预轧制时效对2055铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了不同预轧制变形时效对固溶态2055铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明,对固溶2055铝锂合金在时效前进行预轧制变形可显著缩短峰值时效时间、提高合金硬度和强度。当预轧制变形量为0、3%和10%时,2055铝锂合金分别在155℃下时效40、30和28 h达到峰值硬度（HV）,分别为207.66、215.31和220.07。10%预轧制+155℃×28 h峰时效合金的屈服强度、抗拉强度分别达到562.64 MPa和622.04 MPa,比未预轧制、3%预轧制峰时效合金分别提高了67%、21%和43%、8%,大塑性变形诱导高密度位错促进析出相大量均匀弥散析出是其力学性能提高的主要原因。     

轧制变形和双级时效对7050铝合金组织和性能的影响

通过金相观察、电子显微镜扫描、拉伸测试、电子背散射衍射技术等研究了不同轧制变形和双级时效处理对7050铝合金微观组织和性能的影响。结果表明:多道次小压下量轧制的合金可以获得相对均匀的变形组织。双级时效后,热轧70%的合金屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为483、552 MPa和17.5%。随变形量增加,晶内析出相以亚稳相η′和平衡相η-Mg Zn2为主,析出相的密度和分布均匀性增加。     

道次压下量和退火工艺对Mg-Zn-Ce-Zr合金微观组织及力学性能的影响

通过光学显微观察(OM)、扫描电镜观察(SEM)、透射电镜观察(TEM)、X射线衍射(XRD)及力学性能测试等方法,研究Mg-0.5%Zn-0.5%Ce-0.5%Zr合金在温度为400℃,轧制速率为10 m/min,道次压下量分别为20%、30%和50%条件下轧制及退火后的微观组织及力学性能。结果表明:在400℃,以不同道次压下量轧制后,合金发生了不同程度的动态回复,且道次压下量为50%时,轧制后的合金中包含了更多的位错结构。轧制后合金主要呈现典型的{0001}基面织构,且采用大道次压下量轧制的合金的基面织构较强。轧制合金经500℃退火后,发生了明显的静态再结晶,退火后组织的{0001}基面织构明显减弱,这主要由于静态再结晶后晶粒取向发生转变,弱化了基面织构。由于织构的存在,轧制态合金表现出明显的各向异性;退火后,由于织构弱化,合金的各向异性得到明显改善。     

重固溶-不同温度T8再时效2195铝锂合金的力学性能与显微组织演化

以5.2 mm厚度2195-T8铝锂合金为对象,进行重固溶、4.5%预变形后不同温度(145C~160℃)的T8再时效处理,研究其力学性能与晶内显微组织演化。结果表明:重固溶处理后的晶粒形态与原始2195-T8态晶粒形态一样,仍然保持为拉长的带状晶粒组织。重固溶并经4.5%预变形后,再采用适当的温度和时间进行T8时效处理,2195铝锂合金可以回复到原始T8态的显微组织和力学性能,即2195铝锂合金采用重固溶-T8再时效处理不会明显损害其力学性能。2195铝锂合金的晶内时效析出相包括T1相(Al2Cu Li)、δ′相(Al3Li)、θ′相(Al2Cu)及θ″相(Al2Cu),其中优先析出相为T1相;较低温度及较短时间时效可形成较多δ′相和θ″相;随着时效时间延长,T1相生长,θ″相转化为θ′相并减少,δ′相消失;时效温度提高可促进该转变过程,加快铝锂合金的时效响应速度。     

电磁搅拌态Al-5Fe基合金轧制及组织与性能

利用电磁搅拌技术制备了Al-5Fe-1.2Si-1Mg-0.6Cu-0.5Mn合金轧制坯锭,研究Al-5Fe基合金的轧制变形能力及合金的组织性能。结果发现,Al-5Fe基合金在道次压下量较小时表现出较好的变形性能,随着压下量的增加,材料的变形性能变差。合金最佳变形温度范围在430～460℃之间;合金的道次压下量不宜过大,以2～3mm为宜。用电磁搅拌坯锭轧制的板材,其富Fe相的破碎效果较电磁搅拌合金有大幅度的改善。在道次压下量不变的情况下,采用轧制温度为460℃,道次压下量为2mm时制备的板材中富Fe相细小、均匀,且板材力学性能最好,其室温下的抗拉强度和伸长率分别达到314.5MPa和7.2%。     

