强化固溶对Al—Zn—Mg—Cu合金力学性能和断裂行为的影响

研究了强化固溶对提高7075和7055铝合金力学性能的效果,结果表明,逐步升温固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高残余可溶结晶相的固溶程度和合金力学性能,强化固溶的7075和7055合金的抗拉强度分别达到660和750MPa,且延伸率保持约10％,一般固溶7055合金的强度仅与强化固溶7075合金的强度相当,断口分析显示,两种合金的断裂属晶内韧窝断民沿晶断裂的混合断裂,强化固溶后,残余结晶相引起的内韧窝断裂减少,沿晶断裂增加。     

强化固溶处理对7×××铝合金型材组织与性能的影响

采用力学性能测试、金相和透射电子显微分析,研究了固溶处理工艺对7×××铝合金力学性能和显微组织的影响.结果表明,强化固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高残余可溶结晶相的固溶程度和基体的过饱和程度.与常规固溶处理相比,经强化固溶处理的合金时效后抗拉强度和屈服强度分别提高44 N/mm2和52 N/mm2,而伸长率仍然保持在14%的高水平.     

强化固溶处理对7×××铝合金型材组织与性能的影响

采用力学性能测试、金相和透射电子显微分析,研究了固溶处理工艺对7×××铝合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,强化固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高残余可溶结晶相的固溶程度和基体的过饱和程度。与常规固溶处理相比,经强化固溶处理的合金时效后抗拉强度和屈服强度分别提高44N／mm^2和52N／mm^2,而伸长率仍然保持在14％的高水平。     

热处理制度对Ti-1023钛合金微观组织及力学性能的影响

利用热处理工艺炉、力学性能试验机、X射线衍射仪等试验设备,研究了固溶、时效和冷却速度对Ti-1023合金的显微结构和力学性能的影响。结果表明,采用单一固溶处理,固溶温度略高于相变点温度时,初生α_P相消失,β晶粒缓慢长大,合金强度和硬度提高;该合金经固溶水冷处理后,由于冷却速度快,形成少量的α相与均匀粗大的β相共同形成网篮组织,合金强度和硬度提高;当时效时间为1 h时,时效过程形成的次生α_S相会产生第二相强化作用,表现出显著的弥散强化效果,合金强度和硬度升高。     

强化固溶对7075铝合金组织与性能的影响

以热处理为主要手段，研究７０７５铝合金铸锭强化均匀化和变形组织强化固溶过程对非平衡凝固过程中形成的粗大第二相（含粗大共晶相）的溶解和扩散的影响，以及对７０７５铝合金组织（包括铸锭组织和变形组织）与性能的影响。结果显示：采用铸锭强化均匀化和变形组织经化固溶工艺，与传统的热处理工艺相比，可大大减少粗大第二相的尺寸和数量，组织更均匀，σｂ和σ０．２分别达到６６９ＭＰａ和６０６ＭＰａ，增幅均超过１０％，伸     

固溶时间对2219铝合金组织和力学性能的影响

通过力学性能测试、扫描电镜(SEM)、示差扫描量热法(DSC)和XRD分析等方法,研究固溶时间对2219铝合金组织和力学性能的影响。结果表明,当固溶温度为535℃,固溶时间不超过1.5 h时,随着固溶时间的延长,基体中含Cu结晶相回溶至基体,且不发生偏聚,提高了基体的过饱和度,有利于合金力学性能的提高;当固溶时间超过2 h时,含Cu结晶相发生偏聚长大,导致合金的力学性能特别是伸长率下降。因此,当固溶温度为535℃时,该合金适宜的固溶时间为1.5 h,之后经过(175℃×18 h)时效处理后,合金的抗拉强度R_m、屈服强度R_p0.2和断后伸长率A分别为393.5 MPa、305.9 MPa和8.7%。     

固溶处理对Al-Mg-Si-Mn合金组织与性能的影响研究

通过电导率测试、显微组织观察、力学性能测试、XRD物相分析以及α(Al)基体点阵常数的计算等方法研究了固溶温度和时间对Al-0.69Mg-1.12Si-0.5Mn合金微观组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:实验合金板材的最佳固溶工艺为550℃/30min;在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为375MPa、354MPa、10.5%、和41.7%IACS。合金主要由α-Al基体、Mg2Si和不可溶Mn12Si7Al5等合金相组成;通过基体点阵常数的精确计算,能较好地表征合金的固溶程度。在510～550℃范围内,适当提高固溶温度和延长固溶时间,粗大的平衡相逐渐回溶,基体过饱和程度增加,合金的强度逐渐升高;进一步提高固溶温度或延长固溶时间,合金强度逐渐降低。     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金的热处理制度

