非等温时效对7B50铝合金组织及性能的影响

采用硬度测试、电导率测试、室温拉伸、TEM观察、DSC分析以及剥落腐蚀实验,研究了非等温时效对7B50铝合金热轧厚板的微观组织及耐蚀性能的影响。结果表明:经过480℃、1 h固溶后室温水淬火,再经1℃/min的加热速率升温至215℃后立即炉冷至室温的非等温时效,7B50铝合金的晶内析出相细小弥散,晶界相粗大断续。合金抗拉强度可达605 MPa,剥落腐蚀等级可达EB,综合性能优于单级等温峰时效(T6)和双级等温过时效(T76),与回归再时效(RRA)态性能类似。非等温时效技术实现了短流程操作,且取消等温保温的措施更适用于厚板的时效热处理。     

单级时效制度对7150铝合金组织和性能的影响

通过硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能测试和显微组织观察(TEM),研究了7150铝合金在单级时效处理过程中时效温度和时效时间对其合金组织和性能的影响.结果表明,7150铝合金有很强的时效强化效应,时效初期,合金硬度迅速上升;单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短.120℃时效时,28 h合金达到硬度峰值;140℃时效时,合金12 h达到硬度峰值;合金在120℃和140℃时效时,过时效现象不明显;电导率随时效时间的延长而不断上升,时效温度越高,电导率的增长速率越快;120℃峰时效时合金基体内有大量细小相析出,晶界析出相呈连续分布;在120℃进行过时效处理,合金粗大析出相数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布,但合金的硬度、抗拉强度和屈服强度下降不大,伸长率有所下降.     

双级时效制度对6156铝合金组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、电导率测定、晶间腐蚀实验及透射电镜分析等手段研究双级时效处理条件下6156铝合金的力学性能、电导率、晶间腐蚀和显微组织结构,采用正交实验优化双级时效工艺。结果表明:在本研究范围内,6156铝合金双级时效的四因素中第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大,第二级时效温度和时间是影响合金最终性能的主要因素。对于6156铝合金,最佳双级时效工艺为(175℃,6 h)+(210℃,5 h),相对于T6态,合金强度稍有降低,电导率上升,腐蚀类型也由晶间腐蚀转变为点蚀,腐蚀深度明显变浅。电镜观察结果表明:双级时效处理后,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,这种微观结构能有效提高6156合金的电导率和腐蚀性能,同时使合金具有较高的强度。     

7A55铝合金预拉伸板材的双级时效工艺

研究了不同热处理工艺下7A55铝合金淬火预拉伸(W51)板材的力学性能、腐蚀性能、电导率变化以及相应的微观组织特点.用正交实验分析双级时效工艺,结果表明7A55铝合金双级时效的四因素中第二级时效温度和时间是影响最终性能的主要因素.淬火预拉伸7A55合金板材最佳双级时效热处理工艺分别为:T7651:121℃×5h+170℃×6h,T7451:121℃×5h+160`C×14h.电镜观察结果表明,T7451,T7651时效时晶内析出半共格的η'相和η相,并有不同程度粗化,晶界为断续分布的粗大η平衡相.这种微观结构能有效的提高7A55合金板材的电导率和腐蚀性能,同时使合金具有较高强度.     

7B04铝合金厚板热轧态和单级峰时效态组织分析

采用电子背散射衍射(EBSD)对7B04-T351态铝合金预拉伸厚板的织构和再结晶进行了研究,采用透射电镜(TEM)对7B04预拉伸厚板单级峰时效态(T6)的沉淀析出相进行了研究,分析了7B04铝合金预拉伸厚板组织的不均匀性.EBSD分析结果表明,7 B04-T351态合金中心区域保持了较好的轧制织构,以β取向线上的铜型织构、S织构和黄铜织构为主.合金的表层区域,R织构和立方织构的体积分数提高,而铜型织构、S织构和黄铜织构的体积分数下降.7 B04-T351态合金的再结晶程度从板材边缘逐渐向中心减弱.TEM的分析结果表明T6态合金表层区域的基体析出相密度相比中心区域较大,中心区域存在相对较多的尺寸大于10 nm的沉淀析出相.     

