退火对冷轧的高纯Al-4% Cu合金微观组织和性能的影响

将尺寸为φ140 mm×130 mm作为靶材的高纯Al-4%Cu合金铸锭锻造、固溶处理及压下量为80%冷轧后,分别在150℃、200℃、250℃和300℃保温30 min退火。通过拉伸试验、硬度测定、X射线衍射和透射电镜研究了退火温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:在200℃退火的合金中有少量Al_2Cu相析出;在250℃退火后,合金中析出大量针状纳米级θ'(Al_2Cu)相,并弥散分布于基体中,显著提高了靶材的抗冲击性能;在300℃退火的合金中第二相明显粗化,其尺寸约为1μm,易导致冲击过程中靶材微裂纹的产生。此外,退火后,合金的抗拉强度从冷轧态的369 MPa降低到了173 MPa,而断后伸长率则从3.5%升高到了15.6%,这说明高纯Al-4%Cu合金的第二相析出强化效果明显受到了加工硬化效果由于退火而消除的影响。     

稀土元素Er对Al-5Mg合金铸态组织的影响

采用铸锭冶金法制备了含不同量稀土元素Er的Al-5Mg合金。发现稀土Er可以有效细化从Mg铸态晶粒,当Er含量达0．7％时,基本上消除枝晶,且晶粒大小仅为不加Er Al-5Mg合金的1／10。使用硬度测试、金相组织观察、SEM及热分析等方法,研究了稀土元素Er对Al-5Mg合金铸态组织的细化与强化机理。     

退火对冷轧Cu-Ag合金组织及性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和热电性能分析系统等研究了退火对Cu-24%Ag合金显微组织、力学性能以及电学性能的影响,通过构建电子界面散射模型对合金导电机制进行了研究。结果表明,通过退火对Cu-24%Ag合金的显微组织进行了有效调控,改善了其综合性能。与冷轧态相比,合金经350 ℃退火1 h后,抗拉强度下降至冷轧态的95%,合金导电率提升了4%IACS。经450 ℃退火1 h,由于Ag纤维的溶解,合金的抗拉强度显著下降,只有冷轧态的一半左右;Ag纤维的溶解降低了电子的散射几率,使得导电率大幅度提升。因此,合金在350 ℃退火1 h后综合性能最佳,其抗拉强度和导电率分别为622 MPa和81%IACS。     

Er对Ti-16Al-27Nb合金组织和性能的影响

采用添加稀土元素Er改善Ti-16Al-27Nb合金的力学性能,分析其对合金组织结构和性能的影响。结果表明:添加微量Er可以细化合金的晶粒,但不改变合金基体的相组成,合金均由B2、α2和O相组成;当Er含量较低时,主要以固溶形式存在于合金中;当Er含量约为0.6%(摩尔分数)时,合金中将析出面心立方结构的富Er相,并弥散分布于基体中,随着Er含量的增加,富Er相尺寸变大且沿晶界聚集,导致合金性能下降。固溶强化和弥散强化是微量Er元素改善合金性能的原因,当添加0.6%Er时,合金具有优良的塑性变形能力。     

稳定化退火制度对Al-4.5Mg-0.7Mn-0.2Er合金板材组织和性能的影响

试验研究不同稳定化退火制度对Al-4.5Mg-0.7Mn-0.2Er合金冷轧板材组织和性能的影响.结果表明:冷轧板材在290℃退火,随着退火时间增加板材的强度逐渐降低、塑性逐渐增大;随着退火时间增加,板材的晶间腐蚀失重值逐渐减少;板材在290℃,保温45 min退火,其强度、塑性和耐蚀性为最佳.     

Er、Nd对Mg-0.6Zr合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等手段,研究了Er、Nd对铸态Mg-0.6Zr合金的组织和常温力学性能的影响.结果表明,Er、Nd对Mg-Zr镁合金组织均有细晶强化和固溶强化作用,提高了合金的力学性能.Mg-0.6Zr合金中添加Nd、Er后晶粒尺寸由300 μm分别细化至80 μm和50 μm左右.添加0.94%的Nd后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度和伸长率分别提高了13.87%和137.1%,屈服强度基本不变.而添加1.09%的Er后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了11.16%、11.94%和2.35%.复合加入Er和Nd时,合金的抗拉强度同单独加入Er后合金的抗拉强度相当,屈服强度和伸长率略有下降.     