通过显微组织观察和室温拉伸实验,研究了固溶热处理制度和时效制度对含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金拉伸力学性能与显微组织的影响。结果表明,适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进合金中过剩相的溶解,提高合金的强度和塑性;合金适宜的固溶-时效处理制度为530℃×1 h水淬＋160℃×40 h时效,在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为490MPa、416 MPa和9.8%。T1相是合金的主要时效强化相。     

固溶温度对Cu-8.6Al-9.7Mn-2.4Fe合金形状记忆效应和力学性能的影响

采用OM,SEM,XRD等研究了固溶温度对Cu-8.6Al-9.7Mn-2.4Fe合金的形状记忆效应及力学性能的影响。结果表明,随固溶温度的降低,合金的最大可回复变形量呈现先上升后下降的趋势,1023K固溶合金的最大可回复变形量达到5.6%。合金的塑性随固溶温度的降低而升高。固溶温度为1023K时,合金的屈服强度达到最大值。原因在于随着固溶温度的降低,合金内部析出的α相提高了合金的塑性,析出的κ相起到了强化作用。     

固溶处理对半固态成形过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的影响

研究了固溶时间对半固态成形过共晶Al-Si-Cu-Mg合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,固溶处理改善了合金的显微组织,提高了合金的力学性能。随着固溶时间延长,共晶Si相发生颈缩、溶断及粒状化,初生Si相钝化,Al_2Cu相等强化相尺寸减小,合金的力学性能提高。当固溶10h时,合金的抗拉强度、屈服强度和硬度(HB)达到峰值,分别为311MPa、291 MPa和132.0。随着固溶时间继续延长,共晶Si粗化,合金的力学性能降低。     

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。     

铸态和固溶态Mg-8Li-xAl-yZn合金的显微组织与力学性能

研究Al/Zn比(质量比)对Mg-8Li合金显微组织和力学性能的影响。结果发现,对于铸态Mg-8Li-xAlyZn(x+y=5)合金,当Al/Zn比分别为1:4和2:3时,合金中的第二相主要为AlLi和MgLiZn相;而当Al/Zn比分别为3:2和4:1时,合金中的第二相主要为AlLi和MgLi2Al相。MgLiZn相的分解温度约为300℃,AlLi和MgLi2Al相的分解温度较高,约为350℃。固溶强化是提高Mg-8Li-x Al-y Zn合金强度的主要因素,Mg-8Li-3Al-2Zn合金在350℃固溶处理4 h后具有最佳的综合力学性能,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为272.5MPa、315.0 MPa和3.4%。     

Microstructure and mechanical properties of 7075 aluminum alloy during complex thixoextrusion

7075 aluminum alloy was used to obtain elbow parts by complex thixoextrusion and the microstructure evolution and mechanical properties during this process were studied by SEM, TEM and other analytical methods. The results show that different parts in 7075 aluminum alloy show quite different microstructures. The microstructure of the thin walls formed by back-extrusion is stratified, and the bottom of the parts formed by angular extrusion is obviously deformed. Shear forces contribute to the crushing of grains and the coarse second phase. The main strengthening phases in the material are η phase and E phase, whose amounts greatly decrease during heating to semi-solid and thixoextrusion. After heat treatment, they can precipitate evenly to improve the mechanical properties of the material. The average tensile strength of whole part after thixoextrusion and heat treatment is 485.49 MPa, while the average elongation is 5.49%.     

热处理对高强铝合金搅拌摩擦焊接头热力影响区组织和性能的影响

分析讨论了热处理对高强铝合金热力影响区的组织和力学性能的影响.结果表明,经热处理后,热力影响区的棒状沉淀相逐渐消失,球状沉淀相弥散分布在热力影响区的晶界和晶粒中.两种铝合金在热处理后力学性能上都有一定的提高,7075铝合金接头的抗拉强度可达415 MPa,是母材抗拉强度的89.5%,7050铝合金接头的抗拉强度可达422 MPa,是母材抗拉强度的89.8%,断裂几乎都发生在前进侧的热力影响区,并且硬度的最低处在前进侧热力影响区.     

