固溶温度对6082铝合金显微组织与性能的影响

研究固溶温度(480~580℃)对6082铝合金挤压板材的力学性能和晶间腐蚀性能的影响规律,结合金相显微镜、扫描电镜和扫描透射电镜对影响机理进行分析。结果表明:随着固溶温度的升高,合金的强度先升高后下降,在520~540℃时达到最高值;而伸长率呈现不断升高的趋势;晶间腐蚀的最大深度呈现先增加后降低的趋势。随着固溶温度的升高,残留结晶相的数量逐渐减少,时效后获得的β″沉淀强化相的尺寸更小、密度更高,晶界无沉淀析出区更窄,强度和伸长率更高;但温度过高时,再结晶严重,晶粒粗大,挤压效应消失,强度下降。固溶温度影响再结晶和亚晶粒大小以及晶界第二相析出状态和无沉淀析出带宽度,进而改变晶间腐蚀扩展路径及最大腐蚀深度。     

固溶温度对6181A铝合金板材显微组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、单向拉伸、硬度等分析检测手段,研究固溶温度(490~590℃)对6181A铝合金轧制板材的显微组织、力学性能以及腐蚀性能的影响规律。结果表明:合金的强度随固溶温度升高呈先升高后下降的趋势,550℃时达到最高值。在此条件下,合金的抗拉强度和屈服强度分别为373 MPa和335 MPa。固溶处理后残余的可溶第二相粒子和再结晶程度是影响拉伸断口形貌的主要因素。温度小于530℃时,合金的断裂为包含第二相粒子的韧窝型断裂。温度大于530℃时,合金的断裂为晶内韧性断裂与沿晶断裂的混合型断裂。晶间腐蚀的最大深度随固溶温度升高呈现先增加后降低的趋势。固溶温度影响晶界第二相析出状态及晶粒的大小,进而影响腐蚀速率和腐蚀扩展路径,两种因素共同决定合金最大腐蚀深度。     

T6态6082铝合金的晶间腐蚀行为

对经过不同温度和时间均匀化处理的T6态6082铝合金进行晶间腐蚀试验及对合金进行不同时间的晶间腐蚀,采用光学显微镜和扫描电镜及其自带的能谱仪等,分析其晶间腐蚀形貌,测量其横截面最大腐蚀深度。结果表明:对于T6态6082铝合金,均匀化温度由510℃上升到530℃,均匀化处理时间由6 h延长到8 h,再结晶晶粒更加细小,组织更加均匀,其最大晶间腐蚀深度均减小,抗晶间腐蚀性能均增加,且均匀化温度比均匀化时间对6082铝合金晶间腐蚀的影响更显著,合金适宜的均匀化处理工艺为530℃×8 h,在此条件下,合金的最大晶间腐蚀深度最小。随着晶间腐蚀时间的延长,其最大腐蚀深度逐渐增加,当腐蚀时间超过5 h之后,纵向最大腐蚀深度增加幅度很小,但腐蚀在晶界处向晶内扩展却越来越严重,点蚀也越来越多,横向腐蚀范围和腐蚀程度逐渐增大。     

时效对含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金腐蚀行为的影响

研究了一种含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金在不同时效状态下的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为.结果表明:不同时效温度下峰时效态合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀倾向随着时效温度的升高而增加;在160℃下时效,合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀倾向随着时效时间的延长而增加.含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金在EXCO溶液中进行的极化曲线测试结果也表现出相同的腐蚀趋势.微观组织观察分析表明,T1(Al2CuLi)相和无沉淀析出带(PFZ)是引起合金腐蚀敏感性增加的主要因素.     

时效对含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金腐蚀行为的影响

研究了一种含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金在不同时效状态下的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为.结果表明：不同时效温度下峰时效态合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀倾向随着时效温度的升高而增加；在160℃下时效，合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀倾向随着时效时间的延长而增加.含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金在EXCO溶液中进行的极化曲线测试结果也表现出相同的腐蚀趋势.微观组织观察分析表明，T1（Al2CuLi）相和无沉淀析出带（PFZ）是引起合金腐蚀敏感性增加的主要因素.     

