退火温度对5456铝合金冷轧板材组织与性能的影响

采用力学性能测试、组织观察以及断口形貌分析等方法,研究了退火温度对5456铝合金力学性能和显微组织的影响。研究结果表明:随退火温度的升高,5456铝合金板材伸长率先增大后趋于稳定,其强度、屈强比及硬度则逐渐减小,当退火温度达到320℃后板材力学性能趋于稳定;退火温度由260℃升到280℃时,板材组织由纤维状变形组织向等轴再结晶组织转变。不同退火温度下5456铝合金板材拉伸断口均呈韧性断裂。综合得到5456铝合金冷轧板最佳的退火温度为320℃。     

退火工艺对5A06铝合金冷轧板材组织与性能的影响

采用力学性能测试、电导率检测以及显微组织观察等方法,研究了退火工艺对5A06铝合金力学性能和电导率的影响。结果表明:随退火温度的升高和保温时间的延长,5A06铝合金板材强度逐渐减小,伸长率先增大后减小;电导率先增大后稳定不变。综合得到5A06铝合金板材最佳退火制度为310℃下保温3 h。     

加热温度对退火态2219铝合金板材力学性能的影响

为了研究加热温度对退火态2219铝合金板材力学性能和微观组织的影响,在25～300℃温度范围内,对退火态2219铝合金板材进行单向拉伸试验。结果表明:退火态2219铝合金板材的强度随着加热温度的升高而降低,伸长率随着加热温度的升高显著增加,从室温状态下的31.50%升至300℃下的59.75%,塑性得到明显改善;退火态2219铝合金板材加热至一定温度再冷却至室温,然后进行固溶时效热处理,材料强度基本不发生变化,伸长率随加热温度的增加有所降低,从室温状态下的19.70%降至300℃下的15.04%,同时微观组织无明显差异,说明在一定温度范围内加热对2219铝合金板材的最终力学性能没有影响。     

终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响

采用拉伸和硬度测试、显微组织及拉伸断口观察等方法研究了终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响。结果表明,未经退火时,板材表层已经发生再结晶,而中心层组织仅发生回复过程。退火处理后,随退火温度的升高,合金板材的强度、硬度下降,而伸长率增加。5052铝合金终轧温度不低于330 ℃时,可在后续的冷加工获得较为均匀的组织,经400~500 ℃退火可获得综合性能较为优异(R_m≥175 MPa、R_p0.2≥65 MPa和A≥32%)的5052-O态合金板材。     

低成本TC4钛合金板材的组织和性能

研究了低成本TC4钛合金板材在变形及退火过程中组织和性能的变化规律。结果表明,板坯经轧制变形后,粗大的铸态枝晶组织被破碎,形成了等轴或长条状α+β转变组织。板材退火后,其组织更加均匀,且随着退火温度升高,板材中析出片状次生α相,初生α相的含量减少,并逐渐趋于等轴化。随变形进行,板材的室温拉伸强度和塑性呈增大趋势;退火温度升高,板材的抗拉强度先增大,至820 ℃时达到最大值,之后逐渐减小,规定塑性延伸强度和断面收缩率总体上呈下降趋势,而伸长率则变化不大。经（750～820）℃×1 h+AC退火处理后的板材,具有较好的强度与塑性的匹配。     

退火工艺对2024铝合金性能和化铣表面质量的影响

采用力学性能测试、表面粗糙度检测以及金相观察等方法,研究了退火工艺对2024铝合金力学性能和化铣后表面质量的影响。结果表明:随退火温度的升高和保温时间的延长,2024铝合金板材组织经历回复、再结晶及晶粒长大3个阶段,板材强度先减小后增大,伸长率先增大后减小,化铣后板材表面粗糙度亦先减小后增大。综合得到2024铝合金板材最佳退火制度为380℃保温3 h。     

热处理对Ti-5331合金板材组织及力学性能的影响

研究了核反应堆壳体用Ti-5331合金热轧板材在不同退火温度下的显微组织与力学性能。结果表明:Ti-5331合金板材在相变点以下随着退火温度的升高,初生α相含量逐渐减少,β转变相含量明显增加。当退火温度为700℃时,开始发生静态再结晶,800℃时为等轴组织,900℃时为双态组织,950℃时为网篮组织。随着退火温度的升高,合金板材的抗拉强度先下降后上升,屈服强度呈下降趋势,屈强比逐渐减小;当退火温度在相变点以下时,板材冲击韧性随退火温度升高呈上升趋势,当超过相变点后冲击韧性急剧下降;退火温度对塑性影响较小。经900℃×1 h/AC退火处理的Ti-5331合金板材有着较好的综合性能,抗拉强度为920 MPa,延伸率为15%,V型缺口冲击韧性达到93 J/cm~2。     