热暴露对2B25-T3511铝合金力学性能及显微组织的影响

通过拉伸性能测试和透射电镜(TEM)观察等手段,研究热暴露温度和时间对2B25-T3511铝合金组织和热稳定性的影响。结果表明,当热暴露温度为125℃时,合金的室温抗拉强度变化不大,屈服强度升高,伸长率略有降低。合金的力学性能可以在较长时间内保持稳定,处于欠时效状态。当热暴露温度达到150℃以上时,合金长期处于峰时效的状态,但伸长率降低到11%左右。在175℃下合金经100 h即可达到峰时效状态,屈服强度约427 N/mm2、抗拉强度477 N/mm2,但是随着时间延长合金的性能变化较为缓慢。在200℃条件下进行热暴露时,随着时间的延长,合金的强度持续下降,性能急剧下降。透射电镜分析表明,2B25-T3511铝合金在稳定化处理的过程中均发生S'/S相的析出和粗化。合金强度的降低和伸长率的降低的原因是S'/S相的粗化和晶界无沉淀析出带的宽化。     

淬火工艺对含Sc的AA7150锻造铝合金性能的影响

采用熔炼铸造与锻造变形方法制备含0.3%Sc的AA7150铝合金。通过拉伸测试、剥落腐蚀测试、金相及透射电镜等技术方法,研究不同淬火工艺对锻造态铝合金性能及显微组织的影响。结果表明:铝合金在空气中自然冷却时,T6时效态合金的抗拉强度与抗剥落腐蚀性能层严重降低;而室温水淬的T6时效态合金比室温油淬的T6时效态合金具有更好的塑性。当预先采用(80℃,30s)水淬火或(80℃,30s)油淬火再15℃水淬时,T6时效态合金的抗拉强度明显得到提高,且抗剥落腐蚀性能也得到了改善。预先80℃淬火能提高T6时效态合金性能的主要原因是时效态合金晶界析出相的尺寸与离散度明显增大。     

Zn元素及时效工艺对2056铝合金局部腐蚀行为的影响

通过晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)实验及透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分析,研究Zn元素及时效工艺对2056铝合金抗晶间腐蚀性能和抗剥落腐蚀性能的影响。结果表明:2056铝合金在T6(175℃)时效态下,随着时效时间的延长,其晶间腐蚀与剥落腐蚀敏感性逐渐降低;在T8(155℃)峰时效态和T3(室温)时效态下,合金的抗晶间腐蚀及抗剥落腐蚀性能均有所提高,且在T3态下2056铝合金的抗腐蚀性能最好;在T6峰时效态下,不添加Zn的2056铝合金比添加Zn的2056合金的抗腐蚀性能差。合金发生局部腐蚀与晶界及其附近区域的特征紧密相关,当晶界析出相(S(S′)相)呈链状分布且晶界无沉淀析出带(PFZ)较宽时,合金晶间及剥落腐蚀敏感性大;晶界析出相尺寸越大,分布越不连续,PFZ越窄,合金晶间及剥落腐蚀敏感性越小;当晶界无析出相和PFZ时,合金晶间及剥落腐蚀敏感性最小。     

热处理对7B04铝合金厚板组织与力学性能的影响

通过显微组织观察和力学性能与电导率测试,研究了热处理工艺对7B04铝合金厚板组织与性能的影响。结果表明,适宜的固溶工艺为470℃×240min。120℃×22h时效后合金可获得,抗拉强度为621MPa,但合金的电导率较低,仅为18·3MS/m;双级T74时效时,强度下降了10%～12%(与T6态相比),电导率获得了明显提高,为21·3MS/m;三级时效(RRA)处理可使合金获得高强度和高电导率相结合,强度接近T6态,电导率与T74态相当。合金经RRA处理后,基体内分布着大量的细小弥散析出相(与T6态组织相似),晶界析出相粗大且呈完全不连续分布。     

