微量钪对Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr合金组织性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr和Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.12Sc-0.15Zr 合金, 采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了2种合金不同处理态的显微组织, 测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率。结果表明:添加微量Sc可以明显细化合金的铸态晶粒, 显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的力学性能和电导率, 其作用机理主要为Al₃(Sc, Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和沉淀强化。     

微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr 铝合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-7.6Zn-2.2Mg-1.24Cu-0.13Zr和Al-7.8Zn-2.2Mg-1.30Cu-0.30Sc-0.14Zr 合金, 测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率, 利用金相显微镜和透射电子显微镜研究了2 种合金不同处理态的显微组织, 利用扫描电镜观察铝合金的拉伸断口。结果表明:添加微量的Sc 可以明显细化合金的铸态晶粒, 显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr 合金的力学性能和电导率, 其作用机理主要为Al₃(Sc, Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和弥散强化。     

Sr变质对Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni 合金组织和性能的影响

为提高Al-Si-Cu-Mg-Ni合金的室温和高温拉伸性能,研究了Sr添加量对二元共晶Al-Si合金组织的影响,及其对T6态Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,随着Sr含量的增加,共晶Si变质效果增强,但其含量过高时会粗化α-Al晶粒,降低合金性能;添加Sr质量分数为0.06%时,二元共晶Al-Si合金的变质效果最佳.添加质量分数0.06%Sr的T6态Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金,其共晶Si球化程度较高,且分布更加均匀弥散,合金的高温拉伸性能可达128MPa;在保证合金高温拉伸性能的同时,室温拉伸性能相比于添加0.04%Sr的合金提高到305MPa.     

微量钪对低Cu/Mg 比Al-Cu-Mg-Li 合金微观组织及性能的影响

通过时效硬化曲线的测量、室温拉伸实验以及时效组织的电镜观察, 研究了微量钪对低Cu/Mg 比Al-Cu-Mg-Li 合金时效行为、显微组织和力学性能的影响。实验结果表明, 微量钪的添加能显著增强该合金的时效硬化和强化效果, 但延长了合金达到时效峰值所需的时间。微观组织分析结果表明, 微量钪的添加影响了合金的时效析出过程, 在不含钪的Al-4.0Mg-1.5Cu-1.0Li-0.12Zr合金中, 时效析出相为沿位错大量析出、分布不均匀的S 相和少量的δ′相(Al₃Li)及Al₃Zr 粒子;而在含钪的合金中主要析出相为弥散细小的Al₃Li/ Al₃(Sc, Zr)复合相与δ′相。     

微量Sc对Al-3.0%Cu合金时效硬化及析出行为的影响

借助维氏硬度的测量及透射电镜（TEM）的观察和分析,系统地研究了Al-3％Cu合金和Al-3％Cu-0．3％Sc合金在150、200、250、300、350、400℃的时效硬化和析出行为。研究结果表明：时效温度低于200℃时,Al-Cu-Sc三元合金与Al-Cu二元合金的时效硬化曲线几乎没有差别。Al-Cu-Sc三元合金在300℃、6ks时效时硬度HV最高,为90kN／mm^2,Sc对硬度上升的影响也是在300℃时最为显著,△HVmax=45kN／mm^2;Al-Cu-Sc三元合金在本实验条件范围内的时效过程中,Al3Sc与θ′-Al2Cu2种二元析出物是各自独立析出,且析出物间无明显的相互作用。     

热处理工艺对超高强铝合金组织与性能的影响

通过硬度、拉伸性能测试, 金相、扫描电镜、透射电镜观察, X 射线衍射分析, 研究了热处理工艺对新型电磁铸造合金(Al-9.0Zn-2.5～2.8Mg-2.0～2.4Cu-0.1～0.15Zr-0.224Ag)显微组织和性能的影响。结果表明:合金的峰时效制度为120 ℃/24 h。在峰时效条件下, 合金的抗拉强度达到730 MPa, 屈服强度达到705 MPa, 延伸率为8.8 %。合金有显著的时效硬化特性, 其强化机制主要是沉淀强化, 合金的主要强化相为GP 区和η′过渡相。合金的断裂形式为微孔聚集型韧性断裂。     

