Pd-Ag-Sn-In-Zn合金时效特性

研究了不同时效工艺对Pd-Ag-Sn-In-Zn合金的力学性能、电学性能及显微组织和相结构的影响.结果表明:固溶-冷变形后合金的时效过程由过饱和固溶体的析出和基体的再结晶两个过程控制;合金高强度主要来源于加工硬化和第二相的析出强化,合金的电阻率变化主要受时效过程中再结晶和析出过程的综合影响.     

时效态C17200合金的组织与性能

采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)等分析手段研究C17200合金时效过程中微观组织演变,测试不同时效工艺处理后合金的硬度和电导率等性能。结果表明:合金经320℃时效1 h后,基体(200)主峰的左侧出现比较明显的低角度边带峰,即合金发生调幅分解,使得在基体的(100)面上形成圆盘状结构的GP区。合金在时效过程中存在两种析出方式:晶界不连续析出和晶内连续析出,且连续析出序列为α过饱和固溶体→GP区→γ′→γ。调幅分解和γ′相析出是C17200合金在时效过程中硬度升高并达到峰值的主要原因。     

热处理对GH690-Re合金组织与性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机等研究了热处理对GH690-Re合金组织与性能的影响.结果表明:与热轧态组织相比,经热处理后GH690-Re合金组织有所粗化.合金的最佳热处理工艺是在1050 ℃固溶45 min+ 720℃时效9h,组织为单相奥氏体基体+γ'析出相,晶粒大小比较均匀.室温条件下材料的抗拉强度为655 MPa,屈服强度为300MPa,合金的高强度主要来源于时效过程中从过饱和固溶体中析出的γ'相引起的析出强化.     

Mg和RE对Cu—Fe—P合金组织性能的影响

对框架材料类Cu-Fe-P合金进行了成分优化和微合金化实验,通过实验分析了添加镁和RE对Cu-Fe-P合金组织的影响以及对合金形变时效的性能的影响情况.结果表明:由于减小了合金中的P含量,而添加了一定量的镁,使得铸态组织为α-Cu基体和沿基体内分布的网状亚结构组成.在网状结构中网边相对粗大,轮廓清晰.网边上的沉淀相是镁与磷的金属间化合物.对合金进行固溶处理后,网状第二相基本消失,但晶粒长大晶界变细.固溶后的组织为粗大的过饱和固溶体和基体上少量的热稳定相组成.经形变时效后合金会从固溶体中析出新相Mg3P2和弥散质点,合金中镁含量越多析出的第二相越多,从而影响了合金时效性能.     

Zn/Mg比对Al-Zn-Mg合金时效析出惯序的影响

采用硬度测试研究了Al6.2Zn2.3Mg和Al5.0Zn3.0Mg合金470℃固溶2 h,再经120℃时效后的时效硬化行为。计算了Al6.2Zn2.3Mg和Al5.0Zn3.0Mg合金基体的价电子结构,研究了固溶及时效初期基体中原子团簇形成的微观机制,进而分析了Zn/Mg比对Al-Zn-Mg合金时效析出惯序的影响。研究表明:Al6.2Zn2.3Mg合金时效硬化行为表现出双峰特征的原因在于时效初期优先形成的a-Al-Zn-Mg固溶体只为η析出序列起始相GP区的形成提供了条件;而Al5.0Zn3.0Mg合金时效硬化行为不具有双峰特征的原因在于时效初期形成的a-Al-Zn-Mg和a-Al-Mg-Zn-Mg-Al 2种固溶体分别为η和T析出序列起始相GP区的形成提供了条件,因而合金时效时同时启动了时效进程、强化相析出及转变时间和强化作用不同的2个析出序列。     

Cu-Cr-Zr-Sn合金的时效析出行为与性能

采用TEM对Cu-0.22Cr-0.05Zr-0.05Sn合金不同形变热处理状态微观组织的演变以及时效过程中析出相的状态进行研究,并以此解释形变热处理过程中合金力学性能和导电性能的变化.结果表明,合金中存在2种析出相,分别是Cr相和Cu4Zr相.其中Cr相在时效过程中分别经历了固溶体、GP区、脱溶并与基体共格以及长大;而Cu4Zr相则以早期Cr析出相为核伴随析出,与基体半共格.由于析出相尺寸很小,且分布较为均匀,使合金具有很强的时效强化效果,经940℃固溶1h后冷加工至变形率为96％并在400℃时效4h,合金的抗拉强度和电导率可分别达到400 MPa和84％IACS.对于该合金,时效温度是决定合金综合性能的关键,而时效时间对综合性能的影响并不显著.     

