热轧工艺对2524铝合金组织和力学性能的影响研究

分别以不同热轧温度和不同道次变形量对铸态2524铝合金进行了热轧试验,总变形量为90%。采用光学金相显微镜、拉伸试验机等检测了轧制板材显微组织及力学性能。结果表明:随着热轧温度的逐渐降低,2524铝合金的塑性逐渐减小;在轧制过程中板材不均匀变形导致边部出现裂纹,随着轧制的进行,裂纹不断扩大使试验无法继续;当热轧温度从300℃升高至400℃时,2524铝合金中再结晶晶粒减少,合金的断裂韧性提高;2524铝合金经过400℃热轧和T6热处理后,2524铝合金的抗拉强度达到485MPa,伸长率为13.5%。     

汽车用高强5754铝合金的退火工艺

对用半连续铸造法制备的5754铝合金铸锭,经过热轧与冷轧后得到4 mm厚的合金板材。试样在电阻炉中进行不同温度与时间的退火,研究了热处理主要参数对合金板材力学性能与显微组织的影响,观察了拉伸断口的形貌。结果表明,5754铝合金退火时间对力学性能的敏感性小于退火温度;适宜的退火工艺为：退火温度为250 ℃,保温时间为4~16 h。     

冷轧与退火对LA91合金显微组织和力学性能的影响

对热挤压态LA91合金进行了冷轧及退火处理,研究了不同冷轧变形量与退火温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,总轧制变形量为76.7%的LA91合金薄板具有较高的强度和良好的塑性(抗拉强度为177 MPa,伸长率为37.4%)。在200~300℃范围内退火,冷轧LA91合金发生回复和再结晶,β相逐渐变为等轴状,α相逐渐球状化。因此,随退火温度升高,合金薄板的抗拉强度先降低后升高,伸长率则先升高后降低。同一变形量下,合金中的α相再结晶温度略高于β相;经1h退火,不同变形量的冷轧LA91合金开始再结晶的温度略微不同,约为250℃,退火温度为300℃时,再结晶完成。     

预变形对Al-Mg-Si系合金组织及力学性能的影响

采用硬度测试、拉伸试验、SEM等一系列的表征手段研究了不同冷轧变形量及时效温度对汽车车身板用Al-Mg-Si系铝合金力学性能和显微组织的影响。结果表明:随着冷轧变形量的增加,其自然时效的抑制作用更加明显;当时效温度为180℃时,随着冷轧变形量的增加,铝合金板材达到峰值硬度的时间提前,选择合适的冷轧变形量和时效时间,有利于促进铝合金的快速时效;经180℃×30 min时效后,随着预变形量的增加,合金强度相比时效前均有所上升,并且均保持了一定的伸长率。     

温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu-Zr合金的组织及性能的影响

在250、300、400℃下分别对Al-0.75Mg-0.75Si-0.8Cu-0.7Zr合金进行大应变轧制变形,采用拉伸性能测试和扫描电镜(SEM)等研究了轧制温度对不同处理态合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:在250℃轧制时,Al-0.75Mg-0.75Si-0.8Cu-0.7Zr合金的抗拉强度为204 MPa,伸长率为15.2%;随着轧制温度的升高,强度逐渐降低,而伸长率不断增大;合金经300℃热轧+510℃×80 min+195℃×13 h+冷轧加工后的晶粒最为细小,其综合力学性能最好,抗拉强度为475 MPa,伸长率为8.13%,断口上分布着大量细小均匀的韧窝。     

拉伸与轧制预变形对2519A铝合金组织与力学性能的影响

通过硬度测试、拉伸测试、透射电镜分析以及织构测试等手段,研究拉伸和冷轧两种不同预变形方式对2519A铝合金165℃时效后组织与力学性能的影响。结果表明:适当的变形量均使θ′相尺寸细小、密度增加,而变形量过大使θ′相分布变得较不均匀,合金强度提高不大,而塑性降低;6%拉伸预变形和7%冷轧预变形使合金板材峰值时效抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为472MPa、404MPa、15.6%和472MPa、417MPa、9.4%,二者的抗拉强度基本相同,但前者的屈服强度低、塑性高;两种预变形方式下板材织构类型相同,取向密度无明显差别;合金板材屈服强度和伸长率的差别由第二相θ′相的数量、尺寸和分布所确定。     

半固态6061合金热轧板的显微组织与力学性能

采用冷轧+半固态热处理+热轧的工艺制备出半固态6061合金板,并对该板材进行显微组织观察与力学性能测试,研究了显微组织与力学性能之间的相互关系。结果表明:6061合金半固态坯料热轧后,半固态显微组织的α-Al固相颗粒沿RD与TD方向拉长,沿RD方向拉长幅度较大,具有较好的塑性变形能力,而"液相"则变化不明显,塑性变形能力较差。6061合金半固态坯料热轧薄板沿RD方向的抗拉强度为125.38 MPa,伸长率为6.43%;相比6061合金铸态坯料热轧薄板,抗拉强度提高了14.64%,伸长率却降低了72.57%。     

冷轧变形量对2519铝合金组织与力学性能的影响

通过显微硬度、拉伸测试,透射电镜分析等手段研究了形变热处理工艺对2519铝合金组织与力学性能的影响.结果表明:冷轧变形加速了2519铝合金在165℃下的时效过程,缩短了峰值时效时间,并随冷轧变形程度的增加,析出强化相θ'相愈弥散、愈细小,这些弥散而细小的θ'相有利于阻碍位错的运动,从而提高合金的强度;随冷轧变形量的增加2519铝合金中的无沉淀析出带逐渐变窄,合金的伸长率逐渐降低.2519铝合金时效前的冷轧变形量应在10%～15%之间.     

