Mg、Si对Al-Cu-Mn-Zr合金时效析出行为及热稳定性的影响

采用显微硬度计与透射电镜等研究了Mg和Si的添加对AlCuMnZr合金时效析出行为和微观组织的影响。结果表明：同时添加Mg和Si显著提高了合金的时效硬度并保证了良好的热稳定性，Al5.5Cu0.25Mg0.3Mn0.2Zr0.15Si合金经540℃固溶7 h及175℃时效24 h后达到峰值硬度，为156.3 HV0.2。Mg的添加细化了AlCuMnZr合金中θ′相尺寸，增加了θ′相数密度，使其分布更弥散、均匀。而在添加Si后，由于σ相、Q相的析出和θ′相周围Si的偏聚，使θ′析出相尺寸进一步减少、粗化速度降低。但在225℃长时间热暴露后，会因为Si的偏聚消失，使部分θ′相粗化，合金的热稳定性下降。     

高纯Al-Cu-Mg-Ag合金的时效析出行为

利用拉伸力学性能测试和透射电镜等研究了高纯Al-Cu-Mg-Ag合金在长时间时效过程中的时效析出行为。结果表明：实验用高纯Al-Cu-Mg-Ag合金板材具有较好的热稳定性和塑性,经185℃时效50h后合金的强度较峰值状态仅下降6%～7%,同时伸长率δ10保持在8%以上;Ω相是高纯Al-Cu-Mg-Ag合金的主要强化相,当合金处于峰值状态时,Ω相与基体之间会产生较大的错配应变,并在Ω相的细小片层处产生位错,为随后二次析出相θ′的析出提供有利的形核位置;延长时效时间将促进尺寸较大的Ω相和大部分θ′相（包括先析出相和二次析出相）向平衡相θ转变,但Ω→θ的转变远比θ′→θ的转变缓慢。     

Ag对Al-Cu-Mg合金Ω相析出行为的影响

用硬度测试、差热分析(DSC)以及透射电镜(TEM)研究Al-Cu-Mg-(Ag)合金时效过程中组织和性能的演变;根据不同升温速率的DSC曲线,采用Kissinger法计算Ω相和θ'相的激活能,探讨Ag对Al-Cu-Mg合金Ω相和θ'相析出行为的影响.结果表明:Al-Cu-Mg合金经185℃时效后,时效硬化曲线呈双阶段硬化特征,生成少量Ω相;添加Ag后,合金的时效硬化能力显著提高,经170、185和200℃时效时,对应的峰值时效时间分别为10、5和2h,峰值硬度随着时效温度的升高而下降;Ag能促进Ω相析出,使θ'相的激活能提高,从而抑制θ'相的析出.     

延缓与加速A1-Cu合金时效析出反应的研究

研究了溶质原子浓度、Si晶体第二相、残余形变、外加莫来石(Mullite)短纤维及其交互作用，对二元Al—Cu合金时效析出行为的影响。试验材料采用挤压铸造方法制备，复合材料中纤维体积分数为18％。实验结果表明：随溶质原子浓度的升高，A1-Cu二元合金中GP，θ″和θ′相的析出都得到了相应加快；Si含量超过一定值后，随Si含量增加，A1-Cu-Si合金中GP区形成受到抑制，而θ″和θ′相的析出得到加快；形变对GP区的抑制和对θ″，θ′和θ相的加速析出具有十分明显的作用；纤维本身除对GP区抑制和对θ″，θ′相的析出加速外，还会与溶质原子、合金元素或第二相以及残余形变交互作用，使GP区被抑制，而θ″，θ′甚至θ相被加速析出等现象进一步加强。用位错理论能较好地解释析出反应延缓与加速的微观机理。     

喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金双级时效的微观组织和力学性能研究

采用喷射沉积技术制备了Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu合金。通过高分辨电子显微镜和硬度测试等手段,研究分析了双级时效处理对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:合金经120℃(14 h)时效后,硬度达到峰值,晶内主要强化相为η′亚稳相和少量的GPⅡ区,晶界析出相呈连续分布;合金经120℃(14 h)+160℃(0.5 h)、120℃(14 h)+160℃(16 h)、120℃(14 h)+160℃(24 h)双级时效后,硬度较峰时效相比,分别下降了5.92%、11.13%、15%,它们的晶内析出相依次是细小的η′相、粗大的η′相、粗大的η相,晶界析出相呈断续状分布,晶内和晶界的析出相明显长大,并且在120℃(14 h)+160℃(16 h)、120℃(14 h)+160℃(24 h)时效后,出现了晶界无沉淀析出带。通过对TEM图像的测量,可以得到η相和η′相的晶格参数分别为0.520、0.860 nm和0.490、1.402 nm;对η和η′相解卷处理,可以提高像的分辨率,然后用jems对η和η′相模拟,可以确定原子的基本位置。     