Zn/Mg对Al-Zn-Mg合金时效析出惯序的影响

制备了Al6.2Zn2.3Mg和Al5.0Zn3.0Mg两种合金并进行了固溶时效处理,基于EET理论,计算了合金基体固溶体的价电子结构,研究了Zn/Mg对合金时效析出行为的影响。研究认为：Al6.2Zn2.3Mg合金固溶时优先形成的a-Al-Zn-Mg固溶体为η相析出序列GP区的形成提供了条件,合金只启动η相析出序列,故时效硬化行为表现出明显的双峰特征;而Al5.0Zn3.0Mg合金固溶时形成的a-Al-Zn-Mg和a-Al-Mg-Zn-Mg-Al两种固溶体分别为η相和T相析出序列GP区的形成提供了条件,合金时效时同时启动了时效进程不同、强化相析出与转变时间及其强化作用不同的η相和T相两个析出序列,故Al5.0Zn3.0Mg合金时效硬化双峰特征不明显。     

时效时间对Mg-5Sn-Mn合金热导率及力学性能的影响

研究了在230℃时效不同时间对Mg-5Sn-Mn合金热导率及力学性能的影响。结果表明:Mg-5Sn-Mn合金主要由α-Mg基体和Mg_2Sn相组成,且第二相分布在晶界上,经固溶处理后这些Mg_2Sn全部溶解,形成α-Mg固溶体。在时效过程中,Mg_2Sn先在晶界断续析出,然后在基体晶粒内部析出大量弥散的Mg_2Sn细小颗粒,随着时效时间的延长,颗粒逐渐长大。合金的热导率呈先上升后下降趋势,并且在时效144 h时达到最大值103.5 W·m~(-1)·K~(-1);硬度在时效72 h后达到最大值54 HBW,抗拉强度和伸长率在时效120 h分别达到最大值161 MPa和8.1%。     

Mg和Er对Cu-Fe-P合金组织性能的影响

对框架材料类Cu-Fe-P合金进行了成份优化和微合金化,分析了Mg和Er、形变时效对Cu-Fe-P合金组织性能的影响.结果表明减小合金中的P含量,并添加一定量镁,可以细化合金铸态组织,铸态下合金晶界上分布有长条状析出相.对合金进行固熔处理后,晶界上的条状相基本消失,固溶到基体中,固溶后的组织为过饱和固溶体和少量的残留相组成.形变时效后Mg3P2相从固溶体中析出,并形成弥散质点;合金中析出相与镁含量成正比,这种析出相对合金的性能有影响.     

高强高韧铝锌镁钪合金板材制备及其组织性能演变

采用力学性能测试和电子显微分析技术研究了不同加工处理条件下Al-5.4Zn-2.0-Mg-0.25Cu-0.1Sc-0.1Zr合金的显微组织及性能演变。结果表明:在半连续激冷铸造条件下,铸锭存在晶界偏析,形成了富Zn、Mg的非平衡相和富Fe、Si、Mn的杂质相;经470℃、12 h均匀化处理后,富Zn、Mg的非平衡相溶入基体,仅剩下少量富Fe、Si、Mn的杂质相;与此同时,铸锭合金固溶体分解析出纳米级的Al3(Sc,Zr)相,470℃、12 h是研究合金合适的铸锭均匀化制度;铸锭热变形过程中,随试验温度升高合金强度逐渐降低,伸长率则先增加而后降低,350~400℃的温度范围内合金具有较稳定的热变形抗力和塑性,是合宜的热变形温度范围;合金冷轧板材经470℃、1 h固溶处理后,热变形过程中形成的大量非平衡相溶入基体形成过饱和固溶体,时效过程中脱溶顺序为αsss(α过饱和固溶体)→GP区→η′相→η相。合金板材最佳固溶-时效工艺为(470℃,1 h)固溶+(120℃,24 h)时效,在此条件下,试验合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达533 MPa、494 MPa和15%。试验合金的高强度主要来源于η′相析出强...     