7075铝合金对AZ91镁合金组织和性能的影响

为了研究7075铝合金对AZ91镁合金组织与性能的影响,采用光学显微镜、扫描电镜、X 射线衍射仪、万能材料试验机研究了AZ91镁合金的显微组织与力学性能。结果表明：向AZ91镁合金中加入7075铝合金可使该合金的铸态组织明显细化,当7075铝合金含量超过4%（质量分数,下同）时,AZ91镁合金铸态组织中Mg17Al12相数量明显减少,并且组织中生成了Al6Mn新相。合金抗拉强度与延伸率随着7075铝合金加入量的增加而提高,当7075铝合金的加入达到4%,其抗拉强度与延伸率达到最大值,分别为186 MPa和8.2%     

热处理对压铸Mg-8Gd-3Y-0.5Zr合金组织性能的影响

采用气体保护法制备Mg-8Gd-3Y-0.5Zr(GW83K)合金,并冷模压铸成拉伸试样。通过光学显微镜、扫描电镜观察及力学性能测试等分析合金压铸态和不同热处理状态下的显微组织及力学性能。结果表明:冷模压铸GW83K合金经热处理后,其力学性能较压铸态均有所提高,尤其是经低温短时固溶处理(T4)后的合金,其晶粒度变化不大,组织比较均匀,片层状的共晶体消失,第二相以不连续的棒状或粒状分布于晶界处。GW83K-T4合金的室温拉伸性能可达到σb=261.7MPa,σs=240.8MPa,δ5=6.0%,比压铸态合金分别提高了21%,28.4%和30.4%,且该合金具有较好高温力学性能。     

Microstructure and mechanical properties of Mg-6Al magnesium alloy with yttrium and neodymium

The effects of rare earth (RE) elements Y and Nd on the microstructure and mechanical properties of Mg-6Al magnesium alloy were investigated. The results show that a proper level of RE elements can obviously refine the microstructure of Mg-6Al magnesium alloys, reduce the quantity of/β-Mg17Al12 phase and form Al2Y and AI2Nd phases. The combined addition of Y and Nd dramatically enhances the tensile strength of the alloys in the temperature range of 20-175℃. When the content of RE elements is up to 1.8%, the values of tensile strength at room temperature and at 150℃ simultaneously reach their maximum of 253 MPa and 196 MPa, respectively.The main mechanisms of enhancement in the mechanical properties of Mg-6Al alloy with Y and Nd are the grain refining strengthening and the dispersion strengthening.     

Cu含量对重力铸造Al-Cu-Mg-Sc合金组织及力学性能的影响

在重力铸造条件下制备了不同Cu含量(4%~6%,质量分数,下同)Al-Cu-Mg-Sc合金,采用500 ℃×4 h＋520 ℃×6 h的双级固溶,水冷后进行175 ℃×5 h时效。通过维氏硬度测试、室温拉伸性能测试试验、扫描电镜分析(SEM)等手段,研究了不同Cu含量对试验合金显微组织和力学性能的影响,进而优化Al-Cu-Mg-Sc铝合金成分。结果表明,经热处理后,随Cu含量从4.26%提高至5.58%,Al₂Cu析出相含量持续提高,热处理后合金屈服强度从191 MPa提升至216 MPa,抗拉强度从323 MPa提升至355 MPa,伸长率维持在13%附近。然而,当Cu含量较高时(6.13%),微观组织中Al₂Cu相体积分数较高,固溶后进入基体的Al₂Cu相数目有限,有大量Al₂Cu相残留在晶界处,经过时效处理后,合金的强化效果不能随Cu含量的增加而继续提升。因此整体上,随Cu含量提高,时效态高Cu含量合金的硬度和抗拉强度先增加随后趋于平稳,断后伸长率呈现先增加后降低的规律。Cu含量为5.58%的铸造Al-Cu-Mg-Sc铝合金时效后获得最佳综合性能,其硬度为117 HV,抗拉强度和屈服强度分别为355 MPa、216 MPa,断后伸长率为13.5%。     

55%SiCp/2024Al复合材料时效过程的微观组织与力学性能

选用粒径为12 μm的SiC颗粒和19 μm的2024铝合金粉末,采用热等静压工艺制备体积分数为55%的SiC_p/2024Al复合材料,研究固溶时效处理对SiC_p/2024Al复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,真空热等静压法制备的复合材料组织致密,SiC颗粒与铝合金结合良好。时效过程中SiC_p/2024Al复合材料呈现出双峰时效行为,与铝合金相比,复合材料提前达到峰时效状态,此时基体中主要强化相为θ″相与S″相。与烧结态相比,复合材料硬度从255 HBW提高到281 HBW,抗弯强度从633 MPa提高到747 MPa。