1420铝锂合金板材细晶化及超塑性能试验研究北大核心CSCD

为了研究不同热轧工艺下的1420铝锂合金板材的高温拉伸力学性能,选取了厚度为7.3 mm的1420铝锂合金板材,首先进行了高温轧制试验,获得其最佳轧制工艺和成形条件。通过热轧工艺获得的板材的可利用率高,在每道次15%的压下量下板材不完全细晶化,其伸长率大幅度提高。其次,在MTS810拉伸试验机上进行了475℃下的高温拉伸试验,分析了轧制工艺对板材伸长率的影响。结果表明:板材的晶粒细化作用对伸长率的影响更大,当应变速率为0.8×10^(-3)s^(-1)时,伸长率在300%以上,符合最佳超塑成形工艺条件。最后,通过金相分析观察了不同制备工艺下板材的微观组织结构,发现每道次压下量的增加,阻碍了位错运动,试验结果为1420铝锂合金板材的大规模工业化应用提供了理论依据。     

固溶时效对Al-Mg-Si-Cu合金组织和力学性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试、SEM断口分析等手段,研究了热处理工艺对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金板材显微组织及力学性能的影响。研究表明:轧制态Al-Mg-Si-Cu合金中轧制面组织呈纤维状且存在大量残留相。合金经固溶后显微组织中残留相基本溶解,晶粒得到小幅度长大,在时效处理后强化相均匀析出,使得合金得到强化效果。合金经510℃/80 min固溶和195℃/13 h时效热处理后,测试硬度值为127.1 HV,抗拉强度为410 MPa,伸长率达24.8%,断口分析为韧性断裂,合金表现出良好的力学性能。     

固溶时效处理对轧制态Mg-12Li-2Al-1Zn合金组织与性能的影响

采用OM、XRD、SEM等手段研究了时效处理对轧制态Mg-12Li-2Al-1Zn合金组织及力学性能的影响。结果表明,50℃时效处理1 h,镁锂合金发生时效强化现象,最大硬度值111 HV0.1,抗拉强度达到281 MPa,伸长率为13%。XRD图谱显示,50℃时效处理1 h时出现MgLi2Al相,MgLi2Al相弥散分布在晶粒内,有效地提高了镁锂合金的强度。合金在50~150℃时效处理时,很快发生过时效现象。经固溶时效处理后合金的断裂方式发生了韧性断裂→脆性断裂→韧性断裂的转变。     

热处理对2A97铝锂合金轧板微观组织与力学性能的影响

研究了新型高强2A97铝锂合金在不同的热处理状态下的微观组织及力学性能.结果表明:轧制态2A97铝锂合金经过热处理后,硬度得到了大幅度提高;520℃×80 min固溶+165℃×30 h时效处理,布氏硬度值高达187 HB,抗拉强度为510 MPa,伸长率为8%;时效初期硬度下降,出现回归现象,随着时效时间延长,合金硬度逐步升高,时效30 h,硬度接近峰值.     

轧制温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金组织与力学性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试、断口SEM分析等手段,研究了轧制温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金板材显微组织及力学性能的影响。结果表明:合金经大应变轧制后组织呈纤维状,且组织中残留相出现破碎现象。随轧制温度升高,残留相破碎程度越大,且部分沿轧向呈链状分布,板材塑性增强。合金经固溶时效处理后析出均匀、细小而密集的强化相,且随轧制温度的升高,力学性能逐渐提高。合金经400℃热轧并热处理后其抗拉强度为350 MPa,伸长率为35.5%,断口呈韧性断裂特征,具有良好的综合力学性能。     

