含Sc 2099型铝锂合金的组织和位错强化

采用维氏硬度计(HV)、金相显微镜(OM)和X射线衍射(XRD)仪显微分析技术,研究含Sc2099型铝锂合金经固溶T8时效后的组织和位错强化。结果表明,合金经均匀化退火和热锻压变形加工处理后,与常规固溶(540℃,2h)相比,强化固溶(540℃,2h+550℃,2.67h)促进了合金中粗大难溶第二相的溶解,降低了合金T8时效处理(121℃,14h+151℃,48h)后的硬度(分别为1746和1633MPa),减少了合金内部的晶格应变和位错密度。基于Taylor公式的定量计算证明,微合金化元素Sc能较有效使2099型铝锂合金在其固溶强化处理温度(540～550℃)驻留位错,强化合金。强化固溶降低合金硬度、强度的主要原因是合金中的位错强化和时效强化共同下降所致。     

热机械加工对2099铝锂合金挤压材组织与抗腐蚀性能的影响

采用金相组织观察、XRD分析、硬度和导电率测试等手段,研究了热机械加工(Thermo-Mechanical Processing, TMP)对2099铝锂合金挤压材组织、硬度、导电率、晶间腐蚀及剥落腐蚀性能的影响。结果表明：与经T83 (540 ℃/2 h固溶、3%预压缩、121 ℃/14 h + 181 ℃/48 h时效)热处理的2099铝锂合金挤压材相比,经TMP(540 ℃/2 h固溶、400 ℃/48 h过时效、约50%大应变变形、540 ℃/2 h再结晶/固溶)+(121 ℃/14 h + 181 ℃/48 h时效)处理的2099铝锂合金挤压材发生了明显的再结晶,硬度（HV）降低(从2006.2 MPa到1865.3 MPa),位错强化亦降低,但导电率和抗晶间腐蚀性能明显提高,同时抗剥落腐蚀性能也有所提高。结果表明,热机械加工是不显著降低2099铝锂合金挤压材硬度,但显著提高其抗晶间腐蚀性能的有效途径     

含锶钪2099铝锂合金的固溶处理

采用组织观察、XRD分析、硬度和导电率测试、晶间及剥落腐蚀试验,研究了一种含锶钪2099型铝锂合金的固溶处理工艺.研究发现,该合金经540℃×2 h固溶或540℃×2h+550℃ ×2h两种固溶处理,并且经过121℃×14 h+181 ℃×48h二次时效后,合金的硬度、导电率、抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能都处于较高水平且相差不大.结果表明,540℃×2 h +550℃×(0～2)h固溶处理提高了含锶钪2099铝锂合金的硬度和导电率,是该合金适宜的时效处理工艺.     

强化固溶对含Sr2099型铝锂合金腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和Х射线衍射仪显微分析技术,研究了强化固溶工艺对含Sr 2099(Al-2.52Cu-1.87Li-1.19Zn-0.497Mg-0.309Mn-0.0825Zr-0.0605Sr)型铝锂合金抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能的影响。结果表明:与常规固溶(540℃×2 h)+T8时效(121℃×14 h+151℃×48 h)工艺相比,强化固溶(540℃×2 h+550℃×2.67 h)+T8时效(121℃×14 h+151℃×48 h)工艺显著减少了合金中的粗大未溶相,再结晶程度提高,细化了晶粒,且促进等轴晶的形成。按晶间腐蚀标准(GB7998-2005)和剥落腐蚀标准(GB/T 22639-2008),强化固溶+T8时效工艺降低了该合金的抗晶间腐蚀能力,但显著提高了该合金的抗剥落腐蚀能力。     

预回复对Al-13.0Zn-3.16Mg-2.8Cu-0.2Zr-0.07Sr铝合金挤压材在T652态组织与性能的影响

采用X射线衍射分析(XRD)、电子背散射衍射分析(EBSD)、电导率测试、硬度测试、拉伸试验、晶间腐蚀试验和剥落腐蚀试验,研究了固溶处理前的预回复处理(250℃×24 h+300℃×6 h+350℃×6 h+400℃×6 h)对高合金化铝合金Al-13.0Zn-3.16Mg-2.8Cu-0.2Zr-0.07Sr挤压材在T652态组织与性能的影响。结果表明,固溶前的预回复处理降低了位错密度,减小了平均晶粒尺寸(8.764μm vs.4.835μm)和平均晶界角度,显著提高了低角度晶界数目分数(0.410 vs.0.658)和电导率(24.6%ICAS vs.26.3%ICAS),降低了硬度(228.2 HV vs.227.0 HV)、屈服强度(680.3 MPa vs.662.5 MPa)、抗拉强度(714.5 MPa vs.695.5 MPa)和伸长率(7.6%vs.5.6%),提高了抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能;定量分析显示,预回复处理轻微降低了合金位错强化、低角度晶界强化和高角度晶界强化的总强化,合金强度的降低主要归因于合金固溶强化和时效沉淀析出相强化的总强化的降低;抗腐蚀性能的提高可以归因于合金低角度晶界数目百分比的提高。     