高温预析出对Al-5.8Zn-2.7Mg-1.6Cu铝合金应力腐蚀的影响

对Al-Zn-Mg-Cu铝合金进行固溶(预析出)处理、室温水淬及人工时效。通过室温力学性能测试、慢应变速率拉伸试验、硬度测试、电导率测量及应力腐蚀试验,结合光学显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究了高温预析出对Al-5. 8Zn-2. 7Mg-1. 6Cu铝合金的组织和应力腐蚀的影响。结果表明:高温预析出可以改变合金晶内和晶界的析出相大小和分布,能抑制阳极溶解和氢脆,从而提高合金的力学性能和抗应力腐蚀性能。经420℃预析出处理的合金的应力腐蚀敏感性最低,抗应力腐蚀性能增强,但强度和硬度有所降低。Al-5. 8Zn-2. 7Mg-1. 6Cu铝合金获得较佳抗应力腐蚀性能的高温预析出工艺为470℃×1 h+420℃×0. 5 h。     

固溶热处理对AA7085铝合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、电导率测试、剥落腐蚀试验、金相观察及透射电镜分析等方法,研究了不同固溶热处理工艺(包括常规固溶、高温预析出固溶与部分重固溶)对AA7085铝合金的强度、剥落腐蚀性能及显微组织的影响。结果表明,采用部分重固溶工艺并时效处理后,合金的抗拉强度降低,但电导率与抗剥落腐蚀性能明显得到提高。其原因是通过部分重固溶处理并时效处理后,合金中的晶界析出细小且非连续分布的η析出相,从而提高了AA7085铝合金的抗腐蚀性能。     

不同固溶制度对6082铝合金力学性能和腐蚀性能的影响

采用拉伸力学性能试验、电导率性能试验、剥落腐蚀试验、晶间腐蚀试验、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了不同固溶工艺对轨道交通用6082合金板材力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明:530~560℃固溶及180℃时效处理后,6082合金板材的屈服强度和抗拉强度随着固溶温度升高而升高,而伸长率几乎保持不变。在530~560℃不同温度固溶处理的时效态6082板材的剥落腐蚀等级均为N级,显示出良好的耐剥落腐蚀性能,最大晶间腐蚀深度随着固溶温度升高而增加。不同温度固溶处理后时效态6082合金板材的晶界处均没有沉淀物析出,晶界附近的无沉淀析出带(PFZ)越宽,最大晶间腐蚀深度越深。     

非等温时效对7003铝合金组织和性能的影响

结合TEM与力学性能测试对7003铝合金在非等温时效过程中的析出行为和强化规律进行了研究,合金的抗腐蚀性能通过电导率、晶间腐蚀和电化学腐蚀的结果来评估。结果表明:以20 ℃/h升温至180 ℃时,合金的硬度和强度达到了113 HV0.5和367.8 MPa的峰值,与T6态标准相当。在降温阶段180~160 ℃范围内合金能够获得比T74更高的强度和相近的电导率。随着非等温时效的进行,合金的抗腐蚀性能不断提升。GP区和η′相在升温阶段为主要的析出相,到了降温阶段,晶内GP区逐渐消失,η′相不断粗化并有新的细小析出相形成。从升温开始到降温终止,晶界析出相的数量和尺寸越来越大,沿晶界呈断续链状分布,晶界无析出带的宽度也呈稳定增加的趋势。     

铝合金板材温热成形性能

在20℃～300℃的温度范围内,分别对7B04-T6和6061-T6铝合金薄板进行了单拉试验,结果表明,7B04-T6高强度铝合金的断后延伸率和拉伸极限应变在温热状态下都有显著的提高,比较适合于温热成形,而6061-T6则不太适合。另外,基于Fields&Backofen本构方程,对7B04-T6在不同温度状态下的强化规律进行了分析和探讨,结果表明,随着温度的逐渐升高,应变强化指数n值不断减小,应变率敏感系数m值则显著增大,应变率强化明显增强,这也是在温热状态下其成形性能提高的主要原因。     