Enhanced Strength in Cu-Ag-Zr Alloy by Combination of Cold Working and Aging

In this investigation, the effect of different degree of cold rolling and post-aging treatment on the microstructure and mechanical properties of a Cu-3wt.%Ag-0.5wt.%Zr alloy was studied by means of hardness measurement, tensile tests, optical and electron microscopy. The alloy was subjected to cold rolling up to 80% followed by aging in the temperature range of 400-500 °C. The yield strength, ultimate tensile strength and hardness were found to increase as degree of cold rolling increased, but at the expense of ductility. Aging of cold rolled samples in the studied temperature range has resulted in different combinations of strength and ductility. However, aging of cold rolled samples at 400 °C for 1 h has resulted in a combination of high strength and moderate ductility. A yield strength and ultimate tensile strength of 511 and 560 MPa, respectively with a ductility of 12% were achieved for 80% cold rolled and aged (400 °C for 1 h) sample. The high strength achieved after 80% cold rolling and aging is mainly attributed to precipitation of fine silver precipitates.     

固溶冷却方式对TB15钛合金组织和力学性能的影响

采用扫描电镜观察、拉伸和断裂韧性测试研究了不同固溶冷却方式下TB15钛合金经900 ℃×2 h固溶+530 ℃×8 h时效后的力学性能、断口形貌和显微组织。结果表明,固溶冷却方式对TB15钛合金强度和塑性的影响较大,对断裂韧性的影响较小。固溶后回充0.1 MPa氩气真空气冷时,合金的综合力学性能最好,抗拉强度为1391 MPa,伸长率为7.0%,断面收缩率为13.6%,断裂韧度为70.3 MPa·m^1/2。随着固溶冷却速率的增加,TB15钛合金的断裂韧度逐渐减小,但变化幅度不大。不同固溶冷却方式下,TB15钛合金经固溶时效后的次生α相数量、厚度及片层间距有所不同。与空冷相比,回充0.1 MPa氩气真空气冷的片层状次生α相数量增多,厚度略有增加,片层间距有所增大。     

多次重复固溶时效处理对TB15钛合金组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、拉伸试验机和扫描电镜等手段研究了多次重复固溶时效处理对TB15钛合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶时效处理重复次数的增加,TB15钛合金的显微组织发生了较为明显的变化,次生α相合并长大,原始β晶粒晶界增厚;1次固溶时效处理后合金的综合力学性能达到最优,随着固溶时效处理重复次数的增加,合金的强度和断裂韧度均降低,伸长率和断面收缩率也急剧降低,断裂类型从韧性断裂向脆性断裂转变;相同工艺参数的重复固溶时效处理不能实现在不大幅降低强度和断裂韧度的前提下改善该合金的室温塑性。     

时效温度对TB15钛合金组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等研究了不同时效温度对固溶态TB15钛合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着时效温度从520 ℃升高到540 ℃,TB15钛合金的拉伸强度和屈服强度先增加后减小,在530 ℃时效处理后可以获得最高的抗拉强度和屈服强度;时效处理后合金塑性偏低,其变化规律与强度相反。在断裂韧性方面,随着时效温度的上升,TB15钛合金的断裂韧性逐渐提高。固溶态TB15钛合金经不同温度时效处理后,析出大量的次生α片层相,等轴β组织转变为片层α和β转变组织。     

双级固溶工艺对7050铝合金组织与力学性能的影响

采用SEM分析、导电率测试、室温拉伸性能测试等方法,研究了双级固溶工艺对7050铝合金组织演变,以及对双级时效后析出相特征与力学性能的影响。结果表明,与单级固溶处理相比,双级固溶可使难溶的Al₂CuMg相完全固溶,显著增加晶内时效析出相的数量,晶界析出相断续分布。双级固溶处理显著提高了7050铝合金的拉伸强度和导电率,同时保持较好的伸长率,抗拉强度达到611.9 MPa,屈服强度达到587.5 MPa,导电率为42.43%IACS,而伸长率为13.5%。     

