时效工艺对2099合金组织性能的影响北大核心CSCD

采用维氏(HV)硬度测试、力学性能测试、透射电镜(TEM)观察等技术手段,研究了双级时效工艺对2099合金组织性能的影响。结果显示,双级时效处理能够显著改善2099合金的综合力学性能指标,合金屈服强度和抗拉强度的增幅分别达144 MPa和98 MPa,而塑性降低0.6%。终时效温度由146℃升高到170℃,达到峰时效态的时间缩短24 h,综合强塑性指标波动较小。时效过程中析出相的演化规律为:预时效态,基体析出相以δ'相为主,T1相较少;峰时效态,以T1相为主,δ'相次之,θ'相很少;过时效态,T1相和δ'相略有粗化,且δ'相数量减少。     

2A97铝锂合金双级时效研究

通过TEM分析和常规力学性能测试,研究双级时效工艺对2A97铝锂合金组织和性能的影响,以优化合金强度和塑性匹配。结果表明:随预时效温度升高,双级时效基体由形成θ′/θ″相和δ′相为主的组织转变为形成T1相、θ″/θ′和δ′相为主的组织。135℃预时效、双级时效基体形成大量细小的θ′/θ″相和δ′相,T1数量少。晶界和亚晶界T1数量多,尺寸小,晶界和亚晶界θ′/θ″无析出带宽度窄。155℃预时效、双级时效可在基体形成以T1相为主的组织,且数量多,尺寸大,均匀分布,T1相、θ″/θ′和δ′相的联合强化作用使合金具有高的强度。     

Mg和Zn对2099合金时效组织与拉伸性能的影响

通过常规力学性能测试和透射电镜微观组织观察,研究2099合金在不同热处理状态(T6和T8)下的微观组织和拉伸性能,以及2099合金中所含少量Mg和Zn对合金组织与性能的影响。结果表明:2099合金在T6峰时效条件下,主要强化相是δ′相、θ′相和T1相;在T8峰时效下,主要强化相是δ′相、T1相和少量θ′相,预拉伸变形促进T1相的析出,提高合金的时效强化效果;Mg的添加促进GP区和θ′相的析出,Zn的添加有利于T1相生成和弥散分布;而Mg和Zn同时添加显著地促进T1相析出,并抑制δ′相的粗化。     

2297铝锂合金中温强变形过程中组织演变及热稳定性能

对T87时效态2297铝锂合金进行中温(150℃)多向压缩直至析出相基本回溶至基体,再对其在160℃与180℃不同时间(0～48 h)条件下进行时效处理,利用透射电镜观察合金的微观组织,研究这种新型热处理工艺对2297铝锂合金组织与力学性能的影响。结果表明:时效温度为160℃时,时效48 h合金的主要析出相为δ'相,与固溶时效工艺相比,析出相析出时间延长。时效温度为180℃时,48 h合金的主要析出相为θ'相、T1相和少量δ'相。与固溶时效工艺相比,强变形固溶时效工艺增强了合金的综合力学性能。     

一种2050铝锂合金薄板的微观组织与力学性能

通过力学性能测试和微观组织观察研究了不同热处理工艺对一种2050铝锂合金薄板力学性能和组织结构的影响。结果表明:2050铝锂合金主要强化析出相为T1相和θ′相,并可能存在少量S′相析出。在T6态(175℃)、T8态(6%预变形+155℃)时效时合金具有不同的时效析出特征;相比于T6态时效,由于时效前预变形的引入,T8态时效时合金中T1相和θ′相析出密度提高,尺寸减小,其对应的强度及延伸率均提高,T8峰时效(32 h)时σ_b、σ_(0.2)和δ分别为531MPa、488 MPa和11.4%。T8态时效(155℃/32 h)时,2%~10%预变形均可促进T1相形核,2%~6%预变形可促进θ′相形核,过大的预变形(如10%)并不能促进θ′相进一步形核,但可显著抑制θ′相长大。     

热处理工艺对变形ZK60镁合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、金相分析、SEM和TEM等方法测试和分析ZK60镁合金在挤压态、T5、T6及双级时效态下合金的力学性能和显微组织.结果表明,经过T5时效处理后,合金屈服强度和伸长率提高,而T6时效处理对合金的强度和伸长率影响不大,双级时效可明显提高合金的强度,但是伸长率稍有降低.经T5、T6时效后,合金中析出大量细小弥散的β'1相,为合金的主要强化相,双级时效能提高β'1相的析出密度,从而提高合金的强度.ZK60挤压态和T5态合金的断裂方式为混合型断裂,而T6和双级时效的断裂方式为解理断裂.     