Enhanced strengthening by two-step progressive solution and aging treatment in AM50−4%(Zn,Y) magnesium alloy

AM50?4%(Zn,Y) alloy with a Zn/Y mole ratio of 6:1 was subjected to thermal analysis, and the results were used for designing a two-step progressive solution treatment process. The effects of solution and aging treatments on the microstructure and mechanical properties of the AM50?4%(Zn,Y) alloy were investigated using OM, XRD, SEM/EDS, TEM, tensile test and hardness test. The experimental results demonstrated that the two-step progressive solution treatment could make the Φ and β phases sufficiently dissolve into the matrix which possessed higher supersaturated degree of the dissolved solute compared with the one-step solution treatment. This resulted in a certain enhancement of the precipitation strengthening effect during the subsequent aging process. The precipitation of the Ф phase had a greater impact on the comprehensive mechanical properties of the alloy than β phase precipitation when the aging treatment was performed at 180 °C. The peak aging strength of the AM50?4%(Zn,Y) alloy which was subjected to the two-step progressive solution treatment process (345 °C for 16 h and 375 °C for 6 h) was obtained after the aging treatment at 180 °C for 12 h.     

Ce和Sb及时效处理对Mg-Zn-Al系铸造镁合金组织的影响

利用SEM、X射线衍射等手段研究了微量元素Ce和Sb及时效处理对Mg-Al-Zn系铸造合金组织和性能的影响。结果表明:Ce和Sb元素显著地细化了试验合金铸态组织,改善β相形貌及分布,并形成呈粒状弥散分布Mg3Sb2、Al11Ce3、CeCu6的新相;Mg-10Zn-2Al-1Cu+0.5%(Ce+Sb)试验合金的时效沉淀过程中弥散析出粒状、杆状析出相(Mg32(Al,Zn)49、Mg32Al47Cu7、Mg3Zn2、Mg3Sb2、CeCu6等),且其析出相的形成、析出速度和长大速度等都远远小于AZ91D合金,显示较好的时效强化效应。     

Microstructure and thermophysical properties of Mg−2Zn−xCu alloys

The microstructure and thermophysical properties of Mg−2Zn−xCu alloys (x=0.5, 1.0 and 1.5, at.%) were investigated through microstructural and thermophysical characterization, heat treatment, and first-principles calculations. It was found that the addition of Cu had influence on the microstructure and thermophysical properties of the alloy. As the Cu content increased, the content of the MgCuZn phase increased in the as-cast alloys along with the electrical and thermal conductivities. After solution treatment, the eutectic structure partially decomposed and Zn atoms dissolved into the matrix, leading to the decrease in both the electrical and thermal conductivities of the alloy. During the early stages of the aging treatment, solute atoms precipitated from the matrix, thus increasing the electrical conductivity of the alloy. After aging for 24 h, the thermal conductivity of Mg−2Zn−1.5Cu alloy reached the maximum of 147.1 W/(m·K). The thermostable MgCuZn phases were responsible for increasing the electrical and thermal conductivities. Smaller amounts of Zn atoms dissolved in the matrix resulted in smaller lattice distortion and higher conductivities. The first-principles calculations findings also proved that the MgCuZn phases had very high conductance.     

