固溶处理及时效对7xxx铝合金组织与性能的影响

通过拉伸性能和电导率测试,扫描电镜和透射电镜观察,研究了固溶处理及时效对Al-7.2Zn-2.0Mg-1.2Cu-0.101c-0.10Zr合金组织性能的影响.结果表明:合金的最佳固溶工艺为:470℃×120min.经回归再时效处理(RRA)120℃×24h 170℃×1h 120℃×24h处理,合金的抗拉强度为595.8MPa,屈服强度为572.0MPa,伸长率为8.3%,相对电导率为38.4%IACS.     

铸造铝硅合金的深冷处理与其组织和性能的研究

采用金相显微镜、透射电镜和拉伸试验机等手段,研究了深冷和时效处理对Al-6Si-0.4Mg合金显微组织以及25℃和-60℃拉伸性能的影响。结果表明,对固溶态Al-6Si-0.4Mg合金进行深冷处理有助于细化合金晶粒,且晶粒尺寸随着深冷时间延长而呈现先减小而后增大的趋势。在深冷时间为18 h时细化效果最好,此时合金中Si相等效圆直径最小、单位面积Si相数量最多。在深冷时间18 h、时效时间6 h时,Al-6Si-0.4Mg合金具有最佳的强塑性结合。固溶+深冷处理+时效态合金相较传统固溶+时效态合金在低温强度提高的同时,塑性也得到了明显改善,这主要与深冷处理可以细化合金晶粒、降低Si相等效圆直径、增加单位面积Si相数量以及起到预时效作用有关。     

固溶时效处理对Mg-10Al-1Zn镁合金组织与性能的影响

研究了固溶时效工艺对铝含量为10%的Mg-10Al-1Zn镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:430℃固溶处理10 h后,合金中第二相完全固溶,再经时效处理后,第二相以点状均匀析出,同时析出一定数量的层片状组织。固溶时效处理后,合金强度、硬度大幅提高,经430℃×10 h固溶+250℃×6 h时效处理后,硬度由铸态的69.5 HBW提高到85.8 HBW,抗拉强度由铸态的144.99 MPa提高到303.36 MPa,伸长率提高了一倍。     

Al-Mg-Si-Cu合金的热处理工艺

研究了一种新型Al-Mg-Si-Cu合金热处理工艺参数对其力学性能的影响.经微合金化、熔炼铸造和挤压加工后的合金进行不同固溶、时效延迟和时效处理,并对热处理工艺进行了优化.用金相显微镜、维氏硬度计、扫描电镜及电子万能试验机对合金微观组织和力学性能进行检测分析.结果表明,Al-0.41Mg-0.36Si-1.0Cu合金的过烧敏感温度为620℃,在(520～580)℃×(40～120)min范围内固溶处理后综合性能较佳.合金最佳热处理制度为520℃×(40～120)min固溶,然后165℃×10 h时效.Al-0.41Mg-0.36Si-1.0Cu合金固溶处理后时效延迟时间对硬度的影响较6082合金小,延迟时间应控制在3 h之内.     

Al-0.6Mg-0.4Si铝合金的蠕变变形行为及稳态蠕变本构模型的建立

采用蠕变拉伸实验研究了Al-0.6Mg-0.4Si铝合金在低于其屈服强度的应力和不同温度作用下的蠕变时效变形行为。建立了稳态蠕变速率与加载应力、实验温度之间关系的数值模型。结果表明,固溶态Al-0.6Mg-0.4Si铝合金第一阶段的蠕变速率随时间延长而不断降低。随着温度和应力的增大,蠕变曲线由第一阶段进入第二阶段的时间不断延迟,且第一阶段的蠕变量及总的蠕变量不断增大。随着蠕变时效温度和应力的提高,该合金的稳态蠕变速率逐渐增加。所建立的模型具有良好的拟合效果。     

Sb变质对Mg-6A1-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和差热分析(DSC)等手段,研究Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响,尤其是对合金固溶处理组织的影响.结果表明:固溶处理可以变质Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金铸态组织中的汉字状Mg2Si相,使Mg2Si相从汉字状变为短杆状和条块状,并且添加0.4%Sb到实验合金中可使固溶处理变质汉字状Mg2Si相的效果提高.也正是由于固溶处理可以使实验合金组织中的汉字状Mg2Si相变质,使得Mg-6A1-1Zn-0.7Si合金时效处理后获得了较铸态更高的的抗拉性能和抗蠕变性能,并且添加0.4%Sb可以进一步增强热处理对性能的改善作用.     

