喷射成形6061铝合金的热处理工艺

对喷射成形6061铝合金的热处理工艺进行研究,采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等研究固溶温度、时效温度和时效保温时间对合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随固溶温度的升高,合金硬度也随之升高,而其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率则先增大后减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增大后减小,断后伸长率却一直减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度曲线随时效温保温时间的延长呈驼峰状变化,断后伸长率则变化不大,只在17 h时有所增大;喷射成形6061铝合金的最佳热处理工艺为530℃固溶1 h+175℃时效8 h。     

铸造铝硅合金的深冷处理与其组织和性能的研究

采用金相显微镜、透射电镜和拉伸试验机等手段,研究了深冷和时效处理对Al-6Si-0.4Mg合金显微组织以及25℃和-60℃拉伸性能的影响。结果表明,对固溶态Al-6Si-0.4Mg合金进行深冷处理有助于细化合金晶粒,且晶粒尺寸随着深冷时间延长而呈现先减小而后增大的趋势。在深冷时间为18 h时细化效果最好,此时合金中Si相等效圆直径最小、单位面积Si相数量最多。在深冷时间18 h、时效时间6 h时,Al-6Si-0.4Mg合金具有最佳的强塑性结合。固溶+深冷处理+时效态合金相较传统固溶+时效态合金在低温强度提高的同时,塑性也得到了明显改善,这主要与深冷处理可以细化合金晶粒、降低Si相等效圆直径、增加单位面积Si相数量以及起到预时效作用有关。     

汽车用铸造Al-Si合金的热处理与力学性能

对铸造Al-7Si-0. 3Mg合金进行了低温拉伸试验,研究了固溶时间对Al-7Si-0. 3Mg合金20、-20和-60℃力学性能和显微组织的影响,并分析了Si相对断裂行为的影响及其作用机理。结果表明:随着固溶时间的延长,合金试样在20、-20和-60℃的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率都呈现为先增加而后降低的趋势,在固溶时间为10 h时取得最大值。随着固溶时间的延长,合金中的Si相尺寸和长宽比有所减小,在固溶时间为10 h时,合金中尺寸较小的Si相主要呈现为颗粒状,继续增加固溶时间至15 h时,Si相的尺寸和长宽比增加。随着试验温度的降低,Si相附近的滑移带数量呈现逐渐减少的趋势,较低温度下合金断口附近出现了较多的断裂Si相,但是相对而言,固溶时间为10 h的断裂Si相处的裂纹较小,且断口以小解理平面和韧窝为主,合金韧性相对固溶时间为0 h时更高。在拉伸过程中尺寸较小、圆整度较高的Si相由于位错塞积而产生应力减小,合金更不容易发生断裂。     

固溶时效对Mg-Gd-Y合金显微组织和力学性能的影响

对汽车发动机用Mg-7Gd-5Y合金进行了固溶和时效处理,研究了固溶温度和时效时间对合金微观组织与力学性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明:铸态合金中主要由α-Mg固溶体、Mg3(Gd,Y)相、14H长周期相和立方状富稀土相组成;在固溶温度为500℃时,合金的抗拉强度相对原始态提高了11%、断后伸长率提高了2.4%,具有较好的强度和塑性结合;随着固溶温度的升高,晶界处共晶相含量逐渐减小;500℃固溶10 h后晶界向晶内生长的长周期相片层变薄,并形成了较多的堆垛层错;随着时效时间的延长,合金的屈服强度和抗拉强度都表现为先升高而后降低的趋势,在时效时间为120 h时达到最大值,而断后伸长率随着时效时间的延长而整体保持逐渐降低的趋势。     

时效处理对Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织性能的影响

研究了时效工艺对往复挤压Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金显微组织和力学性能的影响,并分析了时效处理的作用机制。结果表明:合金时效处理后晶粒尺寸略有增大,晶粒分布不均匀,晶粒直径10μm左右;晶界处的块状颗粒相部分溶解,在晶界或晶内析出1μm左右的二次颗粒相。时效后Mg-5Sn-1.5A1-1Zn-1Si合金的伸长率呈下降趋势,而抗拉强度、屈服强度和硬度大幅度升高,其中抗拉强度和屈服强度高达323 MPa和272 MPa。     