La对Al-5Mg-0.2Zr合金组织和性能的影响

采用铸锭冶金法制备了含稀土La的Al-Mg-Zr合金,通过金相显微镜、扫描电镜、能谱和X射线衍射及力学性能测试,观察分析了0.2%的La微合金化对Al-5Mg-0.2Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在Al-5Mg-0.2Zr合金中添加0.2%的La能显著细化合金晶粒,合金的平均晶粒尺寸下降到68μm,同时有效地避免了Al3Zr析出相的粗化和偏聚,使合金抗拉强度、屈服强度及伸长率分别增加到了165.5MPa、112.5MPa和7.5%。     

退火温度对冷轧态3003铝合金组织性能的影响

利用光学显微镜观察3003铝合金铸轧板、冷轧板以及冷轧板退火后的显微组织,用电子拉伸试验机进行拉伸试验,获得不同退火温度下铝板的力学性能,讨论了退火温度对该合金显微组织、抗拉强度和伸长率的影响.结果表明,随退火温度升高,抗拉强度下降,达一定温度后趋于稳定,伸长率的变化规律则相反;从而确定3003合金的再结晶温度为460℃.     

稀土铒(Er)对Al-4.5Mg-0.15Zr合金组织与性能的影响

用硬度法、金相显微镜、扫描电镜和力学性能检测等方法,研究了不同含量的稀土元素铒对Al-4.5Mg-0.15Zr合金的显微组织、再结晶温度、力学性能的影响.试验结果表明,添加0.4%Er的合金铸态组织晶粒细化,枝晶间距明显减小,其再结晶温度提高了约25℃,合金的硬度与抗拉强度也有所提高.     

微量Zr、Er对Al-Zn-Mg合金组织与性能的影响

采用硬度、拉伸性能、电阻率和抗应力腐蚀性能测试及金相组织观察等方法,研究了微量Zr、Er对Al-4.4Zn-2.4Mg(质量分数,下同)合金组织与性能的影响.结果表明,单独添加Zr的细晶作用优于单独添加Er以及Er、Zr复合添加,Er、Zr复合添加能显著抑制合金的再结晶行为,Er、Zr复合添加后合金的力学性能和单独添加微量Zr的基本相当,但Er、Zr复合添加后合金抗应力腐蚀性能优于单独添加微量Er、Zr,Er、Zr复合添加的Al-Zn-Mg合金综合性能最好.Er、Zr复合添加提高应力腐蚀抗力是通过抑制再结晶获得纤维组织间接实现的.     

Zr和Ho对Al-6Zn-2.5Mg-1.6Cu铸态合金组织和性能的影响

通过熔铸方法制备了含Ho和Zr的Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金样品,采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析仪观察和分析合金的组织及成分,采用显微硬度计、涡流电导仪及拉伸试验等方法对合金的性能进行了研究。结果表明,同时添加Ho、Zr后,合金组织显著细化,且杂质减少,晶界净化。当加入0.5%Ho、 0.2%Zr时,合金的力学性能最优,其抗拉强度为221 MPa,伸长率为3.83%。当加入0.5%Ho时,合金的硬度、电导率下降,但再加入Zr后,随着Zr含量的增加,硬度逐渐增加,而电导率呈缓慢降低的趋势。综合考虑合金的组织和性能,合金中Ho、Zr的最佳加入量应分别为0.5%、0.2%。     

Ti、Zr对铸态Al-Cu合金组织和性能影响

采用SEM、EDS、XRD考察了Ti、Zr元素单独或复合添加以及Cu含量对Al-Cu合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:与未添加的Al-Cu合金相比,单独添加Ti、Zr元素的合金铸态组织得到了一定细化,且等量Ti的细化效果优于Zr。复合添加Ti、Zr时,Ti显著改善了Zr元素的晶粒细化效果。在添加孕育剂的合金中,增加Cu含量的合金强度均有所降低。     

退火对建筑用5052+Er合金组织与性能的影响

对建筑用5052+Er合金连铸板坯、热轧态、冷轧态和退火态的显微组织进行了观察,分析了再结晶退火温度对合金力学性能和成形性能的影响,并探讨了其作用机理。结果表明,当退火温度在340~360℃时,5052+Er合金的抗拉强度和屈服强度降幅较大、断后伸长率增幅较为明显;合金的再结晶开始温度为320℃,再结晶完成温度为360℃;360℃退火2h后的合金屈强比的平均值为0.592,应变硬化指数的平均值为0.3882,合金具有良好的塑性和成形性能;合金中尺寸约在20~30 nm与基体保持共格/半共格关系的Al3Er相,可以起到抑制再结晶的作用。     

退火温度对热轧态Mg-0.6Zr合金阻尼性能的影响

采用金相观察、硬度试验、动态机械热分析等方法研究了退火温度对热轧态Mg-0.6Zr合金阻尼性能的影响.结果表明,热轧态Mg-0.6Zr合金经过1h退火处理,硬度下降,阻尼性能提高,当退火温度在250～ 350℃范围内,阻尼性能随退火温度的升高而增加,当退火温度超过350℃后,阻尼性能增幅减小.该合金阻尼性能的变化基本符合G-L位错钉扎模型.     

