时效对挤压态喷射成形7055铝合金组织与性能的影响北大核心CSCD

采用拉伸实验、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等研究了3种不同时效工艺对挤压态喷射成形7055铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铝合金的晶粒细小,组织均具有方向性;Cu元素在晶界和第二相中的含量都比晶内的高;但经T6峰值时效处理后,合金出现部分沿晶脆性断裂区域,其抗拉强度达到705 MPa,断裂伸长率达到11.5%;经T76过时效处理后,合金沿晶脆性断裂区域减小,合金的抗拉强度达到659 MPa,伸长率为10.9%;经T74过时效处理后,韧性进一步改善,其抗拉强度为640 MPa,伸长率为15.3%。     

喷射成形7055铝合金的显微组织和力学性能

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备了7055铝合金的大规格喷射成形锭坯.通过显微组织分析和力学性能测试,研究工业规格喷射成形7055铝合金的初始组织、挤压工艺及热处理制度对显微组织和力学性能的影响.结果表明,喷射成形7055铝合金锭坯规格可达d 260 mm×1600 mm,晶粒为等轴状,粒度宏观均匀,主要在20～30 μm,组织无明显宏观偏析,锭坯致密度达到98.2 %.喷射成形态材料的T6态σb为500～543 MPa,显示控制往复喷射成形铝合金锭坯冶金质量优越.喷射成形锭坯经过小挤压比变形后达到全致密,大规格产品的T6态纵向σb提高到745 MPa,δ为12.8 %.     

7055喷射成形高强铝合金激光焊接头组织及性能

采用激光焊接对2 mm厚喷射成形的7055-T76511铝合金进行焊接试验。通过显微硬度和拉伸试验测试焊接接头的力学性能,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射技术(EBSD)以及X射线衍射(XRD)分析焊接接头的微观组织。结果表明,7055铝合金激光焊接头无明显的软化区,焊缝显微硬度最低,约为130~140 HV,接头的抗拉强度372 MPa,伸长率4.1%。焊缝组织有明显的三个区(热影响区、熔合区和焊缝区)。热影响区组织是产生了部分再结晶的等轴晶粒;熔合区由于非均匀形核形成了等轴非枝晶区(non-dendritic equiaxed grain zone,EQZ),晶粒尺寸3~8μm;焊缝区靠近熔合线为柱状枝晶,中心为胞状枝晶。     

喷射成形7055铝合金FSW焊工艺与性能

采用搅拌摩擦焊接方法对厚度为4 mm的喷射成形7055铝合金板进行焊接试验.分析了焊接速度和旋转频率对接头力学性能的影响,对焊缝的显微组织和断口进行了微观分析.结果表明,当焊接工艺参数选择合适时,可得到外形美观,无缺陷的焊缝.另外焊接接头力学性能与焊接工艺参数存在一定的关系,在旋转频率为1 000r/min,且焊接速度为100 mm/min时,可以获得较好的焊接性能,抗拉强度可以达到455MP,断裂形式为韧性和脆性的混合型断裂;焊缝中存在3个组织变化区,其中焊核区内是细小均匀的等轴晶;焊缝显微硬度的最低值出现在前进侧,说明前进侧是焊缝的薄弱环节.     

回归再时效对喷射成形7055铝合金组织和力学性能的影响

材料经过热挤压和双级固溶处理后,在不同的回归再时效工艺条件下进行了回归再时效处理,测试了时效态合金的抗拉强度、屈服强度、硬度和导电率,并观察其显微组织,研究回归温度和时效对合金组织和性能的影响。结果表明:采用温度160℃回归3 h的回归再时效处理可以使试样抗拉强度达到695 MPa,屈服强度达到680 MPa,硬度达到224.08 HV,导电率达到29.66%IACS。     

喷射成形7055高强铝合金的热处理工艺优化及其应用

基于两次挤压处理后的喷射成形7055铝合金,采用SEM、光学显微镜、硬度仪和拉伸试验机等分析手段研究了试验合金在不同时效工艺下的组织和性能。结果表明,相较于单级时效工艺,经过120 ℃×6 h+160 ℃×2 h双级时效处理后,析出相呈短棒状均匀分布于基体,其沿长度方向上的平均尺寸为500 nm,宽度方向平均尺寸为10 nm,时效峰值硬度达196.4 HV0.05。采用双级时效工艺处理的试验合金在298、398、498和598 K的抗拉强度分别为855、792、688和360 MPa,断后伸长率分别为14%、11%、9%和8%。采用该双级时效处理工艺处理的喷射成形7055铝合金应用于轮毂紧固件产品的制备,并对其进行硫酸阳极氧化处理,可使得紧固件试样同时兼具高强度、高硬度以及高耐蚀性能,有望得到更广泛的应用。     