Sc对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金挤压铸造组织性能的影响

采用电阻炉熔炼了Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Zr和Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Sc-0.2Zr两种铝合金,在700~720℃挤压铸造成形,并经过465℃×24h+475℃×8h水淬+120℃×24h时效热处理。结果表明,Sc、Zr的复合添加能明显细化α-Al基体和晶间第二相;通过多级固溶和时效处理,显著提高了合金的力学性能,铸件的抗拉强度达到613MPa,屈服强度达到528 MPa,伸长率为6%。     

含钪7085铝合金的热处理工艺

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验、剥落腐蚀试验等分析方法,研究了不同固溶、时效处理制度对含钪7085铝合金(Al-7.5Zn-1.5Mg-1.4Cu-0.15Zr-0.15Sc)强度和剥落腐蚀性能的影响。结果表明:与常规固溶处理和双级固溶处理相比,强化固溶可使合金中粗大相溶解更充分,晶粒细化,同时提高合金强度和剥落腐蚀性能;在T6、T76、回归再时效3种时效状态下,T76时效后合金的强度和剥落腐蚀抗性最好,这与形成的粗大不连续的晶界析出相有关。含钪7085铝合金最佳固溶时效制度为:强化固溶(450℃×1 h+460℃×2 h+475℃×2 h)+T76时效(120℃×5 h+160℃×7 h)处理。     

Sr变质对Al-6Si-3Cu-0.3Mg合金共晶Si形貌的影响

在660℃浇注Al-6Si-3Cu-0.3Mg合金试样,分别研究了添加0、0.005%、0.01%、0.02%、0.04%、0.06%的Sr对铸态合金中共晶Si形貌的影响,以及495℃×8h固溶+水淬+170℃×8h时效热处理对共晶Si圆整度的影响。结果表明,当Sr添加量为0.04%时可有效细化共晶Si组织,并在热处理后使得Si颗粒细小圆整,而当Sr添加量增大到0.06%时,分布在共晶组织周围的多边形含Sr化合物会明显增加,对合金性能起消极作用。     

热处理对Mg-6Al-1Nd-1Gd合金组织和蠕变行为的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、EDS能谱分析等研究了Mg-6Al-1Nd-1Gd合金固溶与时效处理后的显微组织及在200℃和70 MPa条件下的高温压缩蠕变行为。结果表明:固溶+时效处理后Mg-6Al-1Nd-1Gd合金的β-Mg₁₇Al₁₂相几乎完全消失,金属间化合物为Al₂RE(Nd、Gd)相,且在晶界产生偏聚。蠕变后,热处理后合金的金属间化合物有所增加,T4态合金金属间化合物体积分数增加最多,高温蠕变抗力最好,蠕变量及稳态蠕变速率分别为1.8%及2.333×10^-8 s^-1,较铸态时的4.45%及5.817×10^-8 s^-1分别降低了59.6%和59.9%。     

强化固溶对含Sr2099型铝锂合金腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和Х射线衍射仪显微分析技术,研究了强化固溶工艺对含Sr 2099(Al-2.52Cu-1.87Li-1.19Zn-0.497Mg-0.309Mn-0.0825Zr-0.0605Sr)型铝锂合金抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能的影响。结果表明:与常规固溶(540℃×2 h)+T8时效(121℃×14 h+151℃×48 h)工艺相比,强化固溶(540℃×2 h+550℃×2.67 h)+T8时效(121℃×14 h+151℃×48 h)工艺显著减少了合金中的粗大未溶相,再结晶程度提高,细化了晶粒,且促进等轴晶的形成。按晶间腐蚀标准(GB7998-2005)和剥落腐蚀标准(GB/T 22639-2008),强化固溶+T8时效工艺降低了该合金的抗晶间腐蚀能力,但显著提高了该合金的抗剥落腐蚀能力。     

双级固溶处理对7075高强铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、电子万能试验机、维氏硬度计等对比研究了单级固溶处理与双级固溶处理对7075铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:相对单级固溶处理,双级固溶处理7075铝合金中第二相粒子可以更为充分的溶入基体,固溶度更高。7075铝合金经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h双级固溶处理后,组织中第二相粒子体积分数为0.303%,晶粒均匀细小,固溶效果理想。经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h+120 ℃×24 h固溶时效处理后,7075铝合金硬度、抗拉强度和伸长率分别达到199 HV5、637 MPa和14.1%,综合性能最佳。     

热处理工艺对含Er压铸Al-Si-Mg合金组织及性能的影响

以含Er的压铸Al-Si-Mg合金为研究对象,通过拉伸性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及透射电镜(TEM)分析及定量统计,分析研究了不同固溶、时效工艺对合金组织及性能的影响。结果表明:双级固溶有利于一次相回溶至基体,使合金的塑性提高;固溶温度、时间的提高能够增加固溶到基体中的溶质原子和一次相的数量。Al-Si-Mg合金峰时效时,主要的强化相为β″、β′相,β′相主要表现为长条状及“T”字形。当热处理工艺为(280 ℃×3 h+530 ℃×3 h)固溶+170 ℃×3 h时效时,合金的伸长率达8.5%,具有高塑性; 热处理工艺为(280 ℃×3 h+540 ℃×10 h)固溶+170 ℃×10 h时效时,合金的抗拉强度为344 MPa,屈服强度为312 MPa,合金具有高强度。     