分级时效对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响

通过力学性能和显微组织检测分析,研究了分级时效工艺对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响。结果表明：经先高温后低温的双级时效处理和先低温后高温再低温的三级时效工艺处理的合金强度均比T6态的高,但比T8态的稍低;对于先高温后低温的双级时效制度,合金在165℃高温时效析出了δ′、θ′、T1相和σ相,然后,在130℃二次时效后析出大量细小弥散针状强化相,从而提高了合金的强度;对于先低温后高温再低温的三级时效工艺制度,在150℃预时效形成GP区和过渡相,从而在165℃时效析出了较多的第二相,经130℃的第三级时效后析出了细小的第二相,从而使合金具有较好的综合力学性能。     

分级时效对Al-Cu-Li-Mg-Mn-Zr合金微观组织与性能的影响

通过合金室温力学性能测试及时效组织的透射电镜分析,研究了分级时效对Al-Cu-Li-Mg-Mn-Zr合金显微组织与性能的影响.结果表明,经过先低温后高温的三级时效可使合金获得比T6处理更高的强度,且随着第二级时效时间的延长,合金抗拉强度和屈服强度逐渐提高.采用先高温后低温二级时效,可获得较先低温后高温三级时效更高的力学性能,且其强度随第一级高温时效时间的延长而增加,达到T8峰时效的强度水平.合金在先低温后高温时效时,在100℃低温预时效形成GP区,在140℃析出弥散细小的δ'、θ'和T1相并稳定下来,然后在175℃进一步析出长大,从而提高了合金强度.当合金在先高温后低温二次时效时,高温欠时效析出δ'和T1等强化相,然后在140℃较低温度二次析出大量细小弥散的δ'相,产生二次强化效果.     

微合金化对Al-Cu-Li-Zr合金拉伸性能和微观组织的影响

通过拉伸测试和TEM观察研究了Mg、Zn、Mn微合金化对Al-Cu-Li-Zr合金力学性能和微观组织的影响。结果表明:与基础合金相比,Mg、Zn、Mn微合金化的Al-3.1Cu-2.1Li-0.1Zr合金T6时效时的强度较高,峰值强度提高约40 MPa,且在低温T8时效时的时效响应速率明显加快,同时具有较低的各向异性。Al-Cu-Li-Zr合金的析出相为大量δ'相、T1相和少量θ'相。T6时效时,微合金元素的添加显著增大δ'相、T1相和θ'相的析出密度,且出现少量S'相。低温T8时效时,微合金元素的添加有效促进δ'相和T1相细小弥散地析出。     

高Li含量Al-Cu-Li合金时效析出相的分布与演化（英文）

采用透射电镜研究高Li含量(2.14%,质量分数)1460铝锂合金T6(145、160、175℃)及T8双级时效(4%预变形,130℃,24 h+160℃)时析出相的演化及分布。合金的时效析出相包括δ'(Al_3Li)相和T1(Al_2CuL i)相,其中δ'相为晶内优先析出相。低温(145℃)T6时效时,晶内还形成大量均匀分布而且稳定的δ'/GPI/δ'复合相。较高温度(160℃及175℃) T6时效时,还会析出大量T1相;T1相优先于(亚)晶界形核,而后随时效时间延长,逐渐在晶内析出。T8双级时效时,晶内可形成δ'/GPI/δ'复合相及T1相;其中δ'/GPI/δ'复合相开始形成于第一级低温时效,并于第二级较高温度时效时一直稳定存在;T1相则形成于第二级时效,且T8时效时的预变形促进T1相在晶内快速析出。     

汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-3.00Zn合金的制备及其时效析出行为研究

通过DSC,OM,SEM,TEM观察及拉伸测试等手段对新开发的汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-0.30Mn-0.40Fe-3.00Zn(质量分数,%)合金的时效析出行为进行了系统研究.结果表明,固溶淬火态合金的DSC曲线出现5个放热峰,分别对应GP区聚集长大及沉淀相析出,运用Avrami-Johnson-Mehl方法对合金时效析出动力学进行了计算分析,创建的沉淀相析出动力学方程Y=1-exp[-2.03×10~(19)exp(-23573/T)t~2]可以比较准确地预测合金时效析出规律.185℃人工时效90 min即可达到峰值硬度133 HV,对应的拉伸性能可达σ_(0.2)=346 MPa,σ_b=383 MPa,δ=13%,拉伸断口仍以塑性断裂为主.虽然该合金含有一定量的Zn,但在185℃时效时仍以Mg-Si相的析出为主,峰时效态分布有结构稳定的b′′相及其前驱体pre-b′′相,后者的出现主要是由于Zn参与了沉淀相的析出所致.此外,根据合金时效过程的组织演化规律,提出了该新型合金沉淀相形核和析出模型示意图.     

预变形对2099合金组织性能的影响

通过显微硬度测试、力学性能测试和透射电镜观察等手段,研究了不同预变形程度对2099合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着预变形程度增大,合金时效进程显著加快,合金峰时效态的强度显著提高;析出相更为细小弥散地分布于基体中,较为粗大的晶界析出相趋于不连续化、点链化;时效强化相经历了由T_1相、δ′相和θ′相三相共存到以T_1相为主要强化相的变化过程,表明预变形对时效过程中析出相的大小、类型、分布有重要影响,在促进T_1相析出的同时,也消耗了δ′相和θ′相。     

2198铝锂合金对时效温度敏感性及其析出行为

通过拉伸测试和透射电镜分析,研究了不同时效温度下2198铝锂合金组织和性能的变化。结果发现:在峰时效之前的小温度区间内,2198铝锂合金对时效温度非常敏感,经淬火变形后在150~170℃下时效14 h,随温度的升高,强化效果显著增加,延伸率降低;观察到的2198合金的析出相相主要是δ′、θ′、β′/δ′、T1、σ相。不同时效温度下得到的析出相的种类和形貌不同,160℃以下时效,析出相以δ′、θ′、β′/δ′为主,160℃以上,以T1、σ相的为主,多种相复合强化。时效过程中析出相的种类和含量的变化是该合金力学性能对时效温度敏感的本质原因。     

2196铝锂合金重固溶-时效组织与性能研究

基于2196-T8511铝锂合金,对其进行重固溶-再时效处理,研究时效时间对其力学性能与组织演化的影响。结果表明:重固溶处理后的晶界清晰。再采用适当的温度和时间进行时效处理,合金可以回复到原始态的力学性能。2196铝锂合金的重新固溶-再时效析出相包括T1相(Al_2Cu Li)、δ'相(Al_3Li)和θ'相(Al_2Cu);较短时效时间可形成较多δ'相和θ'相。随着时效时间的延长,T1相逐渐增多,δ'相和θ'相减少;重新固溶-时效后,断口韧窝增加,仍以分层断裂为主。     

高强Al-Cu-Li-X铝锂合金形变热处理

采用拉伸试验、透射电镜和扫描电镜等手段,研究了淬火后形变时效对新型高强Al-Cu—Li—X铝锂合金2A97组织和性能的影响。结果表明：淬火后立即预变形引入的位错和随后双级时效过程形成的位错环增加基体T1相和θ’相数量,并使T1相细化,分布更均匀。双级时效合金θ’相、δ’相和T1相组成的混合组织强度低于单级时效以T1相为主强化的组织,但塑性高于单级时效。淬火变形后双级时效100℃,8h＋145℃,12h处理合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为553．5MPa,494．5MPa和10．4％,形变时效处理在一定程度上改善了合金的强塑性匹配。     

时效制度对7150铝合金组织和性能的影响

通过室温力学性能和电导率测试以及显微组织的透射电镜分析,研究了时效制度对7150铝合金组织、性能和电导率的影响。结果表明,120℃×6h+165℃(×6～12)h的二级时效使合金保持高的屈服强度(>600MPa),同时具有较高的电导率(>38%IACS)。120℃单级时效后,析出相尺寸为1￣5nm,分布均匀,主要为GP区和'η相。双级时效后,沉淀相主要为'η相和η相。双级时效制度保证合金具有较高强度的同时,提高了合金的电导率。     

