非等温回归再时效对7055铝合金中厚板的厚向组织及性能均匀性的影响

通过力学性能测试、腐蚀性能测试、透射电镜(TEM)观察和动力学计算研究回归加热、冷却速率的匹配对回归再时效(RRA)态7055铝合金中厚板析出组织均匀性及厚向性能的影响。结果表明:固定回归加热速率,合金的强度、断裂韧性和耐腐蚀性能的均匀性及厚向析出组织的均匀性随着回归冷却速率的降低而提高。但是慢速回归降温增加合金析出相的粗化程度,导致合金强度下降。综合考虑性能及均匀性,建立的包含空冷降温处理以补偿7055铝合金中厚板厚向组织均匀性的"非等温回归再时效"制度为(105℃,24 h)+(190℃,70 min)(升温速率3℃/min,70 min包含加热时间)+(空冷25 min至120℃)+(120℃,24 h)。经非等温回归再时效处理后,7055铝合金板材心层的抗拉强度、断裂韧性及剥落腐蚀等级分别为619 MPa、24.7 MPa?m1/2和EB-,其强度的厚向均匀性比常规回归再时效处理的提高约50%。     

时效时间对7150铝合金组织和性能的影响

通过维氏硬度测试、电导率测试和拉伸、晶间腐蚀等测试方法,研究了预时效、回归及再时效三个阶段中的时效时间对7150铝合金组织和性能的影响,借助透射电镜观察时效处理各阶段合金的微观组织演变。结果表明:120℃×20 h欠时效作为预时效工艺,比120℃×24 h峰时效的晶内析出相更细小,高温回归时更利于回溶。在190℃短时回归5、15和30 min中,15 min回溶效果最好,硬度最低,再经120℃×24 h再时效后合金抗拉强度Rm、屈服强度RP0.2、伸长率A分别为622 MPa、573 MPa、10.8%,显微硬度为204 HV,力学性能与120℃×24 h单级峰时效时相近。经120℃×20 h+190℃×15 min+120℃×24 h处理后7150铝合金综合性能好,耐晶间腐蚀性能佳。     

多级时效对7055铝合金组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计等研究了多级不同时效处理对7055铝合金经三级固溶处理后的组织和力学性能的影响。结果表明,三级固溶处理后7055铝合金的组织主要存在MgZn_2和Al_2CuMg相,时效处理并未改变合金的相组成,但三级时效处理组织中MgZn_2相显著增多;同时,时效处理可以改善7055铝合金的各向异性,提高合金的力学性能。合金的最佳热处理工艺方案为:三级固溶(450℃×2 h)+(465℃×1 h)+(475℃×1.5 h)和三级时效处理(120℃×24 h)+(175℃×1.5 h)+(120℃×24 h),此时合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为195.2 HV0.5、673 MPa、621 MPa和10.24%。     

喷射成形7075铝合金欠时效回归再时效热处理

采用透射电镜、拉伸测试等方法,研究欠时效回归再时效处理对喷射成形7075铝合金显微组织和力学性能的影响,并与单级峰值时效和常规回归再时效处理相比较。结果表明,采用120℃×12h欠时效预处理比120℃×24h峰值时效预处理更有利于在回归处理后合金晶内析出相的回溶,回归处理过程可使合金晶界析出相充分断开,再时效后晶内的析出相细小弥散,合金抗拉强度和屈服强度分别为776和723MPa,均高于T6峰值时效和常规回归再时效水平。     

回归温度对7150铝合金组织和性能的影响

合理的回归再时效处理(RRA)能改善A1-Zn-Mg-Cu合金抗晶间腐蚀能力,提高合金的综合性能。本文通过显微硬度和电导率测试、室温拉伸与晶间腐蚀等方法,分别研究了175、185、195℃回归及120℃×24 h再时效处理的7150铝合金微观组织和性能。结果表明,随回归时间和温度变化,RRA态7150铝合金硬度有峰值,在175、185和195℃回归的RRA态7150合金硬度分别经50、30和27 min回归时间达硬度峰值203 HV、198 HV、197 HV;电导率随回归温度升高、时间延长而持续增大;回归再时效7150铝合金按抗晶间腐蚀能力强弱195℃×1 h 185℃×1 h 175℃×1 h,按强度高低175℃×1 h 185℃×1 h 195℃×1 h。综合比较,120℃×24 h+185℃×1 h+120℃×24 h处理的7150铝合金综合性能好,是最佳的回归再时效处理工艺。     

过时效-重固溶-再时效处理对 7055铝合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、电导率测试及透射电镜观察等方法,研究了重固溶温度和过时效处理时间对7055铝合金组织与性能的影响.结果表明,120℃×3h+180℃×8h过时效处理后,经过不同温度(440℃～490℃)重新固溶处理以及120℃/24h再时效后,7055铝合金的电导率随重固溶温度的上升而降低,但强度升高;延长过时效时间(120℃×3h+180℃×4h～20h),470℃×1h重固溶处理后,合金电导率略微上升,而强度逐渐降低.组织观察表明,过时效处理形成的粗大析出相在不同温度重固溶时的重新溶解程度不同,重固溶温度越低,粗大析出相溶解越不充分,从而形成与回归再时效处理相类似的组织结构;同时,过时效及重固溶处理也有利于Fe、Si和Zr等残留固溶原子以化合物的形式充分析出,因此利用该工艺可以在保持强度不降低的前提下,提高合金的电导率,并最终提高合金的抗应力腐蚀性能.     