T6热处理工艺对Al-7Si-0.3Mg-0.3Y合金组织和性能的影响

利用金相、拉伸试验和断口扫描等实验方法,研究了T6热处理工艺(固溶温度和保温时间)对Al-7Si-0.3Mg-0.3Y合金组织和性能的影响。结果表明,T6热处理能有效改善合金微观组织,提高合金的力学性能。当经过535℃固溶处理4.5 h+180℃时效处理8 h后,共晶Si形貌由纤维状或针尖状变为颗粒状,边角更加圆润和钝化,合金的抗拉强度、延伸率和硬度分别达到271 MPa、6.5%和73 HB。与铸态相比,T6热处理后的合金断口有大量韧窝存在并且分布更加均匀,断裂机制为准解理断裂和韧窝断裂的混合方式。     

Sn对正挤压Mg-Al-Sn-Zn-Y合金组织和力学性能的影响

在275~400 ℃对Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y和Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金正挤压,利用光学金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）分析显微组织,并测试了其室温拉伸性能。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12相和Mg2Sn相组成。Sn含量由2%增加到4%后,Mg2Sn相和离异共晶β-Mg17Al12相体积分数增加,层片状共晶β-Mg17Al12相体积分数减少。挤压温度相同时,Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金挤压试样力学性能均优于Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y合金,275 ℃挤压试样抗拉和屈服强度最高,分别为329.9和254.4 MPa。两种合金的室温拉伸断裂方式均为准解理断裂。Sn的添加可有效促进挤压过程中动态再结晶的形核,并抑制再结晶晶粒长大,从而同时提高挤压态合金的强度和塑性。     

多元稀土钨线材轧制致密化及退火分析

通过使用二辊轧机,采用一火八道次的热轧制工艺进行多元稀土钨合金线材开坯,对开坯后的多元钨合金线材进行退火处理。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱、光学显微镜、显微硬度计等表征分析轧制致密化过程,轧制、退火对钨线材组织性能的影响。研究结果表明:轧制过程中烧结孔发生变形、闭合,最终在剪切力的作用下消失,多元稀土钨线材密度增加,在轧制温度1 650℃,保温时间30min,轧制速度170m/s下进行轧制,孔隙度由6.50%减少至4.61%,钨线材密度由17.84g/cm3增加到18.12g/cm3;轧制组织中的晶粒在轧制方向上伸长,形成相互挤压、重叠的加工态组织,热轧过程主要发生动态回复过程,在晶粒内部形成胞状亚结构;在1 100℃至1 300℃退火保温时仅发生回复并未再结晶,在1 400℃保温60min发生再结晶,晶粒未完全长大,在1 600℃退火保温60min时,再结晶过程完成。     

Ce对Mg-14Al-5Si合金组织及性能的影响

本文研究向Mg-14Al-5Si合金中添加不同量的Ce元素,对合金组织及力学性能的影响。结果表明：向Mg-14Al-5Si合金中加入重量百分比为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的Ce元素,合金中Mg₂Si由粗大树枝状变为多边形和圆形,粗大连续网格状的共晶β-Mg₁₇Al₁₂相也有所细化,变为细小网格状和部分变为孤岛状分布。Ce添加量为1.5％时改性效果最佳,Mg₂Si颗粒平均尺寸由45.87μm减小到6.07μm,此时合金力学性能达到最佳,硬度为145HB,抗拉强度为149MPa,屈服强度为92MPa,伸长率为3.91％。同时,在Ce添加量为2.0%的合金中发现白色杆状的CeSi₂化合物。     

热处理工艺对Al-7Si-0.35Mg-3.6Cu-0.15Ce合金显微组织和力学性能的影响

研究了在Al-7Si-0.35Mg合金中添加Cu、Ce元素后, 热处理工艺对合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明, 较优的热处理工艺为505 ℃保温12 h, 淬火后160 ℃保温10 h。热处理后, 共晶硅相从铸态的不规则板条状、针尖状及粗大块状变为尺寸细小的长条状、球状; 合金布氏硬度提高了72%; 抗拉强度为393 MPa, 伸长率为7.4%, 分别提高了80%与68%; 合金的断裂方式从脆性断裂转变为准解理断裂。     