Double-peak age strengthening of cold-worked 2024 aluminum alloy

The microstructure and mechanical properties of a 2024 Al alloy subjected to different levels of cold-rolling at room temperature and their evolution upon ageing at 453 K were investigated by means of microhardness measurements, tensile tests and transmission electron microscopy. The cold-worked 2024 Al alloy showed double-peak age strengthening behavior. After ageing for 120 min, the samples reached the first peak strength with quite low ductility. However, simultaneous high strength and ductility were achieved by prolonged ageing of 720 min. The first strengthening peak is due to the precipitation of fine S′ precipitates. The optimized mechanical properties of high strength and suitable ductility are attributed mainly to the precipitation of Ω-phase particles at the expense of S′ precipitates after ageing for 720 min. The Ω precipitates are effective in dislocation pinning and accumulation, and they can undergo plastic deformation to some extent, leading to simultaneously improved tensile strength, work-hardening ability and ductility. The present finding sheds light on the development of processing techniques to optimize the mechanical properties of 2024 Al alloy.     

热处理对轧制AM50+xCa组织及力学性能的影响

研究了固溶、时效对轧制AM50＋xCa（x=0.1％，2％，质量分数）镁合金组织和力学性能的影响。结果表明：合金轧制后，随着固溶时间的增加，Mg17Al12相通过原子扩散弥散嘲溶到镁基体中；而Al2Ca相比较稳定，部分变细，逐渐断开并出现球化现象。随着时效时间的增加，Mg17Al12相以细粒状从过饱和的镁基体中析出；而Al2Ca相比较稳定，其数量和形状变化极小。固溶处理后，合金硬度和拉伸强度有所下降；时效处理后，合金硬度增加到峰值后下降，拉伸强度略有升高。固溶、时效处理肟轧制AM50和AM50＋1Ca镁合金的颦性有所增加；而轧制AMSO＋2Ca镁合金固溶后塑性有所增加，时效后塑性有所下降。     

热处理对Inconel718合金组织及力学性能的影响

针对Inconel 718合金的不同用途,分析研究了4种常用热处理工艺对Inconel 718合金组织和力学性能的影响。结果表明:固溶温度超过1020℃时,奥氏体晶粒显著长大。合金中主要析出相有MC、δ、γ’和γ″相。δ相沿晶界分布,1025℃固溶时呈颗粒状少量析出;950℃固溶时呈块状大量析出;直接时效时呈网状不连续分布。同时,δ相对合金的晶粒度影响较大,且其析出数量和形态决定了合金的韧塑性,γ″、γ’相的析出量和尺寸与晶粒尺寸决定了合金的强度变化。     

Effect of T6-treatments on microstructure and mechanical properties of forged Al-4.4Cu-0.7Mg-0.6Si alloy

Transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), hardness tests and tensile tests were performed to investigate the effect of aging on microstructure and mechanical properties of forged Al-4.4Cu-0.7Mg-0.6Si alloy. The results show that the alloy exhibits splendid mechanical properties with an ultimate tensile strength of 504 MPa and an elongation of 10.1% after aging at 170 °C for 16 h. With tensile testing temperature increasing to 150 °C, the strength of the alloy declines slightly to 483 MPa. Then, the strength drops quickly when temperature reaches over 200 °C. The high strength of the alloy in peak-aged condition is caused by a considerable amount of θ′ and AlMgSiCu (Q) precipitates. The relatively stable mechanical properties tested below 150 °C are mainly ascribed to the stability of θ′ precipitates. The growth of θ′ and Q precipitates and the generation of θ phase lead to a rapid drop of the strength when temperature is over 150 °C.     

时效处理对7050T451合金组织及性能的影响

采用室温拉伸和断裂韧性测试方法,借助扫描电镜、透射电镜等设备,研究时效处理对7050T451铝合金性能的影响及材料微观组织形貌演变。结果表明,160℃时效时,随着时效时间的增加,晶界析出的粗大η相增多,晶界无析出带变宽,7050T451铝合金晶粒内部弥散分布的细小η′相密度增加,成为主要强化相,材料强度提高,延伸率下降;7050T451晶界析出相体积分数随时效时间增加,降低材料断裂韧性;晶粒内残留位错处易析出粗大η相,但数量较少,对材料性能无明显影响。