冷轧压下量对时效6156铝合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、金相观察、X射线衍射、扫描电镜及透射电镜等,研究了180 ℃/1 h欠时效+50~80%压下量冷轧+100 ℃/48 h再时效的6156铝合金组织和力学性能。拉伸测试表明,合金抗拉强度、屈服强度和断裂延伸率分别为515~564 MPa、472~551 MPa和5.7~11.1%,获得高强度和良好塑性。微观分析表明,合金强度源于形变强化和析出强化共同作用,并随压下量增加而增大;合金塑性改善源于位错密度下降和析出强化增强;拉伸断口上沿晶与穿晶断裂并存,增大压下量,韧窝变浅、数量增加。     

时效对固溶+冷轧7075铝合金力学性能和显微组织的影响

采用拉伸测试、金相显微镜、XRD及TEM等方法,研究时效处理对经历固溶+冷轧的7075铝合金显微组织和力学性能的影响规律。力学性能测试表明:80、100、120℃时效均能显著提高合金强度并保持一定塑性。(475℃, 1 h固溶处理)+80%压下量冷轧+(80℃, 48 h)时效合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为773 MPa、720 MPa和5%。显微组织分析表明:相较于冷轧合金,时效合金强度的提高源于冷轧加工硬化(高的位错密度、高的轧制织构体积分数及细化的晶粒尺寸)和析出强化的共同作用;时效合金伸长率的改善与位错回复程度和析出相特征同时相关。此外,根据时效析出和位错回复特征,分析了时效过程中合金强度和伸长率的变化规律。     

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.     

变形时效对6061铝合金时效硬化特性的影响

试验研究了变形时效对6061铝合金显微组织和时效硬化特性的影响。结果表明,对6061铝合金进行5%～80%轧制变形,时效温度的升高会缩短峰值硬度出现的时间,且变形量越大出现峰值硬度的时间越短;变形量在20%及以上时,6061铝合金的峰值硬度高于T6态的;变形量20%以下时,6061铝合金的峰值硬度低于T6态的。在不同时效温度下,6061铝合金的抗拉强度和屈服强度都会随着变形量增加而增大。当时效温度为180℃时,较小变形量(20%)的6061铝合金的强度和塑性相当于T6态的;40%及以上变形量下6061铝合金的强度和塑性都明显高于T6态的。对6061铝合金进行变形时效处理,在位错强化、析出强化以及晶体缺陷作用下可以获得强度和塑性兼备的6061铝合金材料。     

高温预时效+低温再时效对Al-Mg-Si-Cu合金力学性能及晶间腐蚀敏感性的影响

采用拉伸性能测试和晶间腐蚀浸泡实验,研究了高温预时效+低温再时效对Al-Mg-Si-Cu合金拉伸性能和晶间腐蚀敏感性的影响,并通过TEM观察基体和晶界析出相特征.与常规T6时效(180℃,8 h)相比,优化双级时效(180℃,2 h+160℃,120 h)能在不降低6061铝合金拉伸性能的基础上彻底消除晶间腐蚀敏感性,此时铝合金析出特征为基体分布着高密度b″相兼有少量Q'相,而晶界析出相呈现球状、断续分布.这种特征组织的形成源于降低再时效温度造成基体和晶界扩散速率的下降幅度不同,导致再时效过程中基体预析出相因长大速度较慢而保持较好的强化效果;晶界预析出相因粗化速度较快而呈现球形、断续分布.     

预变形和双级时效对Fe-30Mn-11Al-1.2C奥氏体低密度钢显微组织和力学性能的影响

采用EBSD、TEM和万能试验机等研究了冷轧预变形和双级时效对Fe-30Mn-11Al-1.2C (质量分数,%)奥氏体低密度钢微观组织演变和力学性能的影响。结果表明,双级时效可以显著地提高材料的屈服强度,从固溶时的580 MPa到1120 MPa,但同时使得均匀延伸率急剧降低至几乎为0;而经过轧制预变形+双级时效处理后的样品,材料的屈服强度进一步提高,达到1220 MPa,同时材料的均匀延伸率大幅提高至18.2%,钢的综合力学性能得到明显提升。微观组织分析表明,双级时效后材料屈服强度的提升归因于κ′碳化物的有序化强化;预变形可以在奥氏体基体中引入有效的异质形核点,诱导晶内析出;该析出相(析出强化)结合预变形引入位错(形变强化)进一步提高材料的屈服强度,同时提高了材料的应变硬化能力,这是材料高塑性的根本原因。该工艺为奥氏体低密度钢的性能改善提供了新思路。     

