微量钪、锆对Al-Zn-Mg合金铸态组织演变的影响

对复合添加了稀土元素Sc、Zr的Al-Zn-Mg合金采用光学显微镜(OM)、电子探针(EPMA)、差热分析(DSC)等分析和测试方法,探究不同含量的Sc、Zr添加量对Al-Zn-Mg合金铸态组织演变的影响。结果表明,稀土元素Sc、Zr的复合添加对铸态晶粒产生了细化效果,铸态合金元素大多数偏聚在晶界或者晶内,随着Sc、Zr的含量增加,元素分布趋于均匀,第二相数目开始减少,晶粒大小也逐渐减少。470℃×24 h均匀化退火之后,枝晶组织得到消除,大部分非平衡T相也溶入基体,只有少量难溶的Fe、Si杂质相残留在晶界上,同时合金中重新析出小尺寸的MgZn_2相。随着Sc、Zr含量的增加,第二相的回溶和晶粒细化效果得到了提高。     

Mg含量对Al-Zn-Mg合金铸态及轧制态组织和性能的影响

为探究Mg含量对Al-Zn-Mg合金组织和性能的影响,以及冷轧后的时效处理对加工硬化效果的影响,通过直读光谱、扫描电镜、金相显微镜及拉伸试验机等对不同变形+热处理工艺下的Al-6.0Zn-xMg(x=2、3和4)合金铸态及轧制态组织及性能进行分析。结果表明,Mg含量对铸态合金组织形貌、晶粒大小及第二相类型影响不大,非平衡共晶T-AlZnMg相占比随Mg含量的增加而增加,当Mg含量为4%时,共晶相占比减小主要与晶界附近MgZn₂弥散相数量增多有关。均质化后经热轧+固溶+冷轧变形热处理后,高熔点Al₃Fe相破碎并沿轧制方向分布,显微组织演变过程为,铸态组织→纤维组织→完全再结晶→纤维组织。随着Mg含量的增加,Al-6.0Zn-xMg合金轧板强度逐渐增加,但增幅逐渐减小。冷轧后的时效处理使加工硬化效果降低80～100 MPa,而伸长率提高6%～8%。3种合金中,Al-6.0Zn-4Mg合金的综合性能最佳。     

Al-4.3Zn-1.4Mg合金均匀化处理工艺研究

采用光学显微镜、差热分析、扫描电镜、能谱分析,研究了Al-4.3Zn-1.4Mg合金的铸态组织以及铸锭经不同均匀化制度处理后的微观组织。结果表明,Al-4.3Zn-1.4Mg合金的铸态组织中主要存在T相、Mg2Si相和AlFeMn相三种结晶相;铸锭过烧温度为479℃;铸锭经均匀化处理后,T相及Mg2Si相均回溶入基体,而主要含AlFeMn的过剩结晶相仅发生部分溶解。     

强化均匀化对7B04铝合金铸态组织与性能的影响

研究了强化均匀化 (大幅度延长均匀化时间 ,略高于传统均匀化温度 )对 7B0 4铝合金铸态组织和性能的影响。结果表明 :在 4 6 8℃× 4 8h的均匀化制度下 ,材料的铸态组织得到明显的改善 ,非平衡凝固形成的多相组织基本上转变成均匀化组织 ,材料的伸长率较传统均匀化提高 14 % ,为后续压力加工和热处理奠定了基础。     

Er、Zr微合金化对Al-Zn-Mg合金组织及性能的影响

研究了Er、Zr元素的添加对Al-Zn-Mg合金的微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,Er、Zr元素的复合添加可以使合金的硬度、强度以及抗腐蚀性能有明显提高。Er、Zr元素的添加形成了弥散分布的纳米级Al₃(Er, Zr)析出相,阻碍位错运动和晶界迁移,使合金的强度得到明显提高。另外,Er元素的添加使合金的晶粒细化,既提高了强度也保证了一定的伸长率,还使合金具有良好的抗剥落腐蚀性能。     

预变形对Al-Zn-Mg铝合金组织及力学性能的影响

系统研究了预变形温度对Al-Zn-Mg铝合金微观组织结构及力学性能的影响。运用光学显微镜和透射电镜观察了微观组织,扫描电镜表征了拉伸断口形貌,X射线衍射仪测试了宏观织构构成,万能拉伸试验机测试了力学性能。结果表明,在400 ℃的热轧温度下,力学性能指标最佳,屈服强度和抗拉强度分别达到325 MPa和455 MPa,伸长率达到14%。不同热轧温度下的拉伸试样断口均呈现为韧性断裂,断口处均存在数量和尺寸不一的韧窝。400 ℃热轧变形温度下,晶粒内部的位错缠结消失,形成了晶界附近规则排列的位错墙;450 ℃时,晶内的位错消失,主要为再结晶晶粒。在350 ℃和400 ℃热轧变形温度下,织构中存在明显的剪切织构,包括旋转立方织构{001}<110>和黄铜R织构{111}<112>和{111}<110>。450 ℃热轧变形温度下,出现明显的再结晶织构Cube_ND {001}<310>。     

