过时效温度对2024铝合金形变后的再结晶行为和力学性能的影响

采用力学性能检测和透射电镜（TEM）观察，研究了过时效温度对2024铝合金形变后的再结晶行为和合金力学性能的影响。结果表明：过时效温度对合金力学性能的影响较大，在250～350℃的过时效温度范围内，随温度升高，合金强度提高，350℃时效时合金的性能最好，此时σb=580MPa，δ5=9．2％，比传统处理工艺（T62）分别提高32％和84％。其原因是过时效温度间接地影响了合金随后固溶再结晶的晶粒大小。因此，为了达到细化晶粒的目的，必须严格控制过时效温度。     

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%。     

时效制度对大冷变形2024铝合金力学性能的影响

采用力学性能检测、透射电镜（TEM）观察等手段，研究了时效制度对大冷变形2024铝合金力学性能的影响。结果表明，大冷变形后合金的时效响应速度提高，时效20min时就接近峰值强度，比传统处理工艺（T62）缩短6h；合金的时效强化曲线呈双峰状，时效40min左右出现第一个峰，此时合金的强度最高，抗拉强度σb=580MPa，伸长率δ5=9．2％，时效120min左右出现第二个峰，但两个峰值点的屈强比（σ0.2／σb）差别较大，第二个峰值点的屈强比明显地大于第一个峰值点的屈强比；合金的伸长率δ5值呈阶梯形变化，时效时间≤40min时，δ5≥8％；时效时间≥60min时，δ5≤5％，且随着时效时间的延长，δ5值变化不大，说明大冷变形2024铝合金存在一个临界时效时间。     

时效析出相微结构改变对AA2024铝合金应力腐蚀行为的影响

通过恒载荷应力腐蚀实验、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等测试方法,研究了时效处理中析出行为的变化对AA2024铝合金应力腐蚀行为的影响。结果表明,合金在T3态时对应力腐蚀较为敏感,进行T8时效处理后,合金的应力腐蚀敏感性显著降低。利用高角环形暗场成像扫描透射电镜技术（HAADF-STEM）对合金进行准原位腐蚀实验观察,研究了合金T3和T8时效状态下的腐蚀过程和析出行为的变化情况,直观地展示了不同时效状态合金的腐蚀形态：T3态的合金为晶间腐蚀形貌,T8态的合金为晶间腐蚀和晶粒腐蚀相结合。由于析出行为和腐蚀机制的改变,不同时效状态的AA2024铝合金的应力腐蚀敏感性不同。     

预变形量对形变热处理2024铝合金组织和力学性能的影响

采用维氏硬度计、万能力学试验机、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了预变形量对2024铝合金时效后力学性能和显微组织的影响。结果表明：随着预变形量的增加,合金的时效响应速度加快,硬度达到峰值的时间逐渐缩短,硬度峰值呈现先增加后减小的趋势。当预变形量为2.0%时,合金经190℃×7 h的峰时效,能够获得比较理想的强塑性匹配,其屈服强度达到489.7 MPa,抗拉强度达到509.4 MPa,断后伸长率为11.3%。这是因为当预变形量为2.0%时,合金中S相的数量增加而尺寸减少,能够有效阻碍位错运动,显著提高合金的强度,但会降低塑性。     

形变热处理工艺对2024铝合金组织及力学性能的影响

采用力学性能测试、金相显微分析、x射线衍射物相分析、扫描电镜断口扫描等手段,研究了形变热处理工艺对2024铝合金组织及性能的影响。研究结果表明,预变形使合金的时效强化效果提前;随着变形量的增加,延伸率有所下降,合金强度先提高后降低,在变形量为40％时最大。析出相随变形量增大而更加弥散细化;但大变形时效态的合金析出强化相明显减少,表明大变形使合金析出相的析出机制发生了改变。     

高密度脉冲电流对2024铝合金凝固组织的影响

研究了把高密度脉冲电流以外部瞬间能量和环境作功的形式注入到凝固过程中的高熔点2024铝合金熔体以细化其凝固组织，结果表明，高密度脉冲电流可以显著细化其凝固组织，讨论了高密度脉冲电流细化凝固组织的机理，指出了需要进一步解决的新问题。     

高强2024铝合金的固溶时效行为研究

对2024合金薄板进行了固溶和时效热处理,研究了时效时间对合金硬度、电导率、力学性能、组织和断口形貌的影响。结果表明,经过固溶和时效处理后,2024合金组织主要由α-Al、Al_7Cu_2Fe和Al_2CuMg相组成。随着时效时间增加,显微硬度先增大后降低,在24h时显微硬度最大。电导率随时效时间延长而提高,时效12~24 h时,电导率增加速度较快,超过24 h后的增加速度变缓。经过490℃×1h固溶+175℃×24 h时效处理后,2024合金可以取得最佳的强度和塑性结合。     

电场时效对2024铝合金尺寸稳定性的影响

研究了电场时效处理中电场强度对2024铝合金的微屈服强度和微变形行为的影响。结果表明，适当的电场时效工艺可有效的提高2024铝合金的微屈服强度，而且提高了合金微变形阶段的应变指数，可作为2024铝合金的一种新的尺寸稳定化处理工艺。     