喷射成形7055铝合金试样表面起泡原因分析

喷射成形7055铝合金拉伸试验件在进行固溶处理的过程中,不同批次的试验件表面均出现了不同程度的起泡现象。通过对起泡试样表面、截面以及拉伸断口起泡区域处进行宏微观观察,以及对起泡试样进行拉伸性能检测、H含量测试以及金相组织分析,结果表明,7055铝合金在进行固溶热处理后表面发生起泡现象是由于热处理炉内湿度过大,发生高温氧化反应所致。建议对已发生起泡的拉伸试验件,采用机械加工的方法消除起泡。     

变形次数对喷射成形超高强铝合金组织和性能的影响

对喷射沉积7055铝合金沿轴向进行挤压,研究了不同变形次数对喷射沉积7055铝合金的组织与性能的影响,以观察变形后微观组织及力学性能的变化。结果发现,随变形次数的增加,晶粒不断细化,抗拉强度和硬度逐渐升高,伸长率降低。     

挤压工艺对喷射成形6061铝合金组织与性能的影响

在2 000 kN四柱液压机上对铸态、喷射态6061铝合金进行挤压处理,研究了挤压温度、挤压比对喷射态合金微观组织及力学性能的影响,分析了挤压态合金的断裂机理,并对比了铸态、喷射态合金挤压后的力学性能.结果表明,当挤压比为6.25时,随着挤压温度的升高,合金试样发生再结晶的晶粒数量增加,到250 ℃时形成均匀细小的等轴晶组织;合金的硬度和抗拉强度随挤压温度的升高而降低;但伸长率却随挤压温度的升高而升高.当挤压温度为250 ℃时,合金晶粒尺寸随挤压比的增大而减小;伸长率和抗拉强度随挤压比的增大而升高;而硬度受挤压比变化的影响则不大.挤压态合金的断裂机理为微孔聚集断裂."喷射+挤压"态合金的抗拉强度和伸长率都比"铸造+挤压"态合金的高.     

回归处理对7055铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率测试、晶间腐蚀形貌及透射电镜观察等手段,研究了回归处理对7055铝合金组织与性能的影响。结果表明:7055铝合金RRA处理后硬度高于相应回归条件下的硬度,且经历回归再时效处理后能够得到比T6态的更高的硬度;在硬度持续下降之前,R曲线的谷点对应着RRA曲线的峰值;7055铝合金回归及RRA态的抗晶间腐蚀能力随回归时间的延长都先降低而后逐渐提高;7055铝合金的抗晶间腐蚀能力并不总是与导电率成正相关的关系;RRA处理提高了7055铝合金的抗晶间腐蚀能力;RRA硬度曲线峰值点处,7055铝合金抗晶间腐蚀性能随回归温度的上升而提高。     

Single-aging characteristics of 7055 aluminum alloy

The microstructures and properties of 7055 aluminum alloy were studied at different single-aging for up to 48 h using hardness test, tensile test, electrical conductivity measurement, XRD and TEM microstructure analysis. The results show that at the early stage of aging, the hardness and strength of the alloy increase rapidly, the peak hardness and strength are approached after 120 ℃ aging for 4 h, then maintained at a high level for a long time. The suitable single-aging treatment of 7055 alloy is 480 ℃, 1 h solution treatment and water quenching, then aging at 120 ℃ for 24 h. Under those condition, the tensile strength, yield strength, elongation and electrical conductivity of the studied alloy are 513 MPa, 462 MPa, 9.5% and 29%（IACS）, respectively. During aging, the solid solution decomposes and precipitation occurs. At the early aging stage of 120 ℃, GP zones form and then grow up gradually with increasing ageing time. η′ phase forms after ageing for 4 h and η phase starts to occur after 24 h aging.     

