Zn含量及回归热处理对7075铝合金性能的影响

采用铸锭冶金法制备高Zn含量（质量分数为10.8%）的7075铝合金,用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等分析了提高Zn元素含量后7075铝合金显微组织的变化,并研究了不同回归热处理对该合金力学性能的影响。结果表明,Zn元素质量分数提高到10.8%时,合金晶粒得到细化,在T6状态下,合金抗拉强度达到650 MPa,屈服强度为620 MPa,其抗拉强度和屈服强度较常规7075铝合金分别提高了10.2%和13.8%,但伸长率较低,仅为2.8%;含10.8%Zn的7075铝合金经优化后的回归热处理（120 ℃×12 h+190 ℃×10 min+120 ℃×16 h）后,抗拉强度为714 MPa,屈服强度为690 MPa,伸长率为8.3%,其较T6状态下分别提高了9.8%、11.3%及196%。     

电脉冲时效对7075铝合金组织和性能的影响

通过开展正负交变电脉冲辅助时效实验,采用TEM分析以及电导率、维氏硬度和力学性能等测试手段,研究不同频率的正负交变电脉冲对7075铝合金组织和性能的影响。结果表明:频率为10和700 Hz的正负交变电脉冲可加速时效析出进程,显著提高铝合金硬度;同时,经过正负交变电脉冲时效热处理后,试样的强度较常规时效热处理后试样的强度提高了10.3%,伸长率提高了3.1%;通过TEM对7075铝合金的显微组织进行观察,发现与常规时效热处理相比,在正负交变电脉冲时效热处理条件下,晶内析出相η′的数量增多,弥散度增高;晶界析出相由细小连续分布向断续分布的粗化沉淀相转变。可见,正负交变电脉冲辅助时效热处理比常规时效热处理工艺对铝合金组织和性能的改善效果更加明显。     

脉冲电流处理对7075铝合金显微组织及力学性能的影响

对7075铝合金进行T6时效处理和不同电流密度(50～125 A/mm²)、不同通电时间(480～600 ms)的脉冲电流处理(EPT),采用扫描电镜、透射电镜及万能试验机等研究了合金经不同工艺处理后的显微组织和力学性能。结果表明：与传统的T6时效处理相比,采用合适的电流密度和通电时间的脉冲电流处理,合金的析出相数量、尺寸减小,但能提高位错密度和亚晶数量;且随电流密度和通电时间的增加,第二相回溶数量和亚晶数量不断增加,但位错密度随着电流密度的增加先增大后减小,随着通电时间的增加而不断减小。合金的抗拉强度和伸长率随电流密度和通电时间的增加均为先升高后降低,经固溶+EPT(470℃×3 h+100 A/mm²×560 ms)后合金的抗拉强度和伸长率达到最高,分别为555 MPa和18%,与T6时效处理相比,抗拉强度下降了2.6%,但伸长率提高了100%。脉冲电流处理的合金的强化机制是固溶强化、位错强化和细晶强化的复合强化机制。     

固溶处理对稀土改性Al-Zn-Mg-Cu合金组织及性能的影响

采用OM、SEM、EDS和室温拉伸等方法,研究了475℃下固溶时间对不同成分Al-Zn-Mg-Cu合金(7055、7055-Pr、7055-Er、7055-Pr-Er合金)组织性能的影响规律。结果表明,4种合金的强度均随固溶时间的增加先升高后下降;稀土Pr、Er的添加可以减少基体中的残留相、细化晶粒,从而改善合金的伸长率;稀土Pr比稀土Er具有更好的提升合金伸长率的效果,而稀土Er对合金强度提升影响较大。适当的固溶处理可以优化基体中残留相和第二相的数量与尺寸,从而影响合金断口形貌与力学性能,在475℃固溶60 min后7055-Er合金的抗拉强度达到最大值,为665 MPa,而7055-Pr合金的伸长率达到最高值,为14.9%。     

7075铝合金对AZ91镁合金组织和性能的影响

为了研究7075铝合金对AZ91镁合金组织与性能的影响,采用光学显微镜、扫描电镜、X 射线衍射仪、万能材料试验机研究了AZ91镁合金的显微组织与力学性能。结果表明：向AZ91镁合金中加入7075铝合金可使该合金的铸态组织明显细化,当7075铝合金含量超过4%（质量分数,下同）时,AZ91镁合金铸态组织中Mg17Al12相数量明显减少,并且组织中生成了Al6Mn新相。合金抗拉强度与延伸率随着7075铝合金加入量的增加而提高,当7075铝合金的加入达到4%,其抗拉强度与延伸率达到最大值,分别为186 MPa和8.2%     