新能源汽车用5754-H32铝合金带材生产工艺研究

根据新能源汽车用5754铝合金H32状态带材的性能要求,试验研究了不同冷轧加工率和成品退火温度对5754铝合金带材组织和力学性能的影响。结果表明,带材的极限拉伸强度随冷轧压下率的增加呈线性增加;屈服强度在压下率小于11.1%的情况下随压下率增加而迅速增加,而后增幅减小,但也呈线性增加;伸长率在压下率小于26.2%的情况下随压下率增加而急剧降低,而后基本保持不变。5754铝合金产品力学性能满足客户使用要求的工艺制度为:冷轧加工率12.5%~19%、成品退火温度280℃~300℃、保温时间2 h。     

冷轧变形量对Mg-9Li-1Zn合金组织和性能的影响

采用显微组织观察、室温拉伸、硬度测试研究了冷轧变形量对Mg-9Li-1Zn合金在不同加工状态下显微组织和力学性能的影响。结果表明:铸态Mg-9Li-1Zn合金组织为α-Mg和β-Li的两相混合组织。随着冷轧变形量的增加,合金中α-Mg相和β-Li相逐渐被拉长,两相取向性越来越明显。在变形量80%的合金中,α-Mg相和β-Li相的组织明显细化,呈细条状分布。随着冷轧变形量的增加,合金的抗拉强度、硬度逐渐升高,伸长率逐渐降低。变形量80%的合金抗拉强度达到197MPa,硬度达到74.3HV,但伸长率降到9.0%。合金冷轧后200℃×1 h退火处理,合金的塑性明显改善,80%变形量轧制合金退火后伸长率达到24.1%。     

中间退火对5052铝合金组织与性能的影响

试验研究了中间退火对不同热轧态5052铝合金组织与性能的影响。结果表明,中间退火对热轧5052铝合金板的显微组织和力学性能均有显著的影响。经过中间退火热处理后晶粒长大,随着退火温度的升高晶粒长大更明显。经过中间退火处理后和中间退火后再轧制的板材,其第二相的组成没有发生改变,均由α-Al、Al82Fe18和Mg2Si三相组成。经过中间退火后合金的强度降低,伸长率得到提高。其中热轧变形量为54%的样品经过150℃保温4 h的中间退火,可获得较好的伸长率。热轧变形量为75%,经过70℃保温4 h中间退火后再轧制变形量为75%时,其伸长率最高,为5.4%。     

AZ31B镁合金冷轧及退火后的组织与性能

研究了AZ31B镁合金的冷轧工艺与冷轧后的组织变化,以及退火过程中退火温度、保温时间以及冷轧变形量对再结晶组织的影响,获得了静态再结晶图.当冷轧变形量大于15%,退火温度不超过400 ℃,可以获得细小的再结晶晶粒.最佳的冷轧及退火工艺为:冷轧变形量15%～25%,退火温度200～350 ℃,时间为30～60 min.冷轧退火AZ31B镁合金板材具有较好的力学性能,应变速率对镁合金冷轧退火板材的伸长率影响较大,而应变速率对强度基本上没有影响.     

中间退火对冷轧5052合金组织及力学性能的影响

对初始变形量为37.5%的5052铝合金冷轧板进行中间退火试验,研究了不同退火条件下5050合金组织和力学性能的影响规律。结果表明,随着中间退火温度的提高和退火时间的延长,合金组织由变形亚结构态逐渐转变为完全再结晶组织,再结晶晶粒尺寸的分布较均匀;经二次冷轧后,合金在400℃下退火时屈服强度σ0.2、抗拉强度σb和屈强比σ0.2/σb均较在350℃下的低,而伸长率δ5却比在350℃时高。     

时效时间对冷轧2024铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸力学性能及硬度测试和透射电子显微镜（TEM）观察,研究了室温条件下30%变形量冷轧2024铝合金180 ℃时效不同时间的力学性能和组织。结果表明,冷轧态2024铝合金在180 ℃时效时,出现了双峰时效强化。时效120 min时,合金中含有大量位错墙,有大量S’相析出,出现第一个强化峰,合金抗拉强度为560 MPa,伸长率为3.6%;时效720 min时,合金中S’相完全溶解,有Ω相析出,且位错含量降低,出现第二个强化峰,此时合金抗拉强度（563 MPa）与第一个峰值时几乎相等,但伸长率达9%,较120 min时提升150%。     

