铸态6061铝合金均匀化热处理工艺

借助DSC、SEM、EDS等手段分析了均匀化热处理工艺参数对6061铝合金组织与力学性能的影响规律。结果表明:铸态6061铝合金中析出相主要包括Mg_2Si、β-Al_5FeSi、β-Al5(FeMn)Si及少量的α-Al_(12)(FeMn)_3Si_2。随均匀化加热温度升高,铸态合金枝晶网状组织变得不连续,且基体逐渐析出大量弥散相。当均匀化温度超过580℃时,基体出现复熔球,即合金出现过烧现象。加热温度在550~590℃范围内,合金的强度和塑性随均匀化加热温度的升高,呈先增大后减小的趋势,在575℃时达到最佳值;延长保温时间,合金的强度增大,而塑性则先减小后增大。     

7005铝合金过烧温度的研究

本文对半连续铸造7005铝合金进行不同温度的均匀化处理试验,发现7005合金的铸态组织存在严重的枝晶偏析,各晶粒周围包围着大量的枝晶网,枝晶臂间存在着大量的结晶相。通过扫描电镜、金相显微镜等分析确定7005合金过烧温度为550℃。继续升高均匀化处理温度到580℃时,发现组织中复熔球的数量增多和体积明显变大,此时合金发生严重过烧。     

含微量Zr的Al-Cu-Mg-Ag合金多级均匀化热处理中的组织演变

采用扫描示差量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)和能谱分析(EDS)等手段研究了含微量Zr的Al-Cu-Mg-Ag合金铸态与不同均匀化热处理态的显微组织演化和成分分布,测定了该合金铸态组织中的低熔点共晶相的成分和熔化温度,确定了该合金的均匀化处理制度和过烧温度.结果表明:Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金铸态组织晶界上主要的非平衡相为Al2Cu,其熔点为523.52℃.合金经420℃×6h一级均匀化处理后,Al3Zr粒子在基体内二次析出且弥散分布.经515℃× 24h二级均匀化处理后,晶界上的非平衡相大部分溶入基体,枝晶偏析基本消除,晶内各元素分布均匀.该合金的最佳均匀化制度为420℃× 6h+515℃× 24h,均匀化过烧温度为520℃.     

均匀化处理对含钪Al-Zn-Mg-Zr合金组织的影响

采用金相分析、扫描电镜、能谱分析、DSC等手段研究含钪Al-Zn-Mg-Zr合金均匀化态显微组织的演变。结果表明：在合金铸态组织中存在大量的枝晶偏析,在晶界处存在很多低熔点共晶相,主要元素在枝晶内部区域呈周期性变化;合金中元素Zn、Mg和Cu在晶内及晶界分布不均匀;在均匀化过程中,随着均匀化温度的升高或时间的延长,残留相逐渐溶入基体,元素分布逐渐均匀。合金的过烧温度为476.7°C。当均匀化温度升高到480°C时,合金中开始出现复熔球和三角晶界。综合考虑：合金的最佳均匀化制度为470°C,24 h。     

Al-Si-Mg-B-Sr合金的均匀化退火工艺

对铸态Al-Si-Mg-B-Sr合金进行了不同温度和不同保温时间的均匀化退火处理,采用显微组织观察、硬度测试、导电率测试等手段研究了不同均匀化退火工艺对Al-Si-Mg-B-Sr合金组织、硬度与导电率的影响。结果表明,铸态合金组织存在一定偏析现象。经过550℃×9 h均匀化退火的合金组织均匀,偏析基本消除。随着均匀化退火时间的延长,合金的硬度先升高后降低,导电率逐渐升高。550℃×9 h均匀化退火的Al-Si-Mg-B-Sr合金的硬度最高,为74.5 HV0.5;550℃×15 h均匀化退火的合金的导电率最高,达到55.9%IACS。     

