固溶-时效对Al-Zn-Mg-Mn-Zr合金挤压板材组织和性能的影响

采用硬度测试、金相(OM)、背散射(BSM)、透射电镜(TEM)等分析方法,试验研究了固溶-时效处理对Al-ZnMg-Mn-Zr合金挤压板材组织和性能的影响。结果表明,Al-Zn-Mg-Mn-Zr合金挤压态组织除固溶基体外,还包括亚微米级的Al Zn Mg(Cu)平衡相和α-Al Fe(Cr)Si夹杂相;固溶处理过程中,亚微米级的Al Zn Mg(Cu)平衡相溶解而α-AlFe(Cr)Si夹杂相仍然保留下来;随着固溶温度升高,时效后合金板材的抗拉强度和屈服强度呈先升高后降低的趋势,470℃固溶情况下强度达到峰值;时效处理过程中,合金表现出明显的时效硬化效应,GP区的形成是合金强化的主要原因。Al-Zn-Mg-Mn-Zr合金板材合适的固溶-时效制度为470℃1 h固溶、水淬后,120℃24 h时效。在此条件下,合金板材的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为445 N/mm2、350 N/mm2和15.3%。     

Zr、Cr元素对7N01铝合金板材组织及性能的影响

采用金相、扫描电镜、拉伸试验及轴向疲劳试验等分析检测方法研究了两种不同Zr、Cr含量的7N01铝合金板材的金相组织、拉伸性能与疲劳强度。结果表明,Zr、Cr含量高的7N01铝合金板材横、纵向表层组织均未发生再结晶,Zr、Cr含量低的7N01铝合金板材横、纵向表层组织中存在明显的粗晶层;自然时效初期两种合金板材的强度快速升高,伸长率降低,随着时间延长,强度增速减缓,且Zr、Cr含量高的合金强度一直相对较高;充分自然时效后,Zr、Cr含量高的合金疲劳强度达到136 N/mm~2,Zr、Cr含量低的合金疲劳强度仅达到124 N/mm~2。     

微合金元素对7N01铝合金板材组织与疲劳性能的影响

通过金相组织、力学性能、疲劳性能检测及透射电镜分析,研究了微合金元素对7N01-T4铝合金板材的组织和疲劳性能响。结果表明,低Zr、Cr含量的7N01-T4铝合金板材表层存在明显粗晶层,高Zr、Cr含量的板材没有粗晶层,且组织较均匀;自然时效30 d的低Zr、Cr含量的7N01-T4铝合金板材的抗拉强度比高Zr、Cr含量的约低30 N/mm~2,两种成分板材的纵向强度均高于横向强度10 N/mm2以上,伸长率则约低3%;低和高Zr、Cr含量的7N01-T4铝合金板材疲劳强度平均值分别为130 N/mm~2和142 N/mm~2;95%置信度、50%可靠度下的条件疲劳强度分别是124N/mm~2和135 N/mm~2;Zr和Cr元素显著影响合金的组织和综合性能。     

固溶-时效对01975Al-Zn-Mg-Sc合金板材组织性能的影响

采用拉伸力学性能、硬度、电导率测试、金相和电子显微分析技术,研究了固溶-时效处理对01975Al-Zn-Mg-Sc合金板材组织与性能的影响。结果表明:01975铝合金板材最佳固溶时效制度为470℃1 h固溶+120℃24 h时效。在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度和电导率分别为532 N/mm2、496 N/mm2、15.07%、176.1HB和34.3%(IACS)。合金的高强度来源于Al3(Sc,Zr)粒子引起的亚晶强化和η'相引起析出强化。     

7A09铝合金热精轧板热处理工艺研究

通过拉伸试验、显微组织、扫描电镜及差热扫描量热分析等手段,研究固溶处理制度对7A09铝合金热精轧板组织及性能的影响。结果表明,7A09铝合金板材经过470℃1 h+482℃1 h+490℃20 min强化固溶处理,然后进行120℃24 h时效后,其横向抗拉强度为607 N/mm~2,屈服强度为517 N/mm~2,伸长率为15.3%,且合金中S(Al2Cu Mg)相回溶。     

固溶处理对高纯Al-Cu-Mg合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、DSC差热分析、室温拉伸、硬度测试等手段,研究了固溶处理对高纯Al-Cu-Mg合金轧制态板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度升高和固溶时间延长,合金基体内未溶残留相逐渐减少,自然时效T4状态材料的屈服强度、抗拉强度逐渐升高,伸长率呈上升趋势。合金在505℃固溶保温1 h后的抗拉强度和屈服强度分别达到466 N/mm2、298 N/mm2,伸长率达到21.1%。合金在500℃固溶保温20 min时出现硬度峰值,为136 HV。     