热处理工艺对6082铝合金性能的影响

研究了热处理工艺对6082铝合金力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,合金的抗拉强度、硬度也随之升高,然后趋于平缓;断后伸长率先下降,随后升高。固溶时间对合金的抗拉强度、硬度以及断后伸长率影响较小。此外,随着时效温度的上升,合金的抗拉强度、硬度先上升至峰值,再略微下降;断后伸长率先下降至较低值,然后略微上升。合金在170℃时效后,其抗拉强度达到最高,为368 MPa,硬度达到115 HB。随着时效时间的延长,合金的抗拉强度、硬度以及断后伸长率变化较小。最后得出,6082铝合金在530~570℃固溶处理2~4 h,冷水冷却后,在170~190℃时效6~8 h,可获得最佳的综合力学性能,其抗拉强度可达360 MPa以上,断后伸长率大于12%。     

高温长时间保温对共晶铝硅合金组织及力学性能的影响

对经过变质和T6处理的Al-12Si-3.5Cu-1Mg-2Ni合金在300℃下进行25～400h的长时间保温,研究其在高温长时间保温下组织和性能的演变。结果表明,在300℃下保温25～100h后,共晶Si形态由颗粒状变成棒状,晶粒尺寸增大,数量减少,出现了粗大块状Si相;保温200～400h后,粗大块状Si相尺寸减小,共晶Si形态由棒状又变成了颗粒状,尺寸减小,数量增加。合金化合物相一直析出聚集增长,形成了针状Al-Ni-Cu或者Al-Cu-Ni相。合金的力学性能下降,抗拉强度从332.34MPa下降到185.65MPa,伸长率先下降后上升。     

固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si-0.6Sb合金组织与力学性能的影响

采用重力铸造法制备Mg-8Al-1Zn-1Si-0.6Sb合金,研究了固溶处理对该合金组织及力学性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg_(17)Al_(12)、Mg_2Si、Mg Zn和Mg_3Sb_2相组成。对合金进行430℃×(8～32) h固溶处理,随保温的时间延长,Mg Zn相和β-Mg_(17)Al_(12)相固溶于α-Mg基体;粗大汉字状Mg_2Si相发生球状化;与此同时,合金的室温及高温(150℃)抗拉强度、屈服强度和伸长率逐步提高,硬度逐渐下降。铸态与固溶处理态合金的拉伸断裂形式均呈准解理脆性断裂。     

热处理对往复挤压态Mg-4Al-2Si合金组织和性能的影响

研究了往复挤压态Mg-4Al-2Si合金经固溶处理及固溶 时效处理后的组织与性能.结果表明,固溶处理后合金的硬度、抗拉强度与屈服强度均降低,伸长率出现最大值;经固溶 时效处理后合金的晶粒明显长大,硬度、抗拉强度及塑性降低,屈服强度降低显著.合金挤压态与往复挤压后固溶处理态的断裂形式为韧性断裂;挤压态合金经过固溶 时效处理后的断裂形式为脆性准解理断裂.     

TiB2/Al-Si-Mg-Er复合材料的组织与性能

采用重熔稀释法制备了Al-7Si-0.5Mg-0.1Er和0.5TiB₂/Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金,研究了TiB₂颗粒增强Al-Si-Mg-Er复合材料的组织性能。结果表明,复合材料铸态组织主要由α-Al基体、共晶Si相和TiB₂颗粒组成。TiB₂粒子的加入使Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金二次枝晶间距减小了7.1 μm。抗拉强度达到217.53 MPa,较Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金提升了12.1 %。TiB₂/Al-Si-Mg-Er复合材料的最优T6热处理工艺为530 ℃×12 h固溶+160 ℃×7 h时效,经该工艺处理后,TiB₂/Al-Si-Mg-Er复合材料抗拉强度达到319.49 MPa,相比热处理前提高了46.9%,相比Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金提高了5.9%;屈服强度达到266.75 MPa,相比热处理前提高了106.4%,相比Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金提高了14.9%。复合材料抗拉强度的提升主要源于TiB₂颗粒加入后产生的晶粒细化、变质和热处理强化。     