退火处理对5083铝合金组织和性能的影响

研究了退火温度和保温时间对5083铝合金组织与性能的影响。结果表明,冷轧态5083铝合金具有典型的纤维状组织,当退火温度为250℃时,合金保持轧制态的流线组织,仅发生部分再结晶。退火温度升高到300℃时,合金基本完成再结晶。其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为265 MPa、118 MPa和20.5%。     

多向锻造7075铝合金的结构和性能

在440℃经多向锻造加工成7075铝合金锻件。研究了锻件的显微组织和力学性能随退火温度和T73回火的变化，TEM和SEM用于分析锻件的晶粒和第二相形态。多向和大变形锻造产生平均晶粒尺寸1．8μm的完全再结晶组织。390℃-450℃退火使晶粒长大到3μm，但位错和第二相分布没有明显改变，这时锻件展现出较低强度和较高延性。T73回火使锻件屈服强度和拉伸强度分别提高280％和210％，而延性同退火样相比并无明显下降，断裂韧性达到51MPam^1/2，可以认为这是沉淀强化的贡献。     

形变热处理工艺条件对7075铝合金组织及性能影响

研究了7075铝合金棒料的形变热处理工艺条件(形变量和时效制度)变化对其组织和性能的影响。结果表明,固溶处理后进行冷变形,随着形变量的增加,合金的硬度随之增加,当冷形变量达到40%左右时合金的硬度最高,随后随形变量增加合金的硬度略有下降;在相同冷变形量条件下,在120℃时效16 h制品的硬度最高;通过金相组织观察发现,形变热处理后7075铝合金棒料的晶粒细化,且可观察到明显的析出相。综合考虑,7075铝合金棒料形变热处理的最佳工艺制度为固溶(470℃20 min)淬火+变形量40%+时效(120℃16 h)。     

热处理制度对2B16铝合金线材性能的影响

通过性能试验、金相组织分析，研究了热处理制度对2816铝合金线材性能的影响，并分析了影响线材性能的原因。     

回归温度对冷轧态3104铝合金组织及性能影响

通过对冷轧态3104铝合金试样进行不同温度回归处理,利用金相显微分析及力学性能试验研究了回归温度对其显微组织及力学性能的影响规律。结果表明:不同回归温度条件下,3104铝合金的组织形貌、第二相组织数量、分布及力学性能有较大的差异。在一定温度范围内,随回归温度的升高,晶界逐渐明显,析出的第二相组织数量逐渐增多且分布均匀,同时力学性能逐渐提高。当回归温度达到180℃时,晶内及晶间弥散分布着大量的第二相组织,力学性能较高,当回归温度达到210℃时,第二相的析出量大量减少,力学性能明显降低。     

回归再时效对7075-T8铝合金显微组织及力学性能的影响

对7075-T8铝合金进行重固溶处理、T6时效处理和不同温度(160～205℃)、不同时间(20～80 min)的回归再时效(RRA)处理,采用扫描电镜、透射电镜、显微硬度仪和万能试验机等研究了合金经不同热处理后的显微组织和力学性能。结果表明：重固溶处理后,相较于T8及T6处理,采用适当的回归温度和回归时间的RRA处理,不会改变合金析出相的种类,但能提高析出相的密度,减小析出相的尺寸;且晶界处第二相尺寸随回归温度的升高不断增大,含铜相随回归时间延长不断富集在晶界附近。经重固溶-RRA(470℃×4 h+120℃×24 h+175℃×20 min+120℃×24 h)处理后的7075-T8合金的抗拉强度和伸长率达到696 MPa和12.7%,与T8和T6时效处理相比,合金的抗拉强度分别提高了29%和20%、伸长率分别提高了46%和41%。合金的强度随着回归温度的升高先升高后降低,在175℃回归处理20 min后达到峰值。     

Er对多向锻造7050铝合金组织性能的影响

以7050铝合金及含Er7050铝合金(7E50)为研究对象,对两种铝合金自由锻件进行固溶、时效处理后,采用SEM、TEM与室温拉伸等测试手段研究铝合金锻件固溶及时效处理过程中组织和力学性能的演变规律。结果表明,两种合金经470℃×1 h固溶后,7050铝合金再结晶组织占比69.45%,而7E50合金再结晶占比仅为62.08%,Er元素的加入可以抑制合金的再结晶行为。最佳的单级时效工艺为120℃×24 h,经单级峰时效处理后7E50合金的强度、硬度、伸长率均高于7050合金,由此可见Er元素的加入可以有效提升合金的力学性能。7E50铝合金峰时效态下的析出相主要是η′相、GP区和Al₃(Er, Zr)颗粒。两种合金晶界上析出相都呈链状连续分布,但7E50铝合金晶界析出相尺寸明显小于不含Er的7050合金,这可能是7E50合金伸长率高于7050合金伸长率的原因之一。     