Al-4.5Cu-3.5Zn-0.5Mg铸造铝合金的均匀化工艺及组织演变

对Al-4.5Cu-3.5Zn-0.5Mg铸态合金进行不同双级均匀化处理,采用扫描电镜、电子探针显微分析仪、差示扫描量热仪和光学显微镜等,研究了该合金的铸态组织及其在均匀化过程中的组织演变。结果表明:铸态组织主要由α-Al、粗大Al₂Cu相以及少量AlZnMgCu、Al₇Cu₂Fe相组成,合金元素枝晶偏析严重。经470 ℃×12 h均匀化处理后,AlZnMgCu相已基本回溶至基体;第二级均匀化温度由490 ℃逐渐升高到520 ℃或者延长保温时间,Al₂Cu相逐渐回溶至基体,合金元素分布趋于均匀。合金过烧温度为520 ℃,最佳双级均匀化制度为470 ℃×12 h+510 ℃×32 h,该制度与均匀化动力学计算结果基本一致。     

均匀化处理对铸态Al-4.51Zn-1.77Mg合金组织的影响

研究了铸态Al-4.51Zn-1.77Mg合金在不同均匀化工艺条件下的显微组织的演变规律。结果表明:铸态Al-4.51Zn-1.77Mg合金的DSC曲线在476℃附近出现明显的吸热峰;(460~510℃)×24 h均匀化处理后,476℃附近的吸热峰消失。铸态合金晶粒之间包围着大量的枝晶网络,枝晶臂之间存在着大量的非平衡共晶。随均匀化温度的升高,非平衡共晶逐渐回溶到基体中;高于480℃时,晶粒内部和晶界处开始出现形状不规则的复熔粒子,合金出现过烧。在470℃进行均匀化处理,1 h后大部分第二相已回溶到基体中,随均匀化时间的延长,第二相含量逐渐减少;但24 h后,随时间延长第二相含量无明显变化。根据合金的均匀化动力学方程计算出适合实验合金的均匀化制度为470℃×26 h,与实验结果基本相符。     

Al-Cu-Mg-Ag-Sc-Zr合金的均匀化工艺

采用金相显微镜、差示扫描量热仪、扫描电镜、扫描透射电镜研究了Al-Cu-Mg-Ag-Sc-Zr合金的铸态组织及均匀化过程中的组织演变。结果表明:合金的过烧温度为520℃,其最佳双级均匀化工艺为420℃×6 h+515℃×24 h;试验合金经双级均匀化处理后,低熔点共晶相少量残留,基体上均匀地析出细小弥散的Al3(Sc,Zr)粒子。     

一种Al-Mg-Si-Cu铝合金的均匀化处理

设计一种新型A1-Mg-Si-Cu铝合金,合金成分为Al-1.04Mg-0.85Si-0.018Cu(质量分数).采用金相观察、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布.结果表明:新型A1-Mg-Si-Cu铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,合金元素Si、Mg和Fe在晶内及晶界分布不均匀;550℃×24h均匀化处理后,合金中非平衡低熔点共晶组织和Mg2Si相基本溶入基体,Fe元素偏析难以通过均匀化消除,均匀化后,晶界上部分β-A15FeSi相转变成α-Al8Fe2Si相;该合金的过烧温度为574.5℃,最佳均匀化制度为550℃×24h;合金铸态和均匀化后维氏硬度分别为58HV和78HV,比6061合金分别提高了20％和85％.     

均匀化退火工艺对AA8014铝合金组织的影响

对锂离子电池用AA8014铝合金铸锭进行了525℃、550℃和575℃,保温16 h、20 h和24 h的均匀化退火工艺试验。利用扫描电镜及能谱分析仪、金相显微镜、Image Pro软件和电导仪,研究了均匀化退火工艺对第二相类型、形貌、尺寸分布和合金导电率的影响。结果表明:铸态及均匀化样品存在含Mn的AlFeMn相、Al_6(FeMn)相及少量的Al_(15)(FeMn_3Si_2)相;均匀化后粗大第二相发生分断,最佳保温时间为20 h,保温时间延长到24 h,第二相粒子发生了粗化;均匀化温度由525℃上升到575℃,10μm以下的第二相粒子数量明显增多,而10μm以上的第二相粒子数量明显减少;铸态合金导电率为43.7%IACS,525℃、550℃和575℃均匀化退火20 h后,导电率分别为49%IACS、48%IACS和45%IACS左右,合金元素的固溶度随着温度升高而升高。     