不同工艺制备的5083-O铝合金板材的组织和性能

基于"1+4"热连轧生产线和2800 mm冷轧生产线,采用不同工艺线路制备了5083-O铝合金板材,研究了不同制备工艺对板材组织性能的影响。结果表明:不同工艺路线生产的成品板材均随退火温度升高,抗拉强度、屈服强度减小,深冲性能提高。采用中间退火后,最终板材晶粒尺寸较大,更符合深冲加工要求。试验与生产的性能具有差异性,依据生产数据优化退火温度355℃保温3 h所得板材性能:抗拉强度275 MPa、屈服强度126 MPa、伸长率27%、加工硬化指数n值0.24、变形比r值0.72、制耳率0.8%、杯突值9.15 mm。     

退火工艺对5083铝合金热轧板组织性能的影响

铝合金板材在热轧制过程中温度较高,在一定程度上等同于板材的退火处理,但是并没有达到完全退火状态。经过试验研究,5083铝合金热轧板在经过不同温度退火后,对板材进行力学性能和显微组织检测分析,研究其变化规律,确定热轧态板材的后续退火工艺制度;热轧终轧温度为320℃的5083铝合金热轧板,需要在500℃~550℃范围内退火才能达到最佳O态组织和性能。     

2A12ME铝合金板材的深冲性能研究

研究了化学成分、退火制度、出炉冷却方式对2A12铝合金2.0 mm板材深冲性能的影响,确定了2A12ME板材的最佳Cu含量和生产工艺参数:w(Cu)≤4.5%;退火温度360℃～380℃,保温时间1 h～2 h;退火冷却方式为随炉冷却到200℃出炉。     

轧制与退火对T9S钛合金板材组织与性能的影响

研究了轧制变形量及退火温度对T9S钛合金板材显微组织和室温力学性能的影响。结果表明:增加成品轧制变形量,板材组织破碎更充分,退火后形成等轴α相、拉长α相和晶间β相组织形貌,变形流线比较明显,板材室温强度和硬度升高,伸长率降低,弹性模量增加。随着退火温度升高,板材室温强度和硬度逐渐降低,伸长率逐渐提高,横向弹性模量逐渐减小,纵向弹性模量先增加后减小。经(750~790) ℃×45 min空冷退火处理后的板材可以获得较好的强度和塑性的匹配。     

7075-T6铝合金的高温成形性能和微观组织

采用等温拉伸试验,研究了温度对7075-T6铝合金板材力学性能的影响规律。通过金相观察和断口形貌分析,讨论了7075-T6铝合金板材高温拉伸变形的微观组织变化和断裂失效机制。结果表明,随温度升高,材料强度和硬度逐渐降低,断后伸长率总体上呈上升趋势,但在250 ℃时出现低值。温度低于200 ℃,应力随应变先快速增加后缓慢增加,应变硬化占主导作用,主要的软化机制为动态回复;200 ℃时,应力峰值后保持平稳,应变硬化和回复软化相互平衡;高于200 ℃,应力随应变快速增加到峰值后逐渐减小,动态再结晶软化占主导作用。250 ℃时,由于动态再结晶软化占主导作用,应力下降,塑性显著下降;300 ℃时,再结晶过程完成,且晶粒沿拉伸方向拉长,韧窝深度加深、平均尺寸增大,材料塑性提升。     

中间退火温度对新能源汽车用4004/3003/4004铝合金复合板组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机等设备,研究了中间退火温度对新能源汽车动力电池用4004/3003/4004三层铝合金复合板组织和性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,复合板的包覆率未发生明显变化,复合界面清晰、平直,包覆率偏差较小。皮材4004铝合金层中的Si颗粒细小、弥散,尺寸为2～4 μm。中间退火温度为370 ℃时,芯材3003铝合金层中晶粒全部完成再结晶。随着中间退火温度的升高,复合板抗拉强度和屈服强度先急剧降低后趋于稳定,伸长率呈相反的变化趋势。中间退火温度为370 ℃时,复合板的强度和伸长率开始趋于稳定,故复合板最佳中间退火温度为370 ℃,此时复合板的抗拉强度为137 MPa,屈服强度为80 MPa,伸长率为31%。     

固溶温度对7075铝合金板材组织与力学性能的影响

对经不同温度固溶处理的7075铝合金板材进行了硬度和压缩试验。采用金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)分析了7075铝合金轧板在固溶过程中微观组织的演变。结果表明,随着固溶温度的增加,7075铝合金的硬度和最大压缩强度先增加后减小,在520 ℃条件下固溶时达到峰值,这是由于固溶温度升高,有利于第二相溶入基体,但同时也会出现位错密度下降和晶粒长大等现象。板材的力学性能各向异性随着固溶温度的增加不断减弱,这是由于随着温度的增加,原始的变形纤维组织向等轴晶粒转变,并出现晶粒长大现象,材料的择优取向减弱。     