固溶处理对7075铝合金显微组织与力学性能的影响

通过对7075铝合金进行不同工艺的固溶处理,分析了固溶处理对7075铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:利用优化的固溶工艺处理后,可有效减少粗大的第二相尺寸和数量,提高合金元素的固溶过饱和度;采用490℃×2h+130℃×16h工艺处理后,可以明显提高铝合金的力学性能。     

稀土Y对回归再时效后挤压态7075铝合金微观组织和力学性能的影响

通过反向挤压工艺将添加了0.2％稀土Y的7075铝合金铸锭挤压成棒材,随后进行固溶和回归再时效.通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪和电子背散射衍射等技术研究了稀土Y的添加对经过回归再时效处理的挤压态7075铝合金微观组织的影响,分析了合金的力学性能变化.结果表明,Y的添加可以细化合金的晶粒尺寸,提高合金的再结晶程度;Y的...     

Cu对3004铝合金板材组织和性能的影响

试验研究了Cu对3004铝合金板材组织和性能的影响。结果表明,当该合金中w(Cu)提高0.1%左右,可以改善合金的显微组织,材料的强度及屈强比得到显著提高,虽然伸长率稍有下降,但对材料的工艺性能影响很小。     

热处理对含Ag耐热铝合金组织与性能影响

通过铸锭冶金及形变热处理,制备了一种含0.6Ag的Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Mn耐热铝合金.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、差热分析及力学性能测试,研究了热处理工艺(包括均匀化处理、固溶及人工时效处理)对合金的组织与性能影响,并推导了其均匀化动力学过程.结果表明,理想的热处理工艺是均匀化制度为500℃×12h,固溶温度为525℃,人工时效制度为185℃×8h.通过优化热处理工艺,合金的室温抗拉强度达570MPa,伸长率在10%以上.     

热处理对铸造ZL102合金组织和性能的影响

对ZL102合金的热处理工艺参数进行优化,采用力学性能检测、组织观察等方法对铝合金的性能和强化机制进行了研究.结果表明:该成分铝合金的最佳热处理工艺为:540℃×5h固溶+200℃×5h时效;经上述工艺热处理后,合金的布氏硬度为93.7 HB,抗拉强度为221.65MPa.     

Er、Zr及热处理对高锌铝合金组织和力学性能的影响

本文以Al-30Zn-3Cu-2.5Si高锌铝基合金为研究对象,探究稀土元素Er、Zr对铸态及热处理态合金组织和力学性能的影响,并分析和探讨了其作用机理。研究结果表明,当添加0.10 wt % Er和0.10 wt % Zr元素后能够明显的细化合金晶粒,平均晶粒尺寸由74.28 μm减小至60.01 μm,且α-Al晶粒转变为细小的等轴晶。稀土元素Er、Zr的添加会在合金内部形成Al3（Er,Zr）细小的粒子并能够起到钉扎位错的作用,从而提高合金的力学性能。添加Er、Zr后,铸态合金的抗拉强度由未添加稀土元素的323.01 MPa提高到了358.29 MPa,提升了10.93 %;屈服强度由309.33 MPa提高到了315.00 MPa,提升了1.83 %;延伸率基本未发生变化。合金经固溶时效热处理强化后,添加稀土元素合金的抗拉强度为449.48 MPa,屈服强度为408.51 MPa,比铸态合金分别提高了25.45 %、29.68 %。粗大的第二相存在于晶界处,导致合金的延伸率仍较差。     

热处理制度对7075铝合金显微组织和性能的影响

研究了7075锅合金固溶处理后双级时效热处理工艺,分析了双级时效工艺对7075铝合金显微组织和硬度的影响。结果表明,经470℃×20 min固溶后,再经(115±5)℃×6h 170℃×(14～16)h二级时效时能获得较好的综合性能,为7075铝合金时效热处理工艺参数的确定及优化提供参考依据。     

焊后热处理对7075铝合金PVPPA焊接接头组织与性能的影响

采用脉冲变极性等离子弧焊焊接10 mm厚的7075铝合金,对焊后试件进行固溶后水淬再进行二级人工时效处理,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机和显微硬度仪对焊缝的显微组织和焊接接头的力学性能进行了分析和测试,研究焊后热处理对焊接接头组织及力学性能的影响. 结果表明,焊缝区经热处理后晶粒由柱状晶向等轴晶转变,枝晶间和晶界处的T相溶解,焊接接头的抗拉强度由热处理前397.9 MPa提高到545.1 MPa,接头强度系数为0.925,焊缝的显微硬度有所改善,力学性能显著提高.