汽车用高性能3004铝合金板材生产工艺研究

对汽车用3004铝合金板材的生产工艺进行了研究,通过控制合金化学成分,试验研究冷轧工艺路线、退火温度对3004铝合金板材组织与性能的影响,确定了对热卷采用多道次冷轧至成品厚度板材的工艺路线,成品退火制度为340℃(11+1)h。生产出的0.4 mm厚度板材抗拉强度为180 N/mm2～185 N/mm2,伸长率为19.1%～20%,均超过标准规定值及用户的要求值,深冲性能良好,满足汽车用材的要求。     

基于单向拉试验5A90铝合金超塑性能试验研究

采用等应变速率拉伸法研究了温度和应变速率对5A90合金超塑性力学性能的影响。结果表明:5A90铝合金最佳变形温度是400℃,在此温度下,不同应变速率条件下,可以获得较大的伸长率,最大伸长率为193.6%;在变形温度为375℃~500℃时,应变速率对5A90铝合金的流变应力及抗拉强度有显著影响,流变应力及抗拉强度随应变速率升高而增大。在同一应变速率下,5A90铝合金流变应力水平随着变形温度的提高而降低。另外,基于Backofen本构方程,对5A90铝合金在不同温度状态下的强化规律进行了分析,结果表明,随变形温度逐渐升高,应变速率敏感性指数先减小后增大,最后得到5A90铝合金最佳超塑性参数为:T=400℃,ε=0.0005s-1。     

纯镍板材制备工艺研究

以5 mm厚热轧纯镍板材为原料,制备冷轧板材。研究了成品力学性能随退火温度的变化趋势以及半成品退火温度、冷轧变形量对纯镍板材板形和成品性能的影响。研究发现:纯镍板材的性能随着退火温度的变化存在一个陡峭的拐点,大约在580~600℃之间,拐点之前和之后,力学性能变化较小。拐点之前退火温度较低时,强度与冷加工态性能相当。拐点之后退火温度较高时,随着温度的升高,强度缓慢下降,伸长率缓慢升高。合适的成品退火温度应选择在拐点之后的600~700℃。降低半成品退火温度并进行半硬态退火,可提高成品冷轧板材的板形和力学性能。加大单轧程的变形量(约80%),可提高纯镍板的力学性能。     

固溶处理对Ti-4.5Al-2.5V-1.5Fe-0.25O热轧板材组织及力学性能的影响

研究了不同固溶温度与冷却方式对Ti-4.5Al-2.5V-1.5Fe-0.25O热轧板材显微组织及力学性能的影响。结果表明:热轧合金板材组织主要由α相和β相组成,随着固溶温度从910℃升高到1000℃,板材中α相含量减少而β相含量逐渐增多,初生等轴α相向针状β相转变进而向全片层状β相转变;空冷冷却速度较慢,高温组织有很大一部分发生分解,而水冷冷却抑制高温析出相析出及分解,形成片层状β转变组织;随着固溶温度的升高,合金板材抗拉强度先增加后减小,伸长率降低;940℃固溶后水冷处理的合金板材力学性能最优:抗拉强度1264 MPa,伸长率11.4%。     

2014铝合金轧制工艺研究

通过显微组织观察、拉伸性能测试研究了轧制温度、轧制变形量对2014铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:当变形量60%且轧制温度400～460℃时,随着轧制温度的升高,组织中再结晶晶粒逐渐减少,420℃轧制试样组织均匀,晶粒尺寸最小。随着轧制温度的升高,试样强度和伸长率先升高再降低,420℃轧制试样的强度和伸长率达到最大值。当轧制温度420℃且变形量20%～80%时,随着变形量的增加,试样铸态枝晶状组织逐渐减少,抗拉强度和伸长率先增大后减小,屈服强度变化不明显。当变形量60%时,试样力学性能最优。     

冷轧和退火对纯镍拼焊接头组织和力学性能的影响

对纯镍板拼焊接头进行冷轧，然后进行800～1100℃退火，通过对比分析，研究了冷轧和退火工艺对纯镍板材的组织和力学性能的影响。结果表明，经过75%变形量的冷轧加工后，拼焊接头的晶粒破碎，微观组织沿轧制方向呈线性纤维状，其抗拉强度约611 MPa,伸长率约5.6%。在800℃退火时，显微组织发生部分再结晶，但仍然存在大量拉长的线性纤维组织，抗拉强度为387.9 MPa,伸长率为20.4%;在900℃退火时，大部分线性纤维组织发生再结晶，抗拉强度为363.5 MPa,伸长率为23.7%;1000℃退火时，冷轧形成的线性纤维组织完全消失，微观组织发生完全再结晶，抗拉强度为357.5 MPa,伸长率为32.3%;在1100℃退火时，与1000℃退火时相比，微观组织变化不明显，力学性能也无明显变化，抗拉强度为355.3 MPa,伸长率为30.9%。由力学性能和微观组织综合比较可知，1000℃为最佳的中间退火温度。