水热环境下Al-9.2Zn-2.4Mg-1.5Cu铝合金挤压板的固溶时效行为

对挤压后的Al-9.2Zn-2.4Mg-1.5Cu合金进行固溶时效处理,其中时效处理在水热环境下完成。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和万能材料试验机等研究了各状态下合金的微观组织和力学性能。结果表明,Al-9.2Zn-2.4Mg-1.5Cu铝合金挤压板经固溶后合金未发生再结晶,晶粒仍呈纤维状,但晶内出现大量亚晶结构,且随着固溶温度的升高,亚晶结构数量也在增加。其次,由于合金Zn含量较高,均匀化后仍残留较多低熔点T相,挤压后低熔点T相沿挤压方向呈链状分布,固溶后部分低熔点T相回溶。当合金固溶温度为475℃时,水热环境下随着时效时间的增加,合金的抗拉强度先增加随后减小,水热时效时间10 h时达到峰值,其抗拉强度为733.53 MPa,屈服强度为694.83 MPa,伸长率为13.00%。     

固溶处理对Al-Mg-Si-Mn合金组织与性能的影响研究

通过电导率测试、显微组织观察、力学性能测试、XRD物相分析以及α(Al)基体点阵常数的计算等方法研究了固溶温度和时间对Al-0.69Mg-1.12Si-0.5Mn合金微观组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:实验合金板材的最佳固溶工艺为550℃/30min;在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为375MPa、354MPa、10.5%、和41.7%IACS。合金主要由α-Al基体、Mg2Si和不可溶Mn12Si7Al5等合金相组成;通过基体点阵常数的精确计算,能较好地表征合金的固溶程度。在510～550℃范围内,适当提高固溶温度和延长固溶时间,粗大的平衡相逐渐回溶,基体过饱和程度增加,合金的强度逐渐升高;进一步提高固溶温度或延长固溶时间,合金强度逐渐降低。     

Mg-3Al-1Si-xSr合金的组织和蠕变性能

通过Sr微合金化和热处理工艺(固溶和时效)来调整Mg-3Al-1Si合金的显微组织,从而提高试验合金的蠕变性能。结果表明:Sr元素和固溶时效处理对Mg-3Al-1Si合金的铸态组织均有很强的细化作用,Sr含量为0.4wt%,时效时间为24 h时,细化效果达到最佳;随Sr含量增加及时效时间延长,Mg-3Al-1Si合金的蠕变寿命提高,但时效36 h时出现过时效,蠕变寿命降低。Mg-3Al-1Si-0.4Sr合金经420 ℃×10 h固溶+180 ℃×24 h时效处理后,蠕变寿命为62.32 h,稳态蠕变速率为5.545×10^-6 mm/s,蠕变性能最优,蠕变断口形貌由解理断裂逐渐转变为韧性断裂。     

挤压变形对Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金时效硬化效果的影响

对比分析了铸态和挤压态Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1. 5Al-1Zn-1Si合金在时效过程中的组织与硬度的异同,讨论了产生差异的原因。结果表明:挤压变形合金的时效硬化效果明显强于铸态合金的时效硬化效果。铸态合金随着时效温度的升高和保温时间的延长,析出的化合物增多,特别是Mg_(17)Al_(12)和Mg_2Sn相。铸态合金经固溶和时效处理后的最大平均硬度为92. 12 HBW,比未经固溶时效处理时的硬度仅提高了7. 78%,且硬度测量误差范围波动较大。挤压变形合金随着时效温度的升高和时效时间的延长,大量颗粒状析出相均匀分布在基体上,析出相明显长大。挤压变形合金经固溶时效处理后的最大平均硬度为116. 94 HBW,比未固溶时效处理时的硬度提高了21. 4%,且硬度误差波动范围较小。挤压后合金经过固溶时效处理后,材料的性能稳定性明显提高。     