锰含量对3004铝合金组织的影响

锰为3004铝合金的主要合金元素,锰含量控制得当。不仅使材料具有较高的强度,还会具有良好的塑性和耐蚀性,此外,锰在合金中存在的形式对材料的性能也具有重要的影响。为此本文研究了不同锰含量对3004铝合金铸态组织的影响,当锰含量超过一定值时,会引起粗大的金属间化合物的生成,严重地影响了材料的塑性与使用性能。同时本文也研究了均化后铸锭的组织变化,均化不仅使枝晶偏析消除,使过饱和固溶体分解,而且还会使介稳相向稳定相转化,有利于提高材料的工艺塑性及抗粘结性,减少了对模具的磨损。     

微量Er对高强铝合金组织与性能的影响

借助力学性能测试和光学金相（OM）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）与能谱（EDS）的观察和分析，研究了微量Er对高强铝合金Al-6Zn-2Mg的力学性能、微观组织结构、时效硬化特性及再结晶行为的影响。结果表明：Er能非常显著地细化合金的晶粒组织，这是因为初生Al3Er作为非均质形核核心，能提高形核率，从而有效地细化晶粒；Er能够较大幅度地提高合金的拉伸力学性能，细晶强化与析出强化是合金的主要强化机制；Er可加快合金的时效进程，提高时效强化效果；同时，Er可以抑制合金再结晶，提高再结晶温度，这是由于细小的二次Al3Er质点钉扎位错和亚晶界而引起的。     

均匀化时间对2024铝合金组织及性能的影响

通过显微组织观察、电导率及力学性能测试,研究了不同均匀化时间对2024铝合金组织与性能的影响。结果表明:合金铸锭中存在大量非平衡共晶相,晶粒分布不均匀,出现较多的发达枝晶。经495℃×28 h均匀化处理后,非平衡共晶组织基本消失,枝晶偏析消除,弥散相较细小且分布均匀,电导率、维氏硬度和抗拉强度分别为36.66%IACS、143.5 HV和367.5 MPa,较铸态分别提高了22.4%、48.2%和35.6%。     

均匀化工艺对GH5188合金组织及力学性能的影响

利用JMatPro软件、金相显微镜、扫描电镜、能谱分析以及高温拉伸、高温压缩试验等方法,分析GH5188合金铸锭的溶质元素偏析规律、均匀化热处理过程的微观组织演变规律及均匀化过程对GH5188合金力学性能的影响。研究表明,GH5188合金的主要析出相为M₆C和M₂₃C₆,合金中的主要正偏析元素为W和Cr,负偏析元素为Ni和Co。采取1200℃×72 h的均匀化工艺,可以有效消除原始铸态块状析出相,消除W、Cr、Ni、Co等元素偏析,达到最合适的均匀效果。均匀化热处理后,GH5188合金的力学性能得到了提升,在1180℃拉伸、压缩条件下,抗拉强度达到158 MPa,变形抗力为244.29 MPa。     

稀土Y元素对铸态镁合金组织与力学性能的影响

采用熔炼工艺制备了Mg-2.0Zn-0.2Ca与Mg-2.0Zn-0.2Ca-2Y合金,研究了两种合金的铸态组织及力学性能。结果表明,Y元素的添加细化了Mg-2.0Zn-0.2C合金的铸态组织。Mg-2.0Zn-0.2Ca合金主要由α-Mg与少量Mg₇Zn₃相组成,添加2wt%的Y后,改变了Zn在Mg基体中的固溶度,降低了其固溶强化效果,同时组织中形成了I相和W相。添加Y元素后,合金的规定塑性延伸强度升高,从41.0 MPa升高到50.6 MPa;伸长率降低,从12.6%降低到4.0%。     

复合添加Cr、Mn、Zr对Al-Zn-Mg合金组织和性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜观察以及拉伸试验等手段,研究Cr、Mn、Zr微合金元素对Al-Zn-Mg合金组织和性能的影响。结果表明:复合添加Zr、Mn、Cr在基体上析出大量不规则的、直径为10~20 nm与基体共格的(Al,Cr)₃Zr粒子。(Al,Cr)₃Zr粒子弥散相能强烈钉扎位错、阻碍位错和亚晶界迁移,显著抑制再结晶和晶粒长大。复合添加Zr、Mn、Cr的Al-Zn-Mg合金的抗拉强度和规定塑性延伸强度分别提高34 MPa、19 MPa,具有较好的加工性能和力学性能。     