7055铝合金超厚板组织与性能均匀性分析

采用ICP光谱仪、光学显微镜、电子万能试验机分析了205 mm厚度7055铝合金超厚板不同厚度层的化学成分、显微组织及力学性能的均匀性。分析结果表明:板材不同厚度层的化学成分均满足标准要求,主要合金元素Cu、Mg、Zn沿板材厚度方向的偏析率分别为7.3%、7.4%、5.8%;板材经过475℃6 h的固溶处理及110℃12 h+130℃24 h时效处理后,显微组织从表层至芯部,再结晶程度逐渐降低,板材在T/4厚度层取得最高的力学性能,其抗拉强度为626 N/mm~2、屈服强度为559 N/mm~2,伸长率可以达到10.5%。     

锻造AZ80镁合金车轮热处理工艺优化

采用正交试验设计方法对锻造AZ80镁合金车轮的热处理工艺进行优化,并对车轮热处理后的组织、性能进行了检测分析。结果表明,对车轮拉伸力学性能影响最明显的因素是时效时间,其次为固溶温度和固溶时间,最不明显的因素是时效温度。锻造AZ80镁合金车轮的最优热处理工艺应为415℃固溶3 h、170℃时效5 h。车轮热处理后的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325 N/mm~2、223 N/mm~2和14%。     

固溶处理对Ti-5Al-2V-3Fe-0.2O合金热轧板材组织及耐磨性能的影响

研究了不同固溶处理温度对Ti-5Al-2V-3Fe-0.2O合金热轧板材的显微组织、宏观硬度、耐磨性能的影响。结果表明:热轧态合金板材组织主要由α相和β相组成,随着固溶温度的升高,板材中α相含量减少而β相含量逐渐增多,出现了由初生等轴α相向针状β相转变进而向全片层状β组织转变的过程;与此同时,合金板材的硬度逐渐增大,磨损量与摩擦因数明显下降,因而耐磨性能提高;热轧态合金板材的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损的共同作用,而固溶处理后合金板材的磨损以磨粒磨损为主。     

7056铝合金组织与性能的试验研究

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉伸试验、电导率测量等分析检测手段研究了7056铝合金铸锭均匀化处理前后的组织及厚板单级时效后的组织和性能。结果表明,7056铝合金铸态组织主要由α(Al)、AlZnMgCu相、MgZn_2相和少量的Al_7Cu_2Fe相组成;110℃、120℃时效8 h~32 h,合金的强度、电导率随时效时间的延长而增加,抗拉强度分别达到655 N/mm2、660 N/mm~2,屈服强度分别达到581 N/mm~2、596 N/mm~2,伸长率可达18%左右;130℃时效8 h合金的强度最高,抗拉强度达到667 N/mm2,屈服强度达到610 N/mm~2,随时效时间的延长,合金强度明显降低,电导率升高。     

固溶处理对AZ91镁合金铸棒组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针及电子万能拉伸试验机等设备,研究了固溶处理对AZ91镁合金铸棒显微组织及力学性能的影响。结果表明:该合金铸棒经420℃固溶24 h后,其晶粒内的成分变得更均匀,消除了成分偏析,改善了合金的力学性能。其硬度值由62 HV下降到58 HV,抗拉强度由176 N/mm2增加到231 N/mm2,伸长率则由铸态的2.4%增加到6.1%。     

高应变率多向锻造及热处理对GW93镁合金显微组织和力学性能的影响

通过金相观察(OM)、扫描电镜观察(SEM)、能谱分析(EDS)、电子背散射衍射技术(EBSD)、织构分析技术及拉伸试验,研究了GW93镁合金在高应变率多向锻造、中间退火及最终时效过程中的显微组织和力学性能演变。结果表明,GW93镁合金在450℃经过30道次的一火高速多向锻造后,会形成大量孪生和动态再结晶晶粒,组织迅速得到细化,力学性能显著提升,室温抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别达到302 N/mm~2、226 N/mm~2和9.5%,与初始固溶态相比,分别提升33%、72%和126%。中间退火后,合金发生显著静态再结晶,且再结晶晶粒迅速长大,力学性能有所下降。经100道次二火锻造后,合金发生了完全动态再结晶,形成了细小均匀的再结晶组织,平均晶粒尺寸细化至6.3μm。高速锻造过程中,宏观织构随锻造火次的增加而明显减弱,最终形成了较弱的非基面织构。峰值时效后,合金强度进一步升高,抗拉强度可达到420 N/mm~2,但塑性相对较差。     

热处理状态对限制模压-轧制2A97铝锂合金板材晶粒细化的影响

研究了热处理状态对2A97铝锂合金板材限制模压-轧制工艺晶粒细化和力学性能的影响.将2A97铝锂合金板材分别进行"固溶淬火(AQ)"及"固溶淬火+过时效(OA)"预处理,随后均进行限制模压-轧制试验.采用光学显微镜及电子背散射衍射进行金相观测,对板料进行硬度测试以评估其力学性能.结果表明,AQ态及OA态材料经过限制模压...     