汽车用6082铝合金时效工艺研究

以加压成形工艺制备了6082铝合金。合金经530℃×25 min的固溶处理后,进行了不同温度和时间的时效处理试验。利用显微组织观察、硬度测试、拉伸性能测试等测试分析手段,研究了不同时效处理对6082铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着时效温度的升高,6082铝合金试样晶内和晶界析出的强化相逐渐增多。200℃时效试样组织中晶粒明显增大,且析出相粒子有所长大。经180℃×8 h时效处理的试样,组织中大量强化相粒子弥散分布在晶内和境界处,晶粒也未明显长大。铸态6082铝合金试样经530℃×25 min+180℃×8 h的固溶时效处理,试样强化效果最佳,合金的抗拉强度、屈服强度和硬度分别达到317.5 MPa、307.4 MPa和143.4 HV,其中抗拉强度比铸态试样提高了68.4%。     

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。     

车体用6082合金型材热处理工艺研究

通过测试不同热处理制度下6082铝合金型材的力学性能,研究了固溶温度、时效温度和时效时间对力学性能的影响。结果表明,为了获得良好的综合力学性能和最小屈强比,车体大梁用6082合金的最佳热处理工艺为:560℃固溶1 h,195℃时效8 h。     

固溶处理温度对峰值时效7050铝合金晶间腐蚀敏感性的影响

采用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、浸泡试验等方法,研究固溶处理(465～490℃, 1 h)对峰值时效(120℃, 24 h)7050铝合金晶间腐蚀的影响规律。浸泡结果表明:随着固溶处理温度提高,峰值时效合金晶间腐蚀敏感性先逐渐降低后又升高,其中,经(485℃, 1 h)固溶处理的峰值时效合金的晶间腐蚀抗力显著提高。微观组织分析和晶界偏聚建模表明:适当提高固溶处理温度,不仅促进S-Al_2CuMg_2相溶解,还增大Cu在晶界偏聚浓度,从而提高峰值时效合金晶界η-Mg(Zn,Cu)_2相中的Cu含量。据此初步提出:晶界η-Mg(Zn,Cu)_2相中Cu含量的增加使其腐蚀电位正移,从而缩小了与无析出区的腐蚀电位差,使得二者形成微电偶的倾向性下降,由此造成峰值时效合金晶间腐蚀敏感性相应逐渐降低、甚至消除。至于更高温度固溶处理的峰值时效合金再次发生晶间腐蚀,这与合金发生过烧、形成S-Al_2CuMg_2相有关。     

时效时间对AA6014铝合金板材力学性能及晶间腐蚀性能的影响

采用显微硬度仪、拉伸试验和晶间腐蚀浸泡试验等研究了185℃时效时间对6014-T4P铝合金板材硬度、力学性能和晶间腐蚀敏感性的影响，采用透射电镜观察了合金晶内和晶界析出相形貌，以阐明晶间腐蚀机理。结果表明：随着时效时间的增加，合金的硬度及抗拉强度呈先升高后保持稳定最终有所下降的变化规律，断后伸长率逐渐下降。合金的晶间腐蚀敏感性呈先升高后降低的趋势，在时效时间为500 min时电位最负、晶间腐蚀敏感性最高。随着时效时间的延长，合金的腐蚀类型由最初的点蚀转变为连续晶间腐蚀最终变为局部斑状腐蚀，这与晶界析出相的形貌及无沉淀析出带(PFZ)的宽度紧密相关。     

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。     

第二级固溶温度对7050铝合金组织和性能的影响

为了研究双级固溶、双级时效处理下的固溶温度对7050铝合金的影响,采用常温拉伸、晶间腐蚀等方法研究了双级固溶、双级时效热处理制度下第二级固溶温度对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,随着第二级固溶温度的升高合金晶粒尺寸逐渐长大,残余第二相不断固溶。495℃时的S相基本固溶,残余第二相体积分数为0.19%,晶粒尺寸较小,合金屈服强度R_(eL)为655 MPa,抗拉强度R_m为694 MPa,伸长率A_(50 mm)为14.40%,综合力学性能最好。温度过高时合金发生过烧,性能减弱。晶间腐蚀从合金外部晶界开始向内部扩展,耐晶间腐蚀性能随着残余第二相的逐渐固溶而增强。     