Cu含量及T6处理对电力金具用铝合金组织性能的影响

探究了Cu含量与时效工艺对Al-Cu-Mg-Si系合金显微组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。研究表明,随Cu含量的增加,铸态铝合金中Al₂Cu相数量增加、尺寸不断增大,形貌由点状转为粗网状,铸态铝合金的强度也随之提升,耐蚀性能下降。在180 ℃×(4~28) h时效区间内,整体上合金硬度先上升后下降,0.5%Cu、1.5%Cu合金在8 h时达到峰值,2.5%Cu合金在12 h时达到峰值。530 ℃固溶+180 ℃×8 h时效后,铝合金中析出Al₂Cu相,随着Cu含量的增加,Al₂Cu相的含量增加,硬度显著上升,2.5%Cu含量的合金抗拉强度达到最大值325.0 MPa,屈服强度达到258.8 MPa,伸长率为4.5%,其强度与传统的电力金具用铸铁相当。     

添加0.2%Sn对Al-Si-Mg合金组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及拉伸测试等方法,研究了0.2%的Sn元素对Al-Si-Mg系铝合金铸态以及T6热处理状态下的组织形貌演变以及力学性能的影响。结果表明:添加0.2%的Sn元素能够细化共晶硅相形貌,并使初生α-Al晶粒更加均匀,减少并改善了有害杂质相形貌及分布,在T6(535 ℃固溶6 h＋160 ℃时效5 h)状态下的规定塑性延伸强度和抗拉强度分别达到了262.3 MPa和305.1 MPa,伸长率为4.32%,比未添加Sn时的基础合金分别提高了9.8%和12.4%,伸长率提高了22.6%。     

高温预析出对Al-Zn-Mg铝合金组织、力学性能和应力腐蚀性能的影响

研究了近固溶度高温预析出工艺对抗应力腐蚀性能较差的中强可焊7A52和仿7039合金的组织、时效硬化和应力腐蚀性能的影响.显微组织观察、力学性能分析及应力腐蚀性能测试结果表明:近固溶度高温预析出处理可使合金在晶界形成不连续的析出相;在保持合金强度、塑性的同时,预析出可提高抗应力腐蚀性能,但预析出温度过低,合金强度呈下降趋势;固溶后于400℃预析出处理在峰值时效状态下可使7A52铝合金强度和抗应力腐蚀性能得到最佳组合,抗应力腐蚀性能达到三级时效后的效果.     

高能喷丸处理对Al-Zn-Mg合金的组织和力学性能的影响

采用透射电镜(TEM)、光学显微镜(OM)、显微硬度计和微力材料试验机等研究了 Al-Zn-Mg合金高能喷丸处理后的表层显微组织和力学性能.结果表明:经高能喷丸处理后,在距离Al-Zn-Mg合金表面约20 μm深度范围内形成了随机取向的等轴纳米晶层,表面层的结构特征尺寸随层深的增大呈梯度变化,无明显界面;由于细晶强化作...     

Effect of Y content on microstructure and mechanical properties of 2519 aluminum alloy

The effects of yttrium（Y） content on precipitation hardening, elevated temperature mechanical properties and morphologies of 2519 aluminum alloy were investigated by means of microhardness test, tensile test, optical microscopy（OM）, transmission electron microscopy（TEM） and scanning electron microscopy（SEM）. The results show that the tensile strength increases from 485 MPa to 490 MPa by increasing Y content from 0 to 0.10%（mass fraction） at room temperature, and from 155 MPa to 205 MPa by increasing Y content from 0 to 0.20% at 300 ~C. The high strength of 2519 aluminum alloy is attributed to the high density of fine 0＇ precipitates and intermetallic compound AICuY with high thermal stability. Addition of Y above 0.20% in 2519 aluminum alloy may induce the decrease in the tensile strength both at room temperature （20 ℃） and 300℃.     

Cu和Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能的影响

通过力学试验及透射电镜研究了不同Cu和Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金室温、高温力学性能以及显微组织的影响.结果表明,提高Cu和Mg的含量可以提高合金在室温及高温条件下的屈服强度和抗拉强度,但伸长率下降.透射电子显微分析表明,增加Cu和Mg的含量将提高时效过程中强化相的形核密度与体积分数,从而提高合金的强度.