Al-Mg-Si合金时效早期显微组织演变及其对强化的影响

采用显微硬度测试、HRTEM和原子探针层析技术(APT)等测试手段分析了核元件燃料包壳备选材料LT24铝合金在180℃人工时效早期显微硬度、组织变化及析出序列中析出物的Mg与Si原子比(r).结果表明,在180℃时效初期,合金的硬度显著增加,析出高数量密度的溶质原子团簇和球状Guinier-Preston(GP)区;时效4 h后达到硬度峰值,析出物以高数量密度的针状β″相为主;进一步时效,合金处于一硬度平台,析出物仍以β″相为主.随时效时间的延长,析出相逐渐长大,r逐渐增加,β″相中r在1.23~1.35之间,β″相对合金的强化起最重要作用.在早期时效过程中合金析出物的析出序列为过饱和固溶体→溶质原子团簇→溶质原子团簇+GP区→溶质原子团簇+GP区+β″相.     

变形Al-Si-Cu-Mg合金热处理强化及其组织特征

采用正交实验法和金相、力学性能、扫描电镜、能谱等测试手段对自主研发的变形Al-Si-Cu-Mg合金进行固溶和时效强化研究,并探究热处理过程中其组织特征的变化规律。结果表明:通过固溶(495℃,90 min,水冷)和时效(170℃,4 h,空冷)处理后,合金的硬度提高31.3%,强度提高3.3倍。固溶过程中,大量Si、Cu和Mg原子固溶于基体中,起到强烈的固溶强化作用;过剩的共晶Si逐渐发生明显粒状化;剩余的大块θ相和Q相发生球化。时效过程中,细小针状强化相θ″和细小板条状Q′相在基体的(100)面上大量析出,分布均匀,对合金起到强烈的沉淀强化效果;过剩Si主要通过扩散附着于共晶Si表面析出。     

Ce对汽车用Al-Mg-Si-Cu合金时效析出行为的影响

采用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机、显微硬度测试和能谱分析仪研究了不同Ce含量的Al-Mg-Si-Cu合金的时效析出行为。结果表明,在Al-Mg-Si-Cu合金中加入Ce,产生了新的析出相(CeAlSi),细化了Al(Fe、Mn)Si相。时效析出阶段,Al-Mg-Si系合金的析出序列为过饱和固溶体-Mg/Si原子团簇→G.P.区的形成→针状的β″相→短棒状的β′相→板条状的β相或者Q′相。添加稀土Ce后,Mg/Si原子团簇和G.P.区更加细小和均匀,同时针状的β″相更加细小。Al-Mg-Si-Cu-0.2Ce合金的抗拉强度达到412 MPa, Al-Mg-Si-Cu-0.4Ce合金的抗拉强度达到400 MPa,分别比Al-Mg-Si-Cu合金的抗拉强度提高了11.4%和8%。     

Al-0.96Mg_2Si合金时效过程亚稳相析出行为及其对合金电阻率的影响(英文)

采用原位电阻率测试和透射电镜观察研究Al-0.96Mg2Si合金的析出行为及其对电阻率的影响。发现峰值时效的析出相包括β″和β′,而他们的比例随着时效温度和时间的改变而变化。合金在175°C峰值时效内的析出相主要是针状β″相(也包括pre-β″)。这些析出相会随着时效时间的延长而长大,但是进一步延长时效时间至超出峰值时效时间后,析出相的尺寸变化并不显著。合金电导率的变化规律与之类似。合金硬度峰值时效后,继续时效很长一段时间硬度变化都不显著。由于温度是影响β″/β′比的主要因素,因此时效温度也是影响电阻率的主要因素。时效温度越高β″/β′的比值越小,ρ下降的速度就越快。硬度也随着该比值的减小而降低。通过对透射电镜照片分析获得析出相的分布参数,建立了析出相与电阻率之间的半定量关系式。     