热机械加工对Al-13.0Zn-3.16Mg-2.8Cu-0.2Zr-0.07Sr合金组织与性能的影响

采用X射线衍射分析(XRD)、电子背散射衍射分析(EBSD)、电导率测试、硬度测试、晶间腐蚀试验和剥落腐蚀试验,研究了预回复固溶时效处理前的热机械加工(Thermo-mechanical processing,TMP)对超高强铝合金Al-13.01Zn-3.16Mg-2.8Cu-0.2Zr-0.07Sr组织及性能的影响。结果表明,TMP(450℃/2 h+460℃/2 h+470℃/2 h(水淬)固溶、400℃/24 h过时效、约45%压缩量)处理后降低了合金的位错密度(0.150→0),减小了平均晶粒尺寸(6.256μm→5.012μm)和平均晶界角度,显著提高了低角度晶界数目百分比(0.618→0.700),电导率(25.3%IACS→27.2%IACS)和伸长率(8.1%→8.2%)基本未发生变化,降低了硬度(229.6 HV→221.0 HV)、屈服强度(653.8 MPa→599.5 MPa)、抗拉强度(701.9 MPa→646.3 MPa),提高了抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能。定量分析显示,热机械加工轻微提高了合金位错强化、低角度晶界强化和高角度晶界强化的总强化,合金强度的降低主要归因于合金固溶强化和时效沉淀析出相强化的总强化的降低。抗腐蚀性能的提高可以归因于合金低角度晶界数目百分比的提高。     

热处理工艺对A356铝合金组织和性能的影响

本文主要对A356铝合金的固溶时效处理工艺参数(固溶处理和时效处理时间)进行了优化,对固溶时效处理后合金的组织以及显微硬度进行了分析,以期获得性能最优异的铝合金。结果表明:A356铝合金在540℃固溶处理2.5 h后的组织更好,能为后续的时效处理提供优异的原始组织。时效处理采用170℃处理3 h后使材料的硬度达到了最高值95.00 HV。所以,确定A356铝合金的最佳热处理工艺为540℃固溶处理×2.5 h+170℃时效处理×3 h。     

热处理对激光选区熔化AlSi7Mg合金显微硬度的影响

研究了激光选区熔化(SLM)成形Al Si7Mg合金沉积态、不同退火态(250℃/3 h、300℃/3 h、350℃/3 h)及不同固溶/时效态(520℃/3 h/水淬(WQ)+150℃/6 h、535℃/3 h/WQ+150℃/6 h、550℃/3 h/WQ+150℃/6 h)的微观组织和显微硬度。结果表明:沉积态微观组织主要由网状Si相和α-Al基体组成,显微硬度达到(110.52±5.91)HV。随着退火温度的升高,网状微观组织逐渐消失,显微硬度降低,350℃/3 h退火态的显微硬度降低至(74.32±1.35)HV。固溶/时效态网状微观组织消失,颗粒状Si析出相分布在Al基体中。随着固溶温度的升高,微观组织中Si颗粒的尺寸变大,显微硬度增加,550℃/3 h/WQ+150℃/6 h固溶/时效态的显微硬度可达(129.18±3.21)HV。随着退火温度固溶温度的升高,热处理态微观组织比沉积态更加均匀,显微硬度值离散程度降低。     

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。     

深冷处理对镍钴铜合金组织和性能的影响

对Ni-Co-Cu合金进行固溶、时效及深冷处理试验,研究了深冷处理对其组织和性能的影响。试验结果表明,经930 ℃×2 h固溶+550 ℃×2 h时效后+深冷2 h后合金的硬度明显比930 ℃×2 h固溶+550 ℃×2 h时效后合金的硬度要高,可达102.1 HBS。该合金经热处理后析出的主要强化相为k相[ (CoNi)Cu₄],经深冷处理后析出的强化相更加细小、均匀地分布在基体上。