时效制度对2A97铝锂合金组织和力学性能的影响

采用硬度测试、拉伸性能测试、DSC分析和透射电镜(TEM)等方法研究不同时效制度对2A97铝锂合金组织和性能的影响。结果表明:采用165℃人工时效时,峰值强度最高,但其塑性也最差,且达到峰值的时间长达60 h;200℃人工时效时,达到峰值的时间缩短为6 h,而其峰值强度和塑性均很差;(200℃,6 h)十(165℃,6 h)双级时效优化后,可获得比200℃峰时效更高的强度,其抗拉强度为545 MPa,只比165℃峰时效强度低11 MPa,伸长率却提高至7.1%,且时效时间比165℃峰时效时缩短了48 h。2A97铝锂合金峰时效状态下的析出相有T_1(A1_2CuLi)相、θ′相和一定量的σ(Al_5Cu_6Mg_2)相。根据不同升温速率下的DSC曲线,采用Kissinger法求得T_1相的析出激活能为75.9 kJ/mol。综合分析可知,采用(200℃,6 h)+(165℃,6 h)双级时效可以得到比单级时效更加优异的综合性能。     

T6热处理对锻造Al-4.4Cu-0.7Mg-0.6Si合金显微组织及力学性能的影响（英文）

用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、硬度及拉伸测试研究时效处理对锻造Al-4.4Cu-0.7Mg-0.6Si合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,经170℃时效16 h后,合金力学性能优良,抗拉强度为504 MPa,伸长率为10.1%。当测试温度升高到150℃时,合金的抗拉强度缓慢下降到483 MPa;继续升高温度到200℃以上时,合金强度快速下降。大量θ'析出相及AlMgSiCu四元析出相(Q相)导致合金峰时效的高强度。稳定的细小弥散θ'相使得该合金在150℃下仍保持较优的力学性能;当温度高于150℃时,θ'和Q相的粗化以及θ相的析出导致合金强度的快速下降。     

自然时效对Al-2.95Cu-1.55Li-0.57Mg-0.18Zr合金160℃人工时效的影响EI北大核心CSCD

针对Al-Cu-Li-Mg合金中自然时效对后续人工时效析出行为的影响机制问题,借助TEM、三维原子探针(3DAP)、三维重构(3DET)及力学性能测试等实验方法,系统研究了自然时效对Al-2.95Cu-1.55Li-0.57Mg-0.18Zr合金在160℃人工时效时微观组织及力学性能的影响。结果表明,自然时效形成的富Mg或Cu-Mg原子团簇及δ'相在人工时效早期溶解,导致硬度下降;随后大量的GPB区弥散均匀析出,硬度回升,随时效时间延长T1相析出,硬度进一步增加,在96 h出现第一个强化峰;随后,GPB区溶解,合金硬度降低;继续延长时效时间,T1相体积分数及板条状S相的数量增加,合金硬度再次升高,在192 h出现第二个强化峰。研究表明自然时效原子团簇可明显改变合金的人工时效析出行为及力学性能演变规律。     

一种新型Al-Cu-Li合金性能

设计一种新型Al-Cu-Li-Mg-Ag合金,研究热处理制度对新合金拉伸性能及裂纹扩展性能的影响,利用光学显微镜、透射电镜和扫描电镜等手段研究合金微观组织及断口形貌。结果表明:该新型铝锂合金经过540℃固溶1 h,(12%+RT/120 h+145℃/20 h)双级时效热处理后获得良好的综合性能:抗拉强度σ_b=443 MPa,屈服强度σ_(0.2)=397 MPa,延伸率δ=16.5%,裂纹扩展速率da/dn≈1.34×10~(-3) mm/cycle(△K=30 MPa·m~(1/2))。双级时效态下析出大量细小均匀的T_1相,在保证合金强度的同时,提高合金的抗疲劳裂纹扩展性能。T_8态下析出相对粗大的T_1相,θ′相和极少量的S′相,合金强度达到项目要求,抗疲劳裂纹扩展性能较差。T_3态下析出相数量少,合金强度不满足项目指标。