强化固溶处理对7×××铝合金型材组织与性能的影响

采用力学性能测试、金相和透射电子显微分析,研究了固溶处理工艺对7×××铝合金力学性能和显微组织的影响.结果表明,强化固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高残余可溶结晶相的固溶程度和基体的过饱和程度.与常规固溶处理相比,经强化固溶处理的合金时效后抗拉强度和屈服强度分别提高44 N/mm2和52 N/mm2,而伸长率仍然保持在14%的高水平.     

固溶和预时效工艺对6016铝合金汽车用板材力学性能的影响

对汽车覆盖件用6016铝合金冷轧板进行了不同固溶和预时效处理,采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了试样的微观组织,并对板材进行了力学性能测试。结果表明:在560℃的固溶温度下,保温时间从1 min增加到2min,板材的再结晶晶粒尺寸增大,T4P态和模拟烤漆硬化态板材的屈服强度、抗拉强度和伸长率都略微下降;固溶工艺为560℃1 min时,预时效温度从60℃增加至100℃,T4P态板材的屈服强度、抗拉强度先降低后增加,模拟烤漆硬化态板材的屈服强度、抗拉强度单调增加。6016铝合金冷轧板适宜的固溶和预时效工艺制度为:560℃1 min固溶处理+80℃6 h预时效处理。     

Ca添加量对汽车用Mg-Al-Zn合金组织的影响

运用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)与能谱分析(EDS),研究了不同Ca含量对Mg-Al-Zn合金铸态与固溶时效态的显微组织的影响。结果表明,添加Ca元素后,合金中出现了Al₄Ca相,经过固溶时效处理后均匀弥散分布在基体中,Ca元素对固溶时效态合金具有良好的晶粒细化效果。     

固溶处理及预拉伸变形对2197铝锂合金组织与性能的影响

通过金相、扫描电镜、拉伸和断裂韧性试验等分析测试手段,研究了固溶处理温度及预拉伸变形量对2197铝锂合金板材组织和性能的影响。结果表明,2197铝锂合金在490～580℃温度范围内固溶再时效后,其强度随固溶处理温度的升高先增大后减小,强度峰值出现在540℃。当固溶处理温度高于565℃时,合金出现了再结晶现象。但是,合金在490～580℃固溶处理过程中均未出现明显的过烧现象。固溶处理后进行预拉伸变形可以有效提高合金的强度。综合考虑合金的强韧匹配,2197合金板材较优的固溶和预拉伸变形量分别为540℃×1.5 h和2%～5%。     

Si和热处理对光伏支架用5005铝合金型材组织与性能的影响

通过金相、导电率、显微硬度和力学性能实验研究了Si和热处理制度对光伏支架用5005铝合金型材组织与性能的影响。结果表明,适当的增加Si含量可以有效提高5005铝合金的强度。当时效制度为185℃6 h时高Si含量的5005铝合金的抗拉强度和屈服强度分别比低Si合金的增加55 N/mm~2和65 N/mm~2,同时仍保留了较高的伸长率。高Si含量5005铝合金的强化包括第二相强化和固溶强化,强度性能最大提升为62%。合金的S曲线显示,Si元素的增加略微改变了合金的相变类型,有一部分的强化析出物是由片状物增厚变成了针状物增厚。     

不同固溶制度对6082铝合金力学性能和腐蚀性能的影响

采用拉伸力学性能试验、电导率性能试验、剥落腐蚀试验、晶间腐蚀试验、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了不同固溶工艺对轨道交通用6082合金板材力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明:530~560℃固溶及180℃时效处理后,6082合金板材的屈服强度和抗拉强度随着固溶温度升高而升高,而伸长率几乎保持不变。在530~560℃不同温度固溶处理的时效态6082板材的剥落腐蚀等级均为N级,显示出良好的耐剥落腐蚀性能,最大晶间腐蚀深度随着固溶温度升高而增加。不同温度固溶处理后时效态6082合金板材的晶界处均没有沉淀物析出,晶界附近的无沉淀析出带(PFZ)越宽,最大晶间腐蚀深度越深。     

固溶处理对Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr镁合金组织和性能的影响

通过金相观察、X射线衍射、扫描电镜和拉伸性能测试等方法,研究了不同固溶处理工艺对砂型铸造Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:合金铸态组织主要由α-Mg基体和共晶Mg24 Y5相组成,共晶相区域存在少量的方块相;固溶处理后,合金中方块相明显增多,且主要分布在晶界处;525℃×8 h为合金的最佳固溶工艺;铸态与固溶态合金的室温拉伸断裂方式有所不同,铸态合金总体呈准解理断裂,而525℃×8 h固溶处理后则为典型的穿晶解理断裂方式。