热处理对挤压态Mg-6Gd-5Y-1Zn合金组织与性能的影响

通过对Mg-6Gd-5Y-1Zn(质量分数,%)合金在固溶和时效处理状态下显微组织和力学性能的研究发现,α-Mg基体、沿挤压方向分布的条状18R-LPSO相、少量的Mg₂₄(GdYZn)₅ 相以及细层片状的14H-LPSO相构成了挤压态合金的组成相。挤压态合金经固溶(T4)处理后,一部分18R-LPSO相溶入基体,并且基体中的14H-LPSO相伸长同时粗化。挤压态合金经过固溶加时效(T6)处理后,大量β′相从α-Mg基体中析出。T6态合金的室温力学性能最好,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为272 MPa、406 MPa和6.1%。β′相沉淀也发生在挤压态合金的直接人工时效(T5)处理过程,但相比于T6处理,14H-LPSO相和β′相在基体中的体积分数均偏低。     

脉冲磁场对Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金双级时效组织和性能的影响

将Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金在477℃固溶1 h后,基于脉冲磁场对Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金进行双级时效处理,通过改变时效时间,且与常规双级时效组织和性能对比分析,研究脉冲磁场对Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金时效过程中析出相和力学性能的影响,并结合动力学分析Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金在脉冲磁场双级时效过程中析出相加速析出的扩散机制。采用SEM观察Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金析出相和拉伸断口形貌,并进行力学性能测试。结果表明,脉冲磁场在Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金经时效过程中,提高扩散系数,提高析出相的形核率,使得时效后,基体中出现弥散细小的析出相。经脉冲磁场双级时效处理(121℃×90 min+177℃×60 min)后,抗拉强度为495.43 MPa,硬度为156.3 HV5,相比于常规的双级时效处理,抗拉强度提升20.83%,硬度提升17.89%,时效保温时间缩短87.5%。     

La变质和热处理复合作用下ZL107铝合金中Si相形态演化及其力学性能(英文)

研究ZL107铝合金经过固溶和时效处理后的Si相形态演化及其对力学性能的影响。结果表明,当合金在560°C固溶处理6h后,有部分Si相固溶进入基体,但在随后的时效过程中Si相会重新析出。比较了变质和未变质ZL107合金的固溶时效过程。通过La变质处理再固溶时效,ZL107合金中的Si相形态明显细化,合金的力学性能提高幅度更大。     

Mn元素在7A99铝合金中微观组态分布的研究

通过半连续铸造方式向7A99铝合金中添加0.4%Mn(质量分数)元素,采用SEM、TEM、HRTEM与三维原子探针(3DAP)开展Mn元素在7A99铝合金铸锭、均匀化以及固溶时效过程中的微观组态分布的研究。结果表明,Mn元素在7A99铝合金铸锭中主要以晶界处鱼骨状的含AlZnMgCuMn的MgZn2型非平衡共晶化合物形式存在;均匀化处理后,Mn元素在7A99铝合金中主要以Al₆Mn析出相与断续、细小、颗粒状的含AlZnMgCuMn的S型(Al₂CuMg)第二相形式存在;固溶处理后,Mn元素主要以Al₆Mn析出相形式存在,其尺寸范围处于0.2~1μm;120℃时效过程中,Mn元素始终主要以与尺寸稳定、与铝基体非共格的Al₆Mn析出相形式存在;Mn元素在120℃时效过程中未析出新相,且未参与影响7A99铝合金中Zn、Mg元素的时效析出行为。     

固溶时效处理对7005铝合金冲击性能的影响

采用光学显微镜、SEM和冲击试验机研究了固溶时效处理后的7005铝合金的冲击性能。结果表明,7005铝合金铸态组织中晶界比较宽大,并且在晶内存在大量的非平衡析出相,经固溶时效处理后晶粒内的颗粒析出相的数量大量减少。铸态合金晶界上析出相含有较多的Zn、Mg、Mn元素,固溶时效后在合金晶粒内部存在的析出相主要为η(MgZn₂)平衡相,在晶界上仍然残留有部分AlZnMg(Mn)析出相,该析出相具有较好的热稳定性,无法完全回溶。固溶时效后,合金晶粒内的颗粒状析出相大部分溶入基体,使固溶度增加而使合金强度增高,改善了7005铝合金的冲击性能。