退火温度对Al-6Mg-Sc-Zr合金组织与性能的影响

采用半连续铸锭冶金法制备一种成分为Al-6Mg-0.4（Sc＋Zr）的合金,冷轧板材经不同温度稳定化退火处理1 h,然后测试合金的拉伸力学性能,借助光学金相、扫描电镜、能谱仪以及透射电镜分析研究不同退火温度下Al-6Mg-0.4（Sc＋Zr）合金的显微组织结构变化及微区成分。结果表明：合金抗拉强度和屈服强度随退火温度的升高而降低,而其伸长率随退火温度的升高而增大;合金在退火过程中,随退火温度的升高,依次发生不同程度的回复和部分再结晶;300℃以下退火1 h,合金中只发生不同程度的回复;350-500℃退火1 h,发生部分再结晶;合金在300℃退火处理1 h后拉伸力学性能为：σb 423 MPa,σ0.2 311 MPa,δ20.8%。     

Al-0.2Sc-0.04Zr合金的高温蠕变行为

在前期工作基础上,研究了经不同冷轧和时效处理的Al-0.2Sc-0.04Zr合金在300℃时的蠕变行为。发现合金的高温蠕变属于第二相粒子强化材料的蠕变,存在蠕变门槛应力,且冷轧和时效联合处理能进一步改善合金高温抗蠕变能力。虽然预时效+冷轧+再时效处理可获得更好的室温抗拉强度,但未经预时效的冷轧+时效处理却可获得好的高温抗蠕变性能。显微组织观察表明,Al-0.2Sc-0.04Zr合金抗蠕变性能的改善与晶粒细化和共格Al3(Sc,Zr)沉淀相的形成及分布有关。     

退火温度对冷轧态1235铝合金板材组织性能的影响

试验和讨论了退火处理对冷轧1235铝板的组织和力学性能的影响。确定了其再结晶温度范围。     

Sc和Zr对7055合金铸态及热处理态组织和性能的影响

在7055合金成分基础上添加0.14%的Zr及0.15%的Sc,获得7055-0.14Zr-0.15Sc合金。对比该合金与7055合金的铸造、均匀化、轧制及T6态的微观组织与力学性能。研究发现,由Zr、Sc添加所形成的初生Al_3(Sc,Zr)相在铸造过程中起到促进非均质形核、细化合金组织的作用。均匀化热处理促使纳米Al_3(Sc,Zr)相析出,该相在热变形及固溶时效处理过程中起到钉扎晶界的作用,进而显著地抑制了晶粒粗化。因此,与7055合金相比,7055-0.14Zr-0.15Sc合金具有更高的强度及塑性。     

Er对Al-5.2Mg-0.6Mn合金组织与性能的影响

对不同退火温度下不含Er和含Er的Al-5.2Mg-0.6Mn铝合金的组织、硬度、拉伸性能和断口形貌进行了对比分析。结果表明,在相同退火温度下,含Er铝合金的显微硬度均高于不含Er铝合金,含Er铝合金的抗拉强度和屈服强度均高于不含Er铝合金。含Er铝合金相对不含Er铝合金的再结晶温度有明显提高,这主要与合金中Er元素添加后,形成了与基体保持共格或者半共格关系的纳米级Al_3Er或者Al_3(Zr,Er)粒子有关。     

微量稀土Er对Al-5Mg合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法,制备含不同量稀土元素Er的Al-5Mg合金。利用拉伸力学性能测试、OM、XRD、SEM、TEM及EDS分析等分析测试手段,研究微量Er对Al-5Mg合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:Er可以明显提高Al-5Mg合金的强度,添加0.4%Er(质量分数)的Al-5Mg合金的冷轧态屈服强度(σ0.2)提高了81MPa,而延伸率变化不大;Er的加入还能减少Al-5Mg合金的枝晶偏析,并可显著细化合金的晶粒组织;Er对晶粒的细化机理与其添加量有关,当Er含量较低时,符合传统的稀土细化机理;当Er含量较高时,由于在熔体中形成了初生Al3Er质点,在结晶形核时可以作为非均质形核核心,从而可显著细化晶粒组织;Er对合金的强化效应主要来自于晶粒细化及在晶内形成的细小二次Al3Er质点。根据实验结果可知,添加0.4%Er可使合金具有较为优异的综合性能。