预拉伸对Al-Cu-Mg-Ag合金析出相与力学性能的影响

研究时效前预拉伸对Al-Cu-Mg-Ag合金析出相和力学性能的影响。结果表明:165℃时效前的预拉伸可提高合金的峰值硬度及强度,延长峰值时效的时间;合金的主要强化相是Ω相和θ′相,预拉伸引入的位错抑制了Ω相的析出与长大,细化Ω相的尺寸,同时促进θ′相的析出;时效前未经变形时,合金出现峰值的时间是10h,对应的σb为492MPa;时效前经4%预拉伸变形后,合金出现峰值的时间是18h,对应的σb为508MPa。     

强变形Al-Cu合金的退火组织与性能

研究时效Al-Cu合金强塑性变形后退火过程中的显微组织与性能的变化.制备分别只含θ″、θ′和θ相的时效Al-Cu合金,在室温多向压缩变形(MAC)后进行低温退火,测试合金的拉伸性能,借助X射线衍射仪和透射电镜分析显微结构的变化.结果表明,合金中含θ″相和含θ′相试样分别在MAC变形8道次和12道次时,析出相完全回溶于基体,形成过饱和固溶体.在退火过程中,基体发生回复,并伴随粒子再次析出,产生析出强化,再析出速度比同温度下的常规时效快.在120 ℃退火时,析出相完全回溶的含θ″相试样和含θ′相试样的强度分别在前60和30 min上升,而析出相未回溶的含θ相试样的强度则下降;在150 ℃退火时,析出相完全回溶的含θ″相试样和含θ′相试样强度与退火前强度基本持平,而析出相未回溶的含θ相试样强度明显下降;在200 ℃退火时,析出相回溶的试样和未回溶的试样强度都出现明显下降.说明强变形Al-Cu合金退火时强度取决于析出强化与回复软化的综合作用.在所有试样中,MAC变形8道次的含θ″相试样在120 ℃下退火60 min,表现出最好的综合性能.     

热处理对激光增材制造IN718合金组织及析出相演变的影响

研究了经过固溶+双时效(SA)、均匀化+双时效(HA)、均匀化+固溶+双时效(HSA)3种热处理后IN718合金的微观组织、析出相的演变。结果表明,沉积态试样中的显微组织为柱状晶结构,并贯穿多个沉积层;经过SA热处理后开始发生再结晶;经HA和HSA热处理后再结晶程度显著提高。热处理能够促进沉积态中的柱状晶逐渐向等轴晶转变。沉积态试样中存在γ基体、Laves相和一些碳化物;经过SA热处理后溶解了大部分的Laves偏析相,并在晶界、晶内、枝晶间析出大量的针状δ相,还有部分碳化物残留;经过HA热处理后,Laves偏析相、δ相全部溶解,只有少量的碳化物残留;经过HSA热处理后Laves偏析相全部溶解,在晶界处析出部分δ相,还有少量的碳化物残留。沉积态试样中没有γ′、γ″相析出,3种热处理状态均有大量的γ′、γ″相析出。     

强变形诱导析出相回溶对Al-Cu合金力学性能的影响

采用硬度测试、室温拉伸试验、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究时效Al-Cu合金固溶态、含θ″相试样、含θ′相试样和含θ相试样在强变形诱导析出相低温回溶过程中的显微组织和力学性能。结果表明:在室温下多向压缩(MAC)变形过程中,随着等效应变的增加,含θ″相试样和含θ′相试样的强度和塑性都显著提高。此外,4种试样的硬度虽然总体上升高,但含θ″相试样和含θ′相试样的硬度在升高过程中出现了一个低谷,与含θ″相试样和含θ′相试样在变形的过程中发生了明显的析出相回溶有关。说明强变形诱导析出相回溶现象在保证强度得到提高的同时,缓解加工硬化引起的脆性,改善塑性。     

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。     

时效工艺对超低温成形2060铝锂合金组织及性能的影响

通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)表征分析及单轴拉伸测试等手段，研究了时效温度与时间对2060铝锂合金力学性能及组织演变的影响，获得与超低温成形相适配的最佳时效工艺参数。结果表明，在时效初期，合金的析出相以球状δ′相和针状T₁相为主；随着时效时间的延长，T₁相不断形核长大，而δ′相数量不断减少，T₁相对位错运动的阻碍作用增大，合金强度不断提高并到达峰值。随着时效时间进一步延长，T₁相的数量不再变化，但其形态变得粗大，合金强度有所下降。分别在165、175、185℃进行时效时，随着时效温度的升高，合金到达峰值时效的时间变短，但与较高温度时效相比，较低温度时效后析出相形态更加细长，分布更加弥散，合金峰值时效强度更高。超低温成形2060铝锂合金采用165℃×35 h的时效工艺后可获得最佳的综合力学性能，此工艺下获得的合金屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为494 MPa、538 MPa和6%。     