分级均匀化对7055铝合金组织和力学性能的影响

采用差热分析、X射线衍射分析、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和常温拉伸等方法研究分级均匀化工艺对7055铝合金显微组织、枝晶偏析、Al3Zr粒子析出行为和力学性能的影响。结果表明:合金经(468℃、24h)+(473℃、4 h)的分级均匀化处理后,消除了铸锭晶界上的非平衡凝固共晶组织;铸锭先于264℃保温最有利于获得尺寸细小、均匀弥散分布的Al3Zr粒子;在单级均匀化基础上增加473℃的短时高温均匀化,能够提高合金基体中溶质原子的固溶度,增强时效强化效果,提高综合性能。     

Effect of high-temperature pre-precipitation on microstructure and properties of 7055 aluminum alloy

1　INTRODUCTIONAl Zn Mg Cuserieshigh strengthaluminumal loyswithhighstrength to densityratioandexcellentmechanicalpropertieshavebeentheprimarystruc turalmaterialsofaerocraftinthespaceandgroundtransportationvehicles.Thedevelopmentandexten siveutilizationofhigh strength 7xxxseriesareham peredby poorcorrosionresistance ,especiallystresscorrosioncracking (SCC )resistance .Overthe pastfewyears ,thestudiesaboutstresscorrosioncrackingandageingtreatmentprocesshavebeenproceedinginordertoobtainma…     

7055超高强铝合金的时效工艺

通过拉伸试验、TEM观察、EDS分析等手段研究了时效处理对7055超高强铝合金力学性能及微观组织的影响,并最终确定了7055铝合金合理的时效工艺。结果表明,7055铝合金的最佳单级时效工艺为120 ℃×4 h,时效后的抗拉强度达到660 MPa。TEM分析结果表明7055铝合金在120 ℃时效4 h时主要析出相为GPI区,至时效8 h时,基体内开始出现η'相与GPI区并存,随着时效时间的延长,合金中的η'相体积分数不断增加,到时效时间为24 h,合金晶内析出相基本以η'相为主。     

热变形温度对7055铝合金热处理组织和力学性能的影响(英文)

采用Gleeble-1500D热模拟试验机对7055铝合金进行多道次热压缩试验,并对热压缩试样进行T6热处理。采用TEM、OM观察热压缩试样与热处理试样的组织形貌,并对热处理7055-T6试样进行拉伸试验,研究变形温度对7055铝合金多道次热压缩后组织、热处理后的显微组织与力学性能的影响。结果表明:热变形温度不仅影响多道次热压缩后试样的组织,而且显著影响该合金热处理后的组织和力学性能。在本试验条件范围内,随着温度的升高,经多道次热压缩后试样的晶粒长宽比先减小然后增加,位错密度降低,亚晶尺寸增加,热压缩过程中发生再结晶;热处理后合金中再结晶晶粒体积分数先降低后增加。再结晶体积分数越小,合金的强度越高。当温度为400°C时,再结晶体积分数最小,约为45%,并且合金的抗拉强度和伸长率达到最大值。     

喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金挤压态的组织和力学性能

研究了利用喷射成形辅以挤压制备Al-5.72Zn-2.36Mg-1.66Cu合金后优化的组织结构特征和力学性能。结果表明,合金基体组织均匀细化,晶粒形貌趋于圆整,平均晶粒大小达到10 μm左右。当合金的冷却条件通过快速凝固技术改变时,会产生不同程度的固溶强化效果和第二相弥散强化效果,从而改善了合金的整体性能。合金的屈服强度和抗拉强度分别平均提高了20%左右,且伸长率也略有提高。     

7055超高强、超高韧铝合金力学性能分析

用拉伸试验研究了经不同固溶和时效工艺处理后7055铝合金的力学性能,并结合显微组织进行了分析.结果表明,复合固溶(双级) 特殊时效处理新工艺比传统热处理工艺更合理,可使铝合金获得超高强、超高韧的有效结合.试验确定了最佳工艺,即强化固溶:455 ℃×(10～30)min 470 ℃×(20～40)min (480～500)℃×(10～30)min;特殊时效:135 ℃×16 h (190～210)℃/(10～20)min,铝合金新状态T78的σb＝720 MPa、σ0.2＝690 MPa、δ5＝12%.