时效前冷变形对Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金组织及力学性能的影响

对热轧态Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金进行固溶+时效和固溶+冷轧+时效处理,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能力学试验机等研究了各状态合金的微观组织及力学性能。结果表明,冷轧可使饱和Al-Zn固溶体分解,并动态析出Zn相,同时冷轧还促使合金晶粒细化以及位错增殖。人工时效可使合金内析出高密度η′相,而冷轧所导致的高密度位错促进了析出过程并加速了η′相向η相的转变。时效前冷轧可明显优化Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金的力学性能,Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金经固溶+冷轧+70 ℃人工时效后,其屈服强度和极限抗拉强度分别为413和462 MPa,其强化机理包括细晶强化、位错强化和析出强化。而120 ℃时效会加速位错湮灭,从而削弱位错强化效果。     

形变热处理对C194铜合金析出相及相变驱动力的影响

采用气氛保护中频炉熔炼C194合金,铸锭经热轧后立即水淬,分别进行30%、60%和90%的冷轧变形,然后进行分级时效A(550 ℃×2 h/450 ℃×2 h)和时效B(400 ℃×4 h)处理,并在两次时效间分别进行30%、60%和90%的冷轧变形.通过透射电镜(TEM)研究了形变热处理参数对C194类铜合金析出相和相变驱动力的影响.结果表明,提高时效温度、增加冷轧变形量,可以增大相变驱动力,合理的形变热处理参数为:冷变形60%～90%+时效A+冷变形30%～60%+时效B,可使析出相细小且分布均匀,合金具有较高的综合性能.     

热处理对含钪6061铝合金组织和力学性能的影响

研究了Sc含量以及固溶、时效热处理对6061铝合金组织和力学性能的影响。结果表明,添加Sc可以有效细化铸态6061铝合金晶粒尺寸,提高力学性能,Sc的最佳添加量为0.2 mass%。固溶+时效可以进一步提高6061铝合金的力学性能,不含Sc的6061铝合金最佳热处理工艺为570℃×1 h固溶+175℃×8 h时效,含0.2 mass%Sc的6061铝合金为570℃×1 h固溶+185℃×5 h时效,时效过程中析出的与基体存在共格关系的β″(Mg_5Si_6)针状相、Al_3Sc纳米颗粒起强化作用。     

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)。     

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%。     

Ti—10Mo—8V—3Al—1Fe合金的冷变形高温时效强化

介稳β钛合金通常采用固溶高温时效强化,然而,近年来,一种新的冷变形高温时效强化方法引起了冶金材料工作者的极大兴趣.为此,我们研究了冷变形对介稳βTi一10Mo—8V—3Al—IFe合金高温时效强化和第二相形貌的影响,并对强化机制进行了研究和讨论.研究过程中发现,该合金板材经冷变形高温时效后的强化效果明显高于固溶高温时效强化.当合金冷变形量达到80%后,进行525℃/16h高温时效的强度值比800℃固溶和525℃/16h时效的强度值高出24%,达到1560MPa,而延伸率却没有降低,达到5%左右.为了弄清这一物理现象的本质,用TEM观察了冷变形、冷变形高温时效和固溶时效试样的微观组织.在冷变形试样中看到有许多交叉位错带,带中有堆积位错并形成尺寸为0.25μm的胞状结构,它与晶体结构、位错移动和位错相互作     

多级形变时效对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响

采用力学性能和电导率测试及透射电镜观察等方法,研究了不同时效工艺对Cu-1.0Cr-0.2Zr合金组织和性能的影响.结果表明:合金在一级时效工艺(960℃固溶2h+60%冷变形+450℃时效4h)下有很强的时效强化效应,抗拉强度和屈服强度分别为527.0MPa和487.0MPa,伸长率为12.3%,导电率为82.0%IACS,软化温度为520℃;采用二级时效工艺(960℃固溶2h+60%冷变形+450℃时效4h+60%冷变形+450℃时效5h),合金保持较高的电导率的同时,合金的强度及软化温度得到较大提高,抗拉强度和屈服强度分别为565.4MPa和524.1MPa,伸长率为9.8%,电导率为80.1%IACS,软化温度为560℃.显微组织分析表明,高强度主要来源于预冷变形引起的亚结构强化和弥散相的析出强化.二级时效工艺细化了析出相的尺寸,析出的弥散质点对基体的回复和再结晶阻碍作用强烈,使合金具有很高的软化温度.     