Mn、Zr和Sc添加对7050合金组织及性能的影响

通过铸锭冶金工艺,分别制备了含微量Mn、Zr 、Sc 和复合添加Mn、Zr 、Sc的四种7050铝合金。利用光学金相显微镜（OM）和力学性能测试等研究热轧及固溶对添加微量元素7050 铝合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,固溶处理后再进行热轧能够细化晶粒、提高力学性能;相同的处理方法下,添加微量元素能够明显促进合金晶粒细化,其中添加Zr 、Sc元素的的合金具有良好的综合力学性能,特别是抗拉强和屈服强度提高幅度较大,塑性变化不大。     

不同热处理条件下高氮奥氏体不锈钢冷轧组织与力学性能研究

利用蔡司显微镜、力学拉伸试验机、电子扫描显微镜等,研究了高氮奥氏体不锈钢冷轧前后不同热处理工艺对其组织及力学性能的影响。结果表明,无论轧制前是否经过退火处理,轧制后,再经过热处理都使高氮钢试样的抗拉强度明显降低,而延伸性得到明显提升,其中冷轧前1 150 ℃×30 min退火且轧制后1 050 ℃保温1 min的高氮钢试样的抗拉强度低但延伸性较好。这是由于轧制后的热处理能改善组织均匀性,在满足高氮钢抗拉强度的同时,提升了塑性,综合力学性能较好。     

Al-1.12Mg-0.66Si-0.8Cu 合金热处理及微观组织研究

系统地研究了单级时效和双级时效对Al-1.12Mg-0.66Si-0.8Cu 合金时效组织和机械性能的影响。通过拉伸强度和延伸率的测试以及TEM 观察, 表明单级时效为该合金较为理想的热处理制度, 合金经190 ℃时效4 h 后具有较好的综合性能;合金经双级时效处理后, 预时效期间所形成的过渡相对二次时效中相的析出和材料性能有较大影响。     

预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金时效组织与性能的影响

采用室温拉伸、透射电镜观察等手段, 研究了3%拉伸预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金单级和双级时效组织与性能的影响。拉伸结果表明, 对于190 ℃/(3~7) h的单级时效处理, 3%拉伸预变形可以提高拉伸强度56~75 MPa, 时效时间延长, 预变形提高强度的效果大幅度降低。3%拉伸预变形可以使得190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效样品的强度提高81 MPa, 达到748 MPa。透射电镜观察结果表明, 190 ℃/7 h单级时效态样品对应的组织主要为T₁和θ'相, 还有少量S'相; 190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效态样品在190 ℃/7 h时效组织基础上析出了大量δ'相; 而在190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效前施加3%拉伸预变形则极大地促进了T₁相和θ'相的析出, 从而大幅度提高合金抗拉强度, 而δ'相的析出受到抑制。     

微量锡对AA7085铝合金组织与性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、维氏硬度计、断裂韧性性能测试等实验手段, 研究了添加0.1%Sn对AA7085铝合金组织与性能的影响。结果表明: 添加含量为0.1%的Sn能够细化AA7085合金的铸态组织, 形成了Mg₂Sn的第二相, 且该相在后续的热处理过程中能够保留下来; 添加Sn能够加快AA7085铝合金120 ℃下的时效初期的时效响应速度, 延缓峰值时效出现的时间, 同时使合金在过时效阶段保持较高的硬度和较低的硬度降低速率; 另外, 添加Sn的AA7085的抗拉强度和屈服强度分别为511 MPa和468 MPa, 比未添加Sn的合金的抗拉强度和屈服强度(504 MPa和441 MPa)均有所提高, 断裂韧性也从33.8 MPa·m^1/2提高到35.5 MPa·m^1/2, 表现出良好的综合力学性能。     

成形工艺对Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织性能的影响

将铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-0.8Si镁合金进行单向挤压和往复挤镦变形, 采用OM、SEM等分析合金组织, 采用拉伸实验测定合金力学性能。结果表明: 单向挤压组织中的合金相分布较均匀, 其晶粒比铸态合金的晶粒细小, 挤压态试样的抗拉强度、延伸率分别比铸态合金提高31%和11.9%。相对于单向挤压工艺, 往复挤镦时挤压力明显增大, 与原始铸态和单向挤压试样相比, 往复挤镦合金的晶粒更细小, 组织更均匀, 其抗拉强度、延伸率比铸态分别提高106%和270%。