用锌丝焊接时,镁锌界面清晰,锌铝过渡区为宽度约2μm的固溶体层,Zn元素的存在可有效阻止镁铝元素的相互扩散,减小过渡层的厚度,阻止金属间化合物的形成.     

锻造技术在轻金属中的应用

随着社会的发展,材料的研发与设计向着轻量化、高强化发展,轻金属在航空航天以及汽车工业上表现出了良好的应用潜力,同时也对材料加工成形方式,如锻造技术等提出了更高的要求。简要介绍了金属锻造技术,如自由锻造、等温锻造和多向锻造技术,分析了锻造技术在轻量化金属如钛合金、铝合金以及镁合金上的应用,经过锻造处理后,金属的微观组织及力学性能得到了提升,锻件质量得到了改善。还介绍了数值模拟在锻造过程中模具设计及工艺优化上的研究及应用现状,同时对金属锻造未来向精密化、复杂化以及智能化的发展趋势进行了分析与展望。