T6I6时效对6061铝合金拉伸及晶间腐蚀性能的影响

对T6I6时效处理的6061铝合金的拉伸性能、晶间腐蚀性能和电导率进行了测试,并采用OM和TEM对其组织进行了观察.结果表明,6061铝合金经180℃×8 h T6峰值时效后,虽然强度较高,但有严重晶间腐蚀倾向;T6I6预时效时间对拉伸性能影响不大,但中断时效温度和时间对其影响显著.由于较高的中断时效温度和较长的中断时间能获得高密度的晶内析出相和呈球状不连续分布的晶界析出相,因此,T6I6时效处理后的6061铝合金不仅能保持较高强度,同时还能显著提高晶间腐蚀抗力.经180℃×2 h+150℃×2160 h+180℃×8 h T6I6时效,合金抗拉强度和屈服强度分别为348.5和326.9 MPa,相对于T6状态,仅分别下降了2.1%和1.4%,腐蚀类型由T6状态的晶间腐蚀转变为均匀腐蚀,腐蚀深度约为30μm.     

冷轧预变形量对1460合金时效析出机制及性能的影响

研究了时效前不同冷轧预变形量(ε=7%,14%,20%,27%)对1460合金沉淀强化过程的影响。当冷轧变形量增加至20%时,合金中出现位错墙(dense dislocation wall)。位错为T1相提供了形核位置,使得合金中T1相的数量增加,同时尺寸保持在100 nm左右,缩短了峰值时效时间。27%冷轧变形+160℃/20 h时效能提高合金的强度,同时塑性较好,此时合金的抗拉强度和延伸率分别为590 MPa和8%。     

2195铝锂合金时效析出行为与强化机理

采用透射电子显微镜、单向拉伸力学性能测试和扫描电子显微镜等方法研究了2195铝锂合金在不同形变热处理下时效析出行为,并阐明了析出相强化机理。结果表明：不同形变热处理下2195铝锂合金中主要强化相均为T₁相,但是其尺寸、分布、数量密度和晶界形貌有差异。预应变可显著提高T₁相的形核率并加速其长大过程。时效温度越高,T₁相的形核率越低,但长大速度越快。形变热处理后的微观组织可显著提高2195铝锂合金的力学性能,T871态(固溶处理+7%预应变+(120℃、4 h)+(160℃、24 h))的屈服强度为(541±10) MPa,抗拉强度为(606±9) MPa,伸长率为(11±1)%。位错在T₁相多处沿着垂直于直径方向剪切,有效阻止了微观尺度上的塑性局部化。     

时效对小变形量2A14铝合金微观组织的影响

通过透射电镜研究了时效对小变形量2A14铝合金微观组织的影响。研结果表明：小变形量的2A14铝合金在150 ℃时效4 h,合金中基本上没有析出或析出相的含量很少,时效10 h,合金中形成了少量的片状析出相Ω相和S'相。随着时效温度的升高和时效时间的延长,合金中析出的S'相的含量增加且尺寸增大,没有观察到Ω相。在180 ℃时效4 h,在位错上开始析出点状的S相,随着时效温度的升高和保温时间的延长,位错上析出的S相增多且尺寸增大,位错线变得不明显。晶界上的析出相主要是S相,在晶界附近没有观察到明显的无析出带。     

高纯6061铝合金的形变热处理

本文研究了形变热处理对高纯6061铝合金机械性能的影响。研究表明,合理的形变热处理工艺,可以提高这种材料的屈服强度。在提高屈服强度的同时,切口韧性又不会低于工业合金的标准。工艺规程要求形变后的合金应具有均匀的蜂窝状位错结构。随后的时效将促使原有强化相和中间相的针状析出物快速成核和生长。本规程的工艺是在448°K 时效,总时效时间为4小时,总变形量为50%的四次循环形麦对效。     

基于时效曲线和DSC分析的2519A铝合金析出动力学

采用硬度测试和差示扫描量热法研究时效前不同冷轧变形量对2519A铝合金析出动力学的影响。根据DSC曲线,采用单升温速率法计算合金的激活能;采用透射电子显微镜观察冷轧和峰时效状态下合金的微观组织。结果表明：随着冷轧变形量从7%增加至40%,合金的时效硬化能力降低,激活能升高。当冷轧变形量为15%时,在冷轧态合金组织中观察到密度不均匀的位错组织,在峰时效状态合金组织中观察到不均匀分布的θ′相。不均匀分布的θ′相可能是造成合金时效硬化能力降低和激活能升高的原因。     

2124铝合金蠕变时效中的析出位向效应

针对2124铝合金在人工时效、蠕变时效和预变形后蠕变时效3种不同状态下的力学性能与微观组织,研究了强化相的析出行为。结果表明,蠕变时效试样的力学性能比人工时效试样的明显下降,其中屈服强度下降了14％,抗拉强度下降了6．2％,伸长率下降了21％。而有形变的蠕变时效试样的力学性能则有明显改善,并接近人工时效试样的。此外,研究了2124铝合金蠕变时效过程中析出位向效应的形成与抑制机理,其关键在于位错的影响。