TEM STUDY OF PRECIPITATED PHASES IN P／M INCONEL 718 ALLOY UNDER LONG TIME EXPOSURE

用透射电子显微镜研究了改型与常规粉末７１８合金长期时效过程中γ″，γ′，δ相的析出、粗化行为．结果表明：改型合金与常规合金中γ″，γ′的析出行为不同，前者γ″和γ′主要以包覆及复合组织析出，后者γ″和γ′则多以单独、分离形式析出．在６５０℃等温１００００ｈ时效过程中，改型合金的γ″粗化速率低于常规合金，表现出良好的稳定性．经过７５０℃，１０００ｈ时效，两种合金均发生δ相的大量析出，但δ相在两个合金中析出的形貌、数量不同．     

时效处理对新型Al-Li-Cu系合金组织和性能的影响

采用TEM研究了时效处理对一种新型Al-Li-Cu系合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:合金中的强化相主要有δ’相、T1相、θ’/θ″相、δ’/β’(Al3Zr)和T1/θ’相。随着时效时间的延长,首先析出大量θ″相和少量θ’相、δ’/β’相,35 h时θ″相减少,θ’相和δ’/β’相增加,37 h时主要为少量θ’相、T1/θ’相和大量T1相;随着时效温度的升高,首先析出大量δ’/β’相和少量θ″相、θ’相,143℃时以δ’、δ’/β’相和θ’相为主,148℃时主要为少量θ’相、T1/θ’相和大量T1相,合金的强度和塑性在143℃×35 h的时效条件下达到了较好的匹配。     

固溶及时效处理对ZL205A合金腐蚀性能的影响

首先对ZL205A合金进行了固溶及不同温度的时效处理，随后对其进行了NaCl溶液浸泡腐蚀试验和电化学腐蚀试验。采用扫描电镜、透射电镜和能谱仪分析观察了合金热处理后的微观组织和析出相形貌以及腐蚀后的腐蚀形貌和化学成分，分析了合金的腐蚀机理。结果表明：合理的热处理制度能够使合金中析出针状θ相并呈网状分布在晶界上，随着时效温度的升高，析出相粗化并发生团聚，185℃时效后合金中出现了贫Cu区无沉淀析出带(PFZ)。铸态ZL205A合金在NaCl溶液中容易发生点蚀，热处理后点蚀速率大幅度降低，这是因为PFZ和θ相粗化能够显著减弱合金的腐蚀电流密度并阻断点蚀通道，因此提高了ZL205A合金的耐腐蚀性能。双级固溶(530℃×2 h+540℃×13 h)及185℃时效5 h后能够使合金获得优异的耐腐蚀性能。     

一种新型镍基高温合金长期时效后的组织和性能

研究了一种新型镍基高温合金在不同温度下长期时效后的组织及冲击韧性、硬度等性能．结果表明，合金在593℃和704℃时效l000h后，主要析出相是γ′和MC，在704℃以上又析出了M23C6．合金在750℃时效l000h后晶界处开始析出η相，而在849℃时效l000h后晶内出现了大量的片状η相，呈魏氏体分布．γ′相随时效温度的增加生长迅速，且在849℃时效l000h后出现回溶．没有发现σ等脆性相的出现．随着时效温度的提高，合金的冲击韧性下降，由韧性断裂变为脆性断裂．室温显微硬度随时效温度的提高而降低，主要由γ′的长大所致；合金在标准热处理条件下的高温显微硬度高于室温显微硬度．     

铸态Al-Cu-Mg-Mn-Ag-(Si)合金的显微组织与时效硬化

采用金相观察、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及硬度测试,研究了高含量Si的添加对铸态Al-5.3Cu-0.8Mg-0.5Mn-0.6Ag（wt.%）合金组织与时效硬化过程的影响。结果显示,高含量Si的添加降低了合金的时效硬度,延长了合金在185℃时的峰时效时间。TEM显示,Si的添加抑制了基体合金中Ω相的析出,含6.0%Si的Al-5.3Cu-0.8Mg-0.5Mn-0.6Ag合金的强化相由θ′相与σ相组成。