元素Cu、Mn及热处理对Al-20Si合金组织及力学性能的影响

在Al-20Si合金中添加含Cu、Mn元素的中间合金,熔炼得到Al-20Si-0.2Cu-0.3Mn、Al-20Si-0.6Cu-0.5Mn、Al-20Si-1Cu-0.7Mn和Al-20Si-1.4Cu-0.9Mn的Al-Si合金。采用金相显微镜、拉伸试验机、布氏硬度计等对铸态及固溶处理+人工时效(T6)热处理态的不同Cu、Mn含量的Al-20Si合金的微观组织及力学性能进行研究。结果表明:Cu、Mn元素可以细化Al-20Si合金中的初生硅和共晶硅,使其组织均匀化,并提高Al-20Si合金的抗拉强度和布氏硬度。Cu、Mn元素的合理添加量分别为1wt%和0.7wt%,此时铸态Al-20Si合金的抗拉强度达到最大值(238 MPa),T6热处理态Al-20Si合金的硬度达到最大值(212 HB)。T6热处理可以改善Al-20Si合金中的Si相,细化初晶硅和共晶硅,消除枝晶,并形成固溶强化。     

固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12和Mg_2Si相组成。固溶处理过程中,β-Mg17Al12相溶于基体而形成α-Mg过饱和固溶体,粗大的汉字状Mg_2Si相颗粒逐渐溶解、溶断而转变为相对细小的球状。随固溶处理时间延长,合金的硬度逐渐降低;室温与150℃下的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐提高。合金的拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

6061铝合金模板的热处理与性能研究

采用金相显微镜、透射电镜和拉伸试验机等研究了固溶时间、时效温度和时效时间对绿色建筑用6061铝合金模板显微组织和力学性能的影响.结果 表明,随着固溶时间的延长、时效温度的升高或者时效时间的延长,6061铝合金的抗拉强度、屈服强度和硬度会先增大后减小,断后伸长率则先减小后增大;当535℃/60 min固溶及180℃/7 ...     

Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.2La-0.8Ce合金双级固溶处理工艺研究

以Al-12Si-6Cu-1.5Ni-0.3Cr-0.8Ce-0.2La铸造耐热铝合金为研究对象,对其进行双级固溶处理,以及人工时效。通过OM、SEM观察以及拉伸性能测试等手段,研究不同二级固溶温度和时间对合金显微组织和力学性能的影响。结果发现,随二级固溶温度升高和固溶时间延长,合金初生Si相钝化,共晶Si和网状相溶断成颗粒状或块状,室温和高温抗拉强度呈先增加后降低的趋势,当二级固溶温度达到530℃,时间为2h时综合性能最好。对试样进行200℃×6h的时效处理,并进行室温和高温(300℃)拉伸试验,结果表明,当合金经过490℃×2h+530℃×2h+200℃×6h热处理后,室温抗拉强度达342.0MPa,高温抗拉强度达到159.9MPa。     

Al-3.2Si-0.8Mg铝合金热处理工艺的正交试验优化

采用正交试验方法对铸造Al-3.2Si-0.8Mg铝合金的热处理工艺进行了优化,并对合金热处理后的组织性能进行了检测分析。结果表明:对Al-3.2Si-0.8Mg合金抗拉强度、导电率和导热系数影响的主次顺序为时效温度、固溶温度、固溶时间和时效时间。Al-3.2Si-0.8Mg合金的最优热处理工艺为:固溶温度530℃、固溶时间1 h、时效温度190℃、时效时间12 h。合金经最优工艺热处理后的抗拉强度、导电率和导热系数分别为322.6 MPa、52.1%IACS和194.8 W/(m·K)。与未热处理相比,合金的抗拉强度、导电率和导热系数分别提高了32.7%、4.0%和3.8%。     

固溶处理对Al-Si-Mg-Cu-Ti-Sc合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、布维硬度计以及万能试验机,研究固溶处理温度(520~560℃)对Al-3.0Si-0.45Mg-0.45Cu-0.15Ti-0.2Sc合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在不同的固溶温度下保温6 h固溶水淬,再经160℃时效4 h后合金的拉伸强度、伸长率及硬度都不同程度的呈现先增大后减小的趋势。在540℃固溶时合金的拉伸强度、伸长率及硬度分别达到305.6 MPa、14.6%和106.2 HBS,表现出最佳的综合力学性能。