7A04-T73铝合金锻件电导率与力学性能稳定性的研究

针对7A04-T73铝合金锻件生产中出现的电导率与力学性能不匹配问题,通过对该合金锻件锻压工艺及热处理工艺的试验研究,确定了影响电导率与力学性能的因素。结果表明,7A04铝合金锻件的最佳锻造温度为400℃～420℃,淬火温度为469℃～475℃,双级时效制度为(115±5)℃8 h+(180±5)℃12 h。     

非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

利用TEM、SEM、维氏硬度计、电子万能试验机和涡流导电仪等手段研究了不同的非等温时效工艺对7050铝合金组织、断口形貌和性能的影响,并与T74态的7050铝合金性能进行了比较。结果表明,经190 ℃时效后合金晶内以η′相为主析出,析出相间距较大;随着时效温度的降低,晶内析出相不断增大,间距不断减小,并伴随有针状相二次析出。晶界析出相同样不断粗化,且呈现出“连续状-项链状-半连续状-间断状”的分布势态,晶界无析出带变化不大;合金的硬度、抗拉强度均呈现出先升后降的趋势,当时效温度为130 ℃时,合金的硬度、抗拉强度达到峰值;合金的电导率呈现出单调上升的趋势,在时效温度为110 ℃时趋于平稳;与T74态相比,经(475±3) ℃×40 min固溶+(210~130 ℃,20 ℃/h)非等温时效处理后,合金获得了更优异的综合性能,且工艺耗时减少24 h。     

固溶处理对7B04铝合金冷轧板组织性能的影响

在实验室中制备了试验用7B04铝合金,经铸造-均质化退火-热轧-中间退火-冷轧后制得7B04铝合金板材,并对合金板材进行了后续固溶时效处理,研究了固溶处理对其组织和性能的影响。结果表明,470 ℃×1 h固溶+120 ℃×21 h时效处理铝合金冷轧板材再结晶明显,有少量晶粒处于伸长状态,除粗大第二相粒子外,未发现细小第二相粒子,综合力学性能较好,抗拉强度为596 MPa,屈服强度为537 MPa,伸长率为14.88%。固溶温度达到480 ℃时,合金再结晶明显,但保温时间不能超过0.5 h,否则合金强度和塑性下降。     

时效处理对新型Al-5.6Zn-1.6Mg-0.15Zr合金显微组织及耐腐蚀性能的影响

通过晶间腐蚀试验(IGC)、剥落腐蚀试验(EXCO)及电化学腐蚀试验,结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及配套能谱分析仪(EDS)和透射电镜(TEM)等手段,研究Al-5.6Zn-1.6Mg-0.15Zr合金板材在120 ℃下时效不同时间后微观组织、腐蚀状态及耐腐蚀性能的变化。结果表明:新型Al-5.6Zn-1.6Mg-0.15Zr合金整体耐腐蚀性能较好,其晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性随着时效时间的增加明显降低,经电化学腐蚀试验所得极化曲线也表现出了相同的趋势。时效处理对合金耐蚀性的影响主要与晶界析出相η(MgZn₂)和无沉淀析出带(PFZ)的变化有关。随着时效时间的增加,晶界析出相聚集粗化,且由连续析出转变成不连续析出,无沉淀析出带变宽,这些变化使得阳极腐蚀通道被切断,腐蚀不能连续进行,从而提高了合金的耐腐蚀性能。     

双重淬火对7055铝合金组织性能的影响

通过拉伸性能测试、晶间腐蚀和剥落腐蚀性能测试,金相显微镜、透射电子显微镜研究了双重淬火对7055铝合金组织及性能的影响.结果表明:合适的双重淬火可调控晶界和晶内析出状态,使合金时效后晶界上的析出相呈断续分布,晶内沉淀强化相均匀、弥散、细小析出,保证合金高强度的同时,提高晶间和剥落腐蚀性能.