固溶处理对K447A高温合金碳化物组织的影响

利用场发射扫描电镜分析了K447A合金在不同固溶+相同时效处理下碳化物的组织及析出行为。结果表明,铸态K447A合金中初生碳化物为MC型,呈块状、骨架状和汉字状,分布于枝晶间和晶界上;热处理后初生MC碳化物呈破碎状,表面形成一层γ'相包覆层,在热处理过程中,初生MC碳化物的成分发生变化,TaC、TiC、WC等初生碳化物发生了分解,HfC受影响程度最小;热处理后初生MC碳化物附近的枝晶间和残余共晶区域析出大量以HfC为主的细小弥散分布的颗粒状二次MC碳化物,1185 ℃固溶2 h+870 ℃时效20 h时,二次MC析出量最多。     

挤压铸造AZ81镁合金均匀化热处理工艺研究

为改善挤压铸造AZ81镁合金组织的不均匀性,对铸态试样进行均匀化热处理。采用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对AZ81镁合金的组织与性能进行分析。结果表明:经400℃、8h均匀化处理后,AZ81合金有效地消除了枝晶偏析,改善了材料的组织状态;合金硬度由HRE73.72下降到HRE57.68,屈服强度由130MPa增加到138MPa,抗拉强度由226MPa增加到258MPa,伸长率则由7.6%增加到13.6%;试样的室温拉伸断口均为准解理断裂,经均匀化处理后断裂方式由沿晶界的脆性断裂转变为韧性穿晶断裂。     

不同处理态Al-Mg-Si铝合金的组织性能

采用扫描电镜、透射电镜、能谱分析和拉伸测试等手段,研究了热处理对Y、Zr微合金化Al-Mg-Si铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加Y、Zr有助于细化合金铸态晶粒,合金铸态组织在晶界处有明显的偏析,经535 ℃×14 h均匀化处理后偏析现象得到改善。合金经热挤压后,沿挤压方向分布着大量的第二相,随着固溶温度的增加,第二相逐渐溶解在铝基体中。时效处理后,合金中弥散分布着大量的β″相以及其他细小的析出相,起到第二相强化的作用。合金经530 ℃×2 h固溶+180 ℃×8 h时效热处理后的力学性能最佳,抗拉强度达408 MPa,伸长率为14.8%。     

时效工艺对WE43镁合金组织与力学性能的影响

研究了WE43稀土镁合金在不同热处理工艺下显微组织、力学性能的变化规律,从而得出最佳的热处理工艺。研究结果表明WE43稀土镁合金铸态组织为等轴状晶粒,比较均匀,平均晶粒尺寸为40 μm;铸造冷却凝固的过程中,在晶界处形成了离异共晶组织;经520 ℃×8 h固溶处理后的组织,共晶相的数量和形态发生了明显的变化,枝晶偏析基本消除,晶界上仍有少量未溶的第二相。230 ℃×8 h时效后稀土第二相的数量增加,并且在晶粒内部析出了点状弥散的稀土相;经过250 ℃×16 h的时效后,合金的硬度达到了峰值,随着时效时间的继续延长,合金的硬度下降。固溶处理后WE43稀土镁合金的抗拉强度为162.59 MPa左右,断后伸长率约为5.0%;而经过250 ℃时效处理后,其抗拉强度明显增加,断后伸长率在4%左右。     

挤压和热处理对ZM61镁合金组织和性能的影响

研究均匀化、挤压以及热处理对Mg-5.77%Zn-0.94%Mn(ZM61)(质量分数)镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:ZM61铸态组织呈枝晶结构,枝晶间网状的和枝晶内颗粒状的金属间化合物为Mg7Zn3;经(330℃,8 h)+(420℃,2 h)的两级均匀化处理后,化合物绝大部分溶解于基体;两级均匀化处理可大幅降低合金的挤压温度(降低幅度30℃)、减少挤压态组织中的残余流线、提高挤压态合金的伸长率、缩短固溶时间,但并未明显细化挤压态合金的晶粒;对于可时效强化的ZM61变形镁合金来说,晶粒大小对其力学性能的影响不大,起主要强化作用的是时效析出相的类型、尺寸和弥散程度;ZM61在时效过程中主要析出沿[0001]α-Mg的β1′杆状相和平行于(0001)α-Mg的β2′盘状相的析出相,其中β1′杆状相为起主要强化作用的析出相。     

Al-0.66Mg-0.85Si合金均匀化过程中的组织演变(英文)

