时效热处理对7B50超强铝合金组织与性能的影响

通过拉伸试验、维氏硬度测试、电导率测试、晶间腐蚀与剥落腐蚀试验、金相观察及透射电镜分析等,研究新型的4级时效工艺(four-step aging,FSA),即高温短时效—低温长时效—高温短时效—低温时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu系7B50超强铝合金组织和性能的影响。结果表明:FSA处理促使7B50铝合金晶界析出相发生球化和细化,晶界析出相的体积分数显著增大并呈非连续分布;与传统的回归再时效RRA工艺相比,经过优化的新型4级时效热处理能明显提高7B50铝合金的力学性能和抗腐蚀性能;经过150℃/5 h→110℃/24 h→150℃/5 h→110℃/12 h的4级时效处理后,合金的室温抗拉强度从582 MPa提高到685 MPa,抗腐蚀性能明显超过回归再时效(RRA)处理的合金。     

高温预析出对Al-Zn-Mg系铝合金时效硬化和应力腐蚀的影响

研究了高温固溶后降温处理工艺对中强可使预析出LC52和7039铝合金的组织、时效硬化和应力腐蚀的影响。金相观察发现,高温预析出可优先在晶界处产生,并提高随后时效状态下晶界析出相的不连续分布程度,温度降低到一定程度晶内和晶界产生大量析出。合金拉伸性能和应力腐蚀结果表明,预析出在保持强度和塑性的同时,可提高抗应力腐蚀性能。而预析出温度降低,合金强度呈下降趋势。     

5083铝合金在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为研究

通过阳极化和交流阻抗法研究了不同Mg含量、不同的热处理状态下的5083铝合金在3．5％NaCl溶液中的电化学行为和腐蚀特征。研究结果表明：Mg含量越低，合金中B相（Mg5Al8）越少，耐蚀性越好；在轧制态以及150℃退火态，B相先沿晶界连续析出，耐蚀性较差；在200℃退火态，B相在晶界以及晶内同时呈不连续的球状析出，耐蚀性好；在280℃、330℃退火态，B相沿晶界呈连续网状析出，耐蚀性差。通过对比研究，进一步探讨了铝合金的腐蚀机理，为制定合理的热加工工艺，提高产品的耐蚀性能提供了依据。     

Al-Li合金断裂韧性的研究

研究了时效工艺对一种高强高模Al-Li合金断裂韧性的影响.研究结果表明,时效前的预时效或预变形可促进T_1相析出,从而改善合金的断裂韧性,但在过时效状态,预时效或预变形的有利影响减弱.为获得高的断裂韧性.时效时应避免粗大晶界平衡相的析出和晶界无析出带变宽.依据组织观察结果,讨论了时效制度、微观组织和断裂韧性之间的关系.     

基于厚向组织性能考量的7B50铝合金中厚板回归再时效热处理

为解决T6态高强铝合金强度高而耐蚀性难以满足使用需求，采用三级时效工艺来改善析出强化相特别是晶界析出相的形貌、尺寸、分布等，并通过研究不同回归处理制度对组织、性能的影响而获得适宜7B50铝合金中厚板的三级时效工艺.研究发现提高回归温度或延长回归时间均会使中厚板心部及表层组织的晶内和晶界析出相发生粗化并析出稳定η-MgZn₂相，导致强度下降、电导率上升，其中回归温度对强度和电导率的影响显著.三级时效处理虽使晶内析出相尺寸有所增加，但却使T6态连续分布的晶界析出相呈断续分布，结合心部和表层强度及电导率测量结果认为合适的回归处理制度为165℃/6 h.然而，热轧引起中厚板表层较心部更为严重的变形使表层含有更多的亚晶或亚结构且其分布更均匀，从而使表层更快到达峰时效，进一步的回归再时效处理则使表层析出更多稳定η相，而η相的形成与晶内析出相的粗化长大是造成表层和心部强度差异的关键.虽然淬火/三级时效态表层和心部的晶粒结构存在差异，且局部出现亚晶合并长大，但其对强度的提升效果远低于表层析出稳定η相所引起的强度下降.可见，三级时效工艺并不能缓解7B50铝合金中厚板心部和表层的性能差异，但可使表层和心部的强度、电导率满足某实际工况要求.      