固溶处理对Incoloy825合金钢管组织和性能的影响

通过金相分析、拉伸试验和晶间腐蚀试验,研究了固溶处理对Incoloy825合金组织和性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,Incoloy825合金晶粒有长大趋势,但在不同温度固溶,晶粒生长速度有所不同,当固溶温度超过1000 ℃后,晶粒长大迅速,并伴生退火孪晶。当在950 ℃固溶时间小于30 min时,基体出现混晶组织,保温60 min后,混晶状态得以改善,基本为等轴晶,平均晶粒度为7级。随着固溶温度的升高和保温时间的延长,抗拉强度和屈服强度均有不同程度的下降,伸长率总体呈上升趋势。Incoloy825合金的晶间腐蚀速率随着固溶温度的升高和保温时间的延长呈现先下降后平稳的趋势,在950 ℃固溶60 min后,腐蚀速率基本稳定在0.12 mm/y左右,随着固溶温度继续升高,晶间腐蚀速率没有明显差异。Incoloy825合金在950 ℃固溶60 min后,其力学性能和耐晶间腐蚀性能综合效果最佳。     

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.     

淬火水温对Al-Mg-Si系合金力学性能和耐腐蚀性的影响

采用拉伸性能测试、光学显微镜、扫描电镜和电化学性能测试等方法研究了固溶处理时冷却水温度对Al-Mg-Si系合金性能的影响。结果表明:固溶处理时,随着淬火水温的升高,合金的抗拉强度、屈服强度变化不明显,而合金的伸长率与硬度有所降低,即20 ℃水温淬火时合金具有良好的综合力学性能,显微硬度为129.4 HV0.3,抗拉强度为 352.2 MPa,屈服强度为 300.9 MPa;同时合金的抗晶间腐蚀性逐渐下降,而抗剥落腐蚀性影响不大,均为PC等级。因此,20 ℃水温淬火时合金具有最佳的抗晶间腐蚀性能,最大腐蚀深度为231.4 μm,这与电化学性能测试结果相对应,此时的腐蚀电位最大,为-0.834 V。     

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。     

预拉伸变形量对2050铝锂合金组织和性能的影响

通过拉伸试验、晶间腐蚀试验以及透射电镜(TEM)等方法对固溶处理后不同预拉伸变形量处理并人工时效后2050铝锂合金厚板室温拉伸性能、抗晶间腐蚀性能以及合金的微观组织形貌进行了研究。结果表明,随预拉伸变形量的增加,合金L向和LT向的屈服强度和抗拉强度逐渐增大,变形量＞4.0%后趋于平稳,伸长率逐渐降低后趋于稳定;随预拉伸变形量增加,腐蚀形貌由晶间腐蚀变为点蚀,点蚀深度逐渐减小。预拉伸变形促进了人工时效过程中晶内T₁相的弥散析出,降低了晶界处T₁相含量,因此提高了合金的强度和抗晶间腐蚀性能。预拉伸变形量为5.0%时,合金的强度和抗晶间腐蚀性能最佳。     

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。     

二级时效温度对7B04-T74铝合金薄板组织及性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜组织分析手段和室温拉伸、电导率、剥落腐蚀、疲劳极限性能测试方法,研究了二级时效温度对7B04-T74合金2 mm厚薄板组织与性能的影响。结果表明:二级时效温度由165 ℃逐渐升高至175 ℃时,7B04-T74合金晶粒组织特征没有明显变化,晶内析出相数量减少且尺寸增加,晶界析出相粗大且断续分布;7B04-T74态铝合金薄板的室温拉伸抗拉强度、屈服强度明显降低,其伸长率无明显变化,电导率明显提升,剥落腐蚀级别无明显变化趋势。通过对比不同二级时效温度下7B04铝合金的组织与性能测试结果可知,7B04合金2 mm厚薄板由退火状态到T74状态的最优二级时效温度为173 ℃。     

Effect of aging on the mechanical properties and corrosion susceptibility of an Al-Cu-Li-Zr alloy containing Sc

The effects of aging on the microstructure, mechanical properties, intergranular corrosion, and exfoliation corrosion of an Al-3.5Cu-1.5Li-0.22（Sc ＋ Zr） alloy have been investigated. The results show that the alloy has the character of age hardening, and the major phase of precipitation and strengthening is the T1 phase. The aging temperature and aging time have a significant effect on the amount and distribution of the T1 phase. The proper artificial single-aging treatment of the alloy is at 160℃ for 40 h. The intergranular corrosion and exfoliation corrosion of the alloy are caused by the anodic dissolution of the T1 phase and the precipitate-free zone （PFZ）. With increasing the aging time to overaged, the T1 phase coarsens, and the PFZ widens, leading to an increase in the susceptibility to intergranular corrosion and exfoliation corrosion.