超快速加热退火下保温时间对5083铝合金组织及力学性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟系统和电子背散射衍射(EBSD)技术对5083铝合金超快速退火组织的演变规律进行了研究,探讨了5083铝合金经过80%冷轧变形后以500 ℃/s加热至450 ℃时,不同保温时间(1~60 s,冷却速度40 ℃/s)对退火组织及力学性能的影响。结果表明,随退火保温时间从1 s延长到60 s,5083铝合金的平均晶粒尺寸由4.94 μm增大到6.44 μm,合金中主要产生了再结晶立方退火织构{001}<100>、旋转立方织构{001}<110>,以及少量的高斯织构{011}<100>和黄铜型织构{011}<211>。当退火保温时间从1 s增加到60 s,整体上合金中的再结晶退火织构先增强再减弱。退火保温时间对5083铝合金的强度影响较小,5083铝合金的屈服强度、抗拉强度没有明显的变化,分别约为170 MPa、326 MPa,而其伸长率由25.63%逐渐增大至30.06%,最后又降低至25.20%。     

β退火参数对Ti6Al4V合金组织和性能的影响

钛合金β退火产生的片层组织可以显著提高材料的损伤容限性能。通过不同的β退火温度和冷却速率试验研究了β退火参数对Ti-6Al-4V合金组织和性能的影响。结果表明:β退火温度在T_β+10 ℃~T_β+50 ℃范围内,随着退火温度的提高,β晶粒尺寸不断长大,温度提高到T_β+50 ℃,合金强度、塑性降低明显;β退火保温时间基本与退火温度对组织和性能的影响规律一致,即保温时间延长强度和塑性降低,但断裂韧性提高;去应力退火温度在一定范围内提高,α片层厚度增加,抗拉强度和规定塑性延伸强度降低,塑性和断裂韧性提高;β退火后冷却速率对材料组织性能影响较大,冷速越大,α片层厚度、晶界α宽度和α集束尺寸明显减小,拉伸强度提高,但塑性下降。     

冷轧变形量和退火制度对超快速加热下5083铝合金晶粒尺寸的影响

利用Gleeble-3500热模拟系统和电子背散射衍射(EBSD)技术对5083铝合金的超快速退火组织演变规律进行研究,探讨了快速加热速度、退火温度及冷轧变形量对5083铝合金晶粒尺寸的影响。结果表明,5083铝合金经80%的冷轧变形后分别以25、250、500℃/s的加热速度升温至450℃保温3s后以40℃/s冷却时,平均晶粒尺寸随加热速度的增加由7.43μm细化至4.98μm。5083铝合金经80%冷轧变形后在不同退火温度(350、400、420、450和500℃)下进行超快速退火(加热速度500℃/s,保温时间3 s,冷却速度40℃/s)后,所得晶粒尺寸先减小再增大,在420℃退火时,晶粒尺寸达到最小,为4.82μm。再结晶晶粒尺寸受晶界迁移速率和形核率的耦合作用,在350~420℃超快速退火时,由于快速加热使形核率急剧增大,而形核温度较低,使晶界迁移速率较小,导致晶界迁移速率小于形核率,因而再结晶晶粒尺寸由5.23μm细化至4.82μm;在420~500℃超快速退火时,形核温度变高,晶界迁移速率快速增大,则晶界迁移速率大于形核率,使合金晶粒由4.82μm粗化至6.20μm,420℃是5083铝合金晶界迁移速率和形核率之间竞争的一个临界点。5083铝合金经50%、60%、71.4%、80%和87.5%的冷轧变形后以500℃/s的超快速加热速度升温至450℃保温3 s后以40℃/s冷却,所得平均晶粒尺寸分别为7.94、6.82、6.03、4.98和4.84μm,随轧制变形量的增大晶粒尺寸减小,但是冷轧制变量达到80%以后再进行超快速退火晶粒尺寸减小不明显。     

7075-T6铝合金板温热成形极限图实验

研究7075-T6铝合金板在温热状态下成形性能,采用电化学腐蚀网格法,利用热力耦合条件下的通用板材成形性能实验机和网格应变自动测量分析系统,获得了7075-T6铝合金板在温热状态下(室温~200℃)的成形极限图(FLD)。实验表明,7075-T6铝合金板的成形极限曲线受温度影响显著,并随温度的升高而上升。基于实验数据,建立了不同温度下7075-T6铝合金板成形极限图的计算模型。     

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 ℃。