纳米TiC_P对2024合金流动性及力学性能的影响

研究了纳米TiC颗粒(TiC_p)对2024铝合金流动性及力学性能的影响。试验结果表明,原始2024合金铸态组织呈粗大枝晶状,流动性差,存在浇不足、热裂等铸造缺陷。以Al-TiC晶种合金的形式添加0.1%TiC_p后,2024合金晶粒形貌得到改善,粗大枝晶生长被抑制,流动性显著提高,螺旋流动性试样平均长度由556 mm提高至696 mm,提高约25.2%;合金的力学性能明显提高,硬度、抗拉强度和伸长率分别为HBW120.5、365 MPa和2.08%,较原始2024合金分别提高5.6%、8.6%和40.5%。     

时效制度对6156铝合金力学性能及腐蚀性能的影响

通过常规拉伸、慢应变速率拉伸和晶间腐蚀实验研究了T6及双级时效处理对6156铝合金力学性能与腐蚀性能的影响,并采用透射电镜(TEM)观察了析出相特征。结果表明:6156合金在T6欠时效状态下晶内析出相主要为GP区,晶界无明显析出相;T6峰时效晶内析出相主要为β″相,出现少量的Q′相,晶界析出物呈连续分布,合金虽然具有最高强度,但晶间腐蚀严重,应力腐蚀敏感性最大;随时效时间延长,Q′相增多并逐渐粗化,晶界析出物粗大非连续分布;T78时效态晶内析出大量的Q′相,晶界析出相球化且析出相之间的间距增大,呈断续分布,无沉淀析出带(PFZ)变宽,因此相比T6态而言T78状态合金强度损失不大而耐蚀性得到明显提高。     

微量稀土对2024合金组织和性能的影响

对含微量混合稀土(0.005、0.016、0.053wt%)的3种2024合金,分别进行了物理性能,力学性能,抗腐蚀性能检测和显微结构分析,结果表明:混合稀土的添加,使2024合金熔化温度范围下限明显升高100℃左右,拉压疲劳寿命提高,抗应力腐蚀性能亦有所改善。除此外,没有对2024合金的其它物理、力学性能和显微结构有明显影响,微量稀土不会影响2024合金的加工性能和使用性能。     

2024锻造铝合金疲劳性能研究

本文着重研究了2024锻造铝合金经过T4及T6热处理后其单轴及多轴疲劳性能。采用了两种不同热处理方式制备出具有不同微结构的2024锻造铝合金,研究其在不同加载状态下的变形行为、疲劳机制及疲劳寿命。主要内容包括：对2024锻造铝合金进行单向拉伸、应力控制的单轴拉压疲劳及两种多轴拉扭疲劳试验,研究了加载状态与疲劳寿命的关系。结果表明,2024锻造铝合金材料的疲劳寿命对热处理和加载状态的敏感性很大,表现为在相同加载状态下2024-T4和2024-T6试样的寿命差别较大,以及同一热处理试样在不同应力幅值和不同加载路径下疲劳寿命差异大。     

焊接参数对2024铝合金FSW接头组织及腐蚀行为的影响

对2024铝合金板进行不同参数下搅拌摩擦焊接, 分析了焊缝表面组织, 检查了在EXCO溶液中焊缝表面的腐蚀行为, 并讨论硬度分布与腐蚀发生的关系. 结果表明, 焊后轴肩作用区晶粒细化明显. 随转速的增加, 焊缝上表面热影响区范围加宽、轴肩作用区硬度上升、耐蚀性能提高. 在转速1500 r/min、行进速度1000 mm/min下所得焊缝金属塑性流动剧烈, 轴肩作用区硬度值已接近母材的硬度值, 在EXCO溶液中浸泡10 h后仅发生点蚀. 与母材相比, 接头硬度的软化区是腐蚀发生的区域, 但硬度值最低的位置与腐蚀最严重的区域没有严格的对应关系.     

热处理工艺对2024铝合金薄板力学性能的影响

利用正交试验和时效温度试验,分析了不同热处理工艺对2024铝合金材料力学性能的影响。结果表明,2024合金T62态的较优参数为:固溶温度498℃、固溶时间30min、放置时间12h、时效温度185℃、时效时间10h。     

Zr含量对2519铝合金组织与力学性能的影响

研究了锆含量对2519铝合金的组织与力学性能的影响。结果表明，锆有利于细化合金铸态及再结晶组织，并随锆含量的增加，合金铸态及再结晶组织逐渐细化，合金的强度、硬度及伸长率逐渐升高；但当锆含量大于0．19％(质量分数，下同)时，合金的铸态组织中有粗大的初生Al3Zr相产生，合金的强度、硬度及伸长率降低。2519铝合金适宜的锆含量为0．19％。     

超塑预处理对Al-Zn-Mg-Cu铝合金显微组织及力学性能的影响

通过力学性能测试、扫描电镜和透射电镜观察,研究了传统处理工艺（conventional treatment,CT）和超塑预处理（superplastic pre-treatment,SPPT）对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织和性能的影响。结果表明,采用超塑预处理使铝合金晶粒细化到11μm、而传统工艺处理后的晶粒尺寸为30μm;超塑预处理使Al-Zn-Mg-Cu铝合金抗拉强度提高3．5％,塑性提高25.7％．通过透射电镜观察发现：经超塑顶处理后时效析出相细小、弥散,晶界析出相（grain boundary precipitares,GBP）较小、晶界无析出带（precipitates free zone,PFZ）电较窄．这种组织特性可使合金得到较好的力学性能。