双级时效对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用透射电镜(TEM)、显微硬度计、电导仪等研究了单级与双级时效处理对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:与单级时效相比,双级时效处理的Al-Zn-Mg-Cu合金硬度有所降低,导电率明显提高。双级时效的终时效温度为140～180℃,终时效时间在8～14 h,随着时效温度的升高和时效时间的增加,合金试样的硬度均逐渐降低,导电率均逐渐升高。Al-Zn-Mg-Cu合金经475℃×4 h的固溶处理后,再进行120℃×8 h+160℃×12 h双级时效后,试样导电率达到37.6%IACS,比120℃×24 h单级时效处理试样的导电率提高了25.8%。     

7055合金双级时效工艺研究

本文采用正交试验法研究双级时效对7055铝合金性能的影响。结果表明:7055铝合金的第二级时效温度与其抗拉强度的关系呈负相关,与其电导率、耐腐蚀性能以及断后延伸率的关系呈正相关。7055合金双级时效处理优化工艺为120℃×6 h+170℃×7 h,优化后抗拉强度为657.2 MPa,断后延伸率为12.5%,电导率为36.9%IACS,剥落腐蚀性能达到ASTM G 34中要求的P级。     

热处理工艺对汽车7A85铝合金组织和性能的影响

以汽车用7A85铝合金为研究对象,研究热处理工艺对7A85铝合金显微组织、显微硬度、电导率和力学性能的影响。结果表明,随终时效温度升高和时间延长,合金的导电率持续增大,而硬度和各项力学性能先增加后减小。合金经120℃×4 h+157℃×8 h时效处理,硬度为203.0 HV,导电率为32.8%IACS,屈服强度达到563 MPa,抗拉强度达到751 MPa,断后伸长率为26.3%。     

RRA处理对7085铝合金微观组织演变及性能的影响

通过对微观组织的TEM精细表征、断口的SEM观察、力学性能和导电率的测试等,研究了回归再时效处理(RRA)对7085铝合金微观组织演变及性能的影响。结果表明:回归温度越高,RRA处理后达到峰值硬度的时间越短,导电率增加速率越快;120℃×24 h预时效+200℃×8 min回归处理+120℃×24 h再时效为最佳的RRA工艺,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到735 MPa、698 MPa和8. 5%,导电率达到44. 5%IACS;回归处理后的谷值硬度,与RRA处理后试样的峰值硬度达到时间一致; RRA处理后晶内主要为与基体呈共格关系的GP区和η'粒子,晶界附近存在宽度在70～80 nm的PFZ区。     

新型Al-Zn-Mg-Cu合金型材回归再时效处理的组织与性能

采用拉伸、硬度、电导率测试和透射电镜分析等方法研究了不同回归处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金型材组织与性能的影响。结果表明,采用120℃×24 h+180℃×45 min+120℃×24 h回归再时效处理后,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为613.5 MPa、599 MPa、11.1%和39.2%IASC。与T6态相比,合金在抗拉强度和伸长率相当的情况下,屈服强度和电导率显著提高,合金的抗应力腐蚀性能明显改善。合金晶内为细小的η’相和η相,晶界沉淀相断续分布,伴有较窄的晶界无析出带。     

回归再时效处理对喷射成形7055铝合金挤压厚板组织与性能的影响

采用力学性能测试、抗剥落腐蚀性能测试、透射电镜(TEM)观察等方法,研究了回归再时效(RRA)处理对喷射成形7055铝合金挤压厚板微观组织与性能的影响。结果表明:厚板采用到温装炉的方式进行回归加热时,试样升温过程仍较长,提高回归加热温度有利于缩短试样在低温阶段的停留时间。试样经120 ℃×14 h预时效+(185 ℃×130 min、190 ℃×118 min)回归+120 ℃×24 h再时效两种RRA工艺处理后纵向屈服强度分别为649.3 MPa和652.6 MPa,高于T76试样的621.5 MPa;而抗剥落腐蚀性能与T76试样接近,达到EB级。试样经RRA处理后基体沉淀析出相主要为η′相+少量GP区,其尺寸为3~10 nm,晶界析出的η相呈断续分布。提高厚板试样在回归低温阶段的加热速率有利于提高试样再时效后的强度,而提高试样回归温度有利于提高RRA试样的抗剥落腐蚀性能。     