7050超高强铝合金蠕变时效成形行为与性能研究

对7050超高强铝合金进行蠕变时效处理,采用维氏硬度、晶间腐蚀和剥落腐蚀等试验对其力学性能与腐蚀行为进行研究,采用光学显微镜和透射电子显微镜对微观组织进行观察,研究蠕变时效对合金微观组织与性能的影响。结果表明:合金的稳态蠕变速率随温度的升高和应力的增大而逐渐升高,时效温度是影响合金蠕变速率和抗腐蚀性能的主要因素。7050超高强铝合金的稳态蠕变速率与蠕变应力和蠕变温度的关系可以表示为:■=e~(12.226)σ~(1.66)exp(-120 536/RT)。蠕变时效处理后,合金的维氏硬度、抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能均得到提高。合金在120℃和140℃下蠕变时效后,维氏硬度和抗腐蚀性能都保持在较高的水平,160℃下合金的维氏硬度和抗腐蚀性能均较低。人工时效后,7050超高强铝合金中的主要强化相为大量弥散分布的η'相,蠕变时效后,晶内和晶界析出相尺寸略有减小,晶界析出相分布不连续,电化学腐蚀速率减小,合金抗腐蚀性能提高。     

三级固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金组织和剥落腐蚀性能的影响

针对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金热处理工艺中存在的不足,提出固溶-降温析出-再固溶的三级固溶热处理工艺,通过金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析以及硬度、电导率、腐蚀剥落性能测试,研究三级固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金锻件的微观组织及剥落腐蚀行为的影响.结果表明:三级固溶处理可使晶界析出相明显粗化、离散度增大.同时,三级同溶处理可使Al-Zn-Mg-Cu系铝合金抗剥落腐蚀性能得到明显改善,抗拉强度仍能保持在610 MPa左右;与常规固溶相比,该合金经三级固溶+峰值时效处理后的电导率由30.8%(IACS)提高到33.2%(IACS),抗剥蚀等级由EB+提高为EA.     

高温预析出对Al-Zn-Mg-Cu铝合金显微组织和力学性能的影响

通过光学显微镜和IEM观察和力学性能测试,分析了固溶后高温预析出处理对Al-Zn-Mg-Cu铝合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:高温预析出可在晶界形成不连续的析出相,465℃预析出在保证合金硬度的同时,使抗应力腐蚀性能提高,随着预析出温度的降低合金的电导率和抗应力腐蚀开裂性能均得到提高。     

Zr,Yb,Cr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织、断裂和局部腐蚀行为的影响

研究复合添加稀土元素Yb和过渡元素Zr,Cr对Al-Zn-Mg-Cu超高强合金组织、强韧性和局部腐蚀(晶间腐蚀和剥落腐蚀)性能的影响。结果表明:单独添加Zr和复合添加Cr,Yb的合金均发生了再结晶现象,合金的强度、韧性和腐蚀抗力均较低。而在Al-Zn-Mg-Cu合金中复合添加Zr,Yb,Cr形成大量10~20 nm、共格的固溶部分Zn,Mg,Cu的(Al,Cr)3(Zr,Yb)弥散相,这些均匀分布于基体的细小共格弥散相能强烈钉扎位错和亚晶界,抑制基体再结晶,使合金亚晶界上的析出相与晶内近似,晶界无沉淀析出带(PFZs,precipitate-free zones)不明显。复合添加Zr,Yb,Cr的Al-Zn-Mg-Cu合金在保持高强度和塑性的同时,沿晶断裂抗力和局部腐蚀抗力显著提高。T6态Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Yb-Cr合金的断裂机制主要为韧窝型断裂,剥落腐蚀等级降至EA。再结晶晶界成为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金腐蚀和断裂的优先扩展路径。     

新型耐蚀铸造铝合金Al-2Mg-3Si热处理制度研究

主要介绍了不同的固溶和时效处理制度对新型耐蚀铸造铝合金力学性能、耐蚀性能的影响，通过对金相组织观察和能谱分析，结合相图进行了讨论，指出Mg2Si相的充分固溶和均匀析出是决定Al-2Mg-3Si合金综合性能的关键因素，并根据材料实际应用情况最终确定了该新型耐蚀铸铝的热处理制度。