热处理工艺对Mg-6Zn-2.5Cu镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和力学试验机等研究了铸造Mg-6Zn-2.5Cu合金在铸态、固溶和时效处理下的显微组织和力学性能。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg和(α-Mg+MgZn2+Mg2Cu+CuZnMg)共晶相组成。在455℃固溶12~36 h时,随着时间增加,固溶效果逐渐增强,且在20 h时合金获得了较理想的显微组织及218 MPa的抗拉强度和8.68%的伸长率。随后在180℃时效6~72 h后,合金的拉伸性能随时效时间的增加呈先增加后减小的趋势,其中时效24 h时后,合金的抗拉强度和硬度达到峰值,分别为249.5 MPa和64.6 HV0.1,比铸态的分别提高了66.5 MPa和26.29%,伸长率在时效12 h时后达到了峰值6.72%。铸态合金的断裂方式以沿晶断裂为主,时效处理后合金的断裂方式为准解理断裂。     

双级时效对变形2A12铝合金组织与性能的影响

采用拉伸试验机、扫描电镜、金相显微镜等仪器,研究了双级时效对变形2A12铝合金组织与性能的影响。结果表明:初始态2A12铝合金经495 ℃×12 h均匀化退火处理后,组织趋于均匀,析出较多弥散T相。双级时效对镦粗变形铝合金抗拉强度的提升相比单级时效有更明显的作用,且双级时效的二级时效温度和时间是提高强度的主导因素,二级时效温度不宜超过200 ℃,保温时间不宜超过6.5 h,否则会导致材料过烧,强度下降。因此2A12铝合金最佳热处理工艺为495 ℃×1 h固溶+100 ℃×2 h+180 ℃×6.5 h时效,经该工艺处理后,晶粒细化,第二相强化作用增强,材料综合性能优异。     

Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.2La-0.8Ce合金双级固溶处理工艺研究

以Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.8Ce-0.2La铸造耐热铝合金为研究对象,对其进行双级固溶处理,以及人工时效。通过OM、SEM观察以及拉伸性能测试等手段,研究不同二级固溶温度和时间对合金显微组织和力学性能的影响。结果发现,随二级固溶温度升高和固溶时间延长,合金初生Si相钝化,共晶Si和网状相溶断成颗粒状或块状,室温和高温抗拉强度呈先增加后降低的趋势,当二级固溶温度达到530℃,时间为2h时综合性能最好。对试样进行200℃×6h的时效处理,并进行室温和高温(300℃)拉伸试验,结果表明,当合金经过490℃×2h+530℃×2h+200℃×6h热处理后,室温抗拉强度达342.0MPa,高温抗拉强度达到159.9MPa。     

热处理对喷射成形7xxx系铝合金TIG焊接头组织与性能的影响

采用7055焊丝对喷射成形7xxx系铝合金进行TIG焊接,接头经450℃×1 h＋475℃×1 h的双级固溶后水淬,再进行120℃×24 h的时效处理后,焊缝组织均匀、晶粒有所长大,但没有出现过烧现象.经复合固溶处理后合金元素充分溶入基体,使得基体中的合金元素含量高于固溶前的含量,而固溶之前分布在晶界的合金元素经固溶之后降低了,固溶过程使合金成分区域趋于均匀化,后续的时效过程中过饱和固溶体析出强化相,使得接头强度得到了显著提高7,055达到了母材强度的65%,7475达到了母材强度的91%.结果表明,试验拟定的热处理工艺是合理的.     

原位TiC颗粒对喷射沉积7093铝合金微观组织的影响

采用喷射沉积及原位反应喷射沉积方法制备7093铝合金及7093+TiC铝合金,研究试验合金420℃热挤压及不同固溶处理后的微观组织和力学性能。探索原位TiC颗粒对喷射沉积7093铝合金组织的影响。结果表明,原位TiC颗粒能够提高喷射沉积7093铝合金的再结晶温度10℃,当固溶温度达到490℃时,7093+TiC铝合金中的富Cu颗粒基本溶解,但并未出现过烧现象。采用450℃×3h+480℃×3h+120℃×24h的制度处理后,7093+TiC铝合金的抗拉强度达754 MPa,伸长率达7.1%。     

深冷处理时间对快凝过共晶Al-Si-Fe合金组织与性能的影响

在固溶时效的基础上研究了深冷处理时间对过共晶Al-Si-Fe合金组织与性能的影响。结果表明,随着深冷时间的延长,组织变化不大,合金的力学性能得到了很大的提高;最佳的处理工艺为固溶处理(520℃×3 h)+深冷处理(-196℃×48 h)+时效处理(120℃×10 h)。     

油气工程用Inconel 718合金激光焊接头的氢脆行为

采用激光焊接工艺,对油气工程用4 mm厚经1030 ℃×2 h固溶+780 ℃×8 h时效和1030 ℃×2 h固溶+780 ℃×16 h时效两种热处理后的Inconel 718合金进行激光焊接,结合微观组织分析、拉伸性能分析和断口形貌分析,对合金母材及激光焊接头在原位充氢条件下的氢脆行为进行了研究。结果表明:长时间时效导致δ相大量析出,使合金母材的氢脆敏感性指数从正常时效态的0.27提高到过时效态的0.48。激光焊接头整体的氢脆敏感性没有受焊前热处理的影响,分别为0.39和0.38;由于焊缝内Laves相的析出,导致激光焊接头的氢脆敏感性高于正常时效态的母材。