Al-6.8Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.15Sc合金的高温回归再时效工艺

采用硬度计、数字涡流金属电导仪、透射电镜(TEM)、万能拉伸试验机、扫描电镜(SEM)等对Al-6.8Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.15Sc合金在高温回归再时效(RRA)过程中的性能与组织演变规律进行研究。结果表明:合金在170 ℃回归时,具有较高硬度与优良的抗电化学腐蚀性能,合金170 ℃回归1 h时主相η′细小弥散数量众多,在形变过程中借助位错切过与Orowan机制强化合金,强度可达625.1 MPa,伸长率达9.6%,获得了优于单级时效(T6)G.P.区强化达到的强度592.4 MPa、伸长率6.5%,强度提高32.7 MPa,伸长率提高47.7%,拉伸断口形貌SEM显示为完全的韧性断裂特征。Al-6.8Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.15Sc合金的优秀RRA工艺为140 ℃×24 h+170 ℃×1 h+160 ℃×24 h。     

Retrogression and re-aging treatment of Al-9.99%Zn-1.72%Cu-2.5%Mg-0.13%Zr aluminum alloy

1 Introduction The 7000 series aluminum alloys have been widely used as aircraft structure material because of their high strength/density ratio. This series of alloys provide high strength in the T6 condition but are prone to stress corrosion cracking(SC…     

回归再时效处理对含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响

通过透射电镜分析、拉伸性能和电导率测试,研究回归再时效处理(RRA)工艺对含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响。结果表明：120 ℃,24 h预时效+180 ℃, 30 min回归+120 ℃, 24 h终时效的RRA处理,可以使合金保持接近T6态的强度和较高的电导率;晶内析出组织与T6态合金组织类似,而晶界析出相聚集、粗化,与双级过时效组织相似。     

粉末热挤压Al-Zn-Mg-Cu系合金的热处理工艺

通过XRD衍射分析、光学和透射电镜观察以及力学性能测试,研究了固溶和时效处理对粉末热挤压法制备的Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金组织性能的影响.结果表明:挤压态合金中析出大量MgZn_2相;合金适宜的T6热处理制度为460℃×2.5h水冷+120℃×24h空冷;在此条件下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为731MPa、670MPa和6.2%;晶粒细化是合金T6组织与铸锭挤压Al-Zn-Mg-Cu合金回归再时效(RRA)组织类似的主要原因.     

回归制度对7A20铝合金RRA过程中组织性能的影响

系统研究了RRA处理过程回归制度对7A20铝合金组织性能的影响,测试了力学性能和电导率,利用OM和TEM(HRTEM)表征了晶界和晶内的微观组织结构。结果表明:在160 ℃的回归温度下,随回归时间的延长,抗拉强度由630 MPa降低到525 MPa;经120 ℃保温12 h的再时效处理后,抗拉强度由645 MPa升高到710 MPa;回归时间越长,再时效引起的强度增量越大,80 min时达到最大值185 MPa。在200 ℃的回归温度下,回归时间为10 min时,便达到峰值强度715 MPa。随回归温度提高,导电率先升高后降低,与回归时间呈正相关关系。经160、200和240 ℃下峰值强度对应的回归处理后,基体晶粒尺寸分别为55、65和70 μm,相差不大。200 ℃×10 min的回归处理+再时效处理后,晶界处存在不连续的MgZn₂相,尺寸在10~20 nm,与基体呈非共格关系;晶内存在弥散分布的纳米级η′强化析出相,与基体呈共格或者半共格关系;晶界处存在45~55 nm宽度的PFZ(Precipitation free zone)区。     

Creep aging behavior of retrogression and re-aged 7150 aluminum alloy

Creep aging behavior of retrogression and re-aged (RRAed) 7150 aluminum alloy (AA7150) was systematically investigated using the creep aging experiments, mechanical properties tests, electrical conductivity tests and transmission electron microscope (TEM) observations. Creep aging results show that the steady-state creep mechanism of RRAed alloys is mainly dislocation climb (stress exponent≈5.8), which is insensitive to the grain interior and boundary precipitates. However, the total creep deformation increases over the re-aging time. In addition, the yield strength and tensile strength of the four RRAed samples are essentially the same after creep aging at 140 °C for 16 h, but the elongation decreases slightly with the re-aging time. What's more, the retrogression and re-aging treatment are beneficial to increase the hardness and electrical conductivity of the creep-aged 7150 aluminum alloy. It can be concluded that the retrogression and re-aging treatment before creep aging forming process can improve the microstructure within grain and at grain boundary, forming efficiency and comprehensive performance of mechanical properties and electrical conductivity of 7150 aluminum alloy.     

脉冲磁场对Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金双级时效组织和性能的影响

将Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金在477℃固溶1 h后,基于脉冲磁场对Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金进行双级时效处理,通过改变时效时间,且与常规双级时效组织和性能对比分析,研究脉冲磁场对Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金时效过程中析出相和力学性能的影响,并结合动力学分析Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金在脉冲磁场双级时效过程中析出相加速析出的扩散机制。采用SEM观察Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金析出相和拉伸断口形貌,并进行力学性能测试。结果表明,脉冲磁场在Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金经时效过程中,提高扩散系数,提高析出相的形核率,使得时效后,基体中出现弥散细小的析出相。经脉冲磁场双级时效处理(121℃×90 min+177℃×60 min)后,抗拉强度为495.43 MPa,硬度为156.3 HV5,相比于常规的双级时效处理,抗拉强度提升20.83%,硬度提升17.89%,时效保温时间缩短87.5%。