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和差示扫描量热法研究Al-0.66Mg-0.85Si合金在均匀化过程中的组织演变。合金铸态组织呈典型的枝晶形貌,存在α(Al)、Al15(FeMn)3Si2、Mg2Si,、Q(Al1.9CuMg4.1Si3.3)和Si相。铸态组织中存在2种不同晶体结构的Mg2Si相,一种是在铸造过程中形成的,另一种是在铸造完成后的空冷过程中形成的。经过545°C、20 h均匀化处理之后,组织中的Q、Mg2Si和Si相已完全溶入基体,残留的第二相主要是Al15(FeMn)3Si2相。Al15(FeMn)3Si2相的尺寸减小、球化并且在晶界上断续分布。在铸态和均匀化热处理状态中,均未发现含Zn相。     

MICROSTRUCTURES OF Mg-Zr,Mg-Zn AND Mg-Zn-Zr ALLOYS

Microstructural studies have been made on the Mg-0.54Zr,Mg-5.68Zn andMg-5.65Zn-0.50Zr alloys in the as-cast and homogenized states.The lenticular plates of{012}twins were found in three alloys.After homogenization,ZrH_2 phase formed in theMg-0.54Zr alloy.The Mg_7Zn_3 phase of cubic structure with a=1.417 nm distributes at thegrain boundaries of the Mg-5.68Zn alloy in the as-cast state and after homogenization,theMg_7Zn_3 phase dissolves and the MgZn_2 phase occurs.The as-cast Mg-5.65Zn-0.50Zr al-loy consists of MgZn_3 phase and Zn-Zr compounds.After homogenization,the dispersedacicular MgZn_2 phase may precipitate.     

均匀化处理和挤压对Mg-Y-RE-Zr合金组织性能的影响

通过调整元素Y的含量,制备了多种Mg-Y-RE-Zr镁合金,对合金不同状态下微观组织和力学性能进行了分析和测试.结果表明,不同合金晶界上的化合物以Mg24Y5,Mg41Nd5,Mg5Gd等为主,随着元素Y含量的增加,晶界上的化合物数量和尺寸增加,晶粒平均尺寸变化较小,保持在50～60μm;经过均匀化处理(535℃×24 h)后,合金中化合物的分布由铸态时连续的岛状分布变为弥散细小的颗粒状分布,Mg5Gd相基本上全部分解并溶入基体中,合金中弥散分布的点状颗粒相主要为Mg24Y5和Mg41Nd5相;经过挤压变形后,合金的组织得到细化,平均晶粒尺寸在20μm左右,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率都有大幅度的提高,其中Mg-5Gd-5Y-3Nd.0.5Zr合金表现出了较好的综合力学性能;在设计的合金中,元素Y的含量(质量分数)应控制在5%以下.     

热处理对Mg-11Gd-3Y-0.8Ca-0.5Zr合金显微组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、XHB-3000型布氏硬度计和万能电子拉伸实验机等研究了Mg-11Gd-3Y-0.8Ca-0.5Zr合金的最佳热处理工艺和热处理对合金显微组织及性能的影响。结果表明:合金的最佳固溶工艺为485℃×16 h+505℃×16 h,时效工艺为225℃×12 h。铸态合金主要由初生相α-Mg基体和大量处于晶界处网络状的Mg5Gd、Mg24Y5、Mg2Ca相组成。经固溶时效后,相种类没有变化,但晶界变得清晰,第二相的形貌显著改变,呈颗粒状和短棒状均匀分布在基体上,组织得到明显改善,合金的力学性能显著提高,时效态合金的抗拉强度、屈服强度及硬度均显著优于铸态合金,分别由原来的217 MPa、185 MPa和92 HB增加到265 MPa、228 MPa和121 HB,这主要归功于时效沉淀强化的作用。     

GWN751K镁合金均匀化热处理

通过OM、SEM及布氏硬度分析,研究GWN751K镁合金在不同状态下的显微组织与性能,确定该合金的双级均匀化工艺参数。结果表明:合金经过440℃、6h初级均匀化后,共晶组织开始发生分解,晶粒开始长大;经过535℃、16h热处理后,合金晶粒明显长大,但元素分布较为均匀,晶界处仅明显残留含Y化合物;均匀化处理使合金的力学性能得到改善,合金断裂强度为245MPa,屈服强度为192MPa,伸长率为12%,较铸态合金的力学性能均有所提高;合金变形抗力较铸态合金的有所增加,这种特性在450℃仍保留下来,但差别减小。