2A97铝锂合金时效行为研究

通过DSC、XRD、TEM、硬度测试和拉伸测试等手段,研究了2A97铝锂合金时效组织和性能变化.结果表明:2A97合金淬火后在165℃时效18 h的显微组织以θ″/θ′和δ′相为主,出现了大量分布不均匀T1相.在165℃时效,随时间延长,T1数量密度增加,平均长度减小,δ′数量密度增加,θ′数量密度和长度增加.在165℃时效18 h得到较高的强度和塑性.淬火变形后于135℃时效的组织以细小θ″/θ′、T1和δ′为主,T1和θ″/θ′数量明显高于未变形时效组织.淬火变形后于135℃时效36 h的强度明显提高,σ0.2,σb和δ5分别为441 MPa,519 MPa和7.4%.     

预变形对2197铝锂合金显微组织和力学性能的影响

通过力学性能测试,扫描电镜、透射电镜观察等手段,研究了固溶淬火后不同程度预变形对2197铝锂合金力学性能及显微组织的影响.结果表明:随着预变形量的增加,合金的时效响应加快,其强度达到峰值的时间逐渐缩短,且峰值强度明显提高.预变形的加入显著促进了基体中T1相的均匀、弥散析出,θ″/θ′相和δ′相析出受到抑制.     

时效制度对2A97铝-锂合金组织和性能的影响

通过拉伸测试和透射电镜分析,研究时效温度和时间对2A97铝锂合金组织和性能的影响。结果表明:经淬火后分别在135℃和155℃时效,随着时效温度升高,2A97合金强度升高,达到峰值强度的时间提前,延伸率降低;随着时效时间延长,合金屈服强度升高,抗拉强度则先升高而后降低,出现峰值强度,延伸率下降;当合金在155℃时效36 h,获得最佳强度和塑性匹配,抗拉强度为500 MPa,屈服强度为413 MPa,延伸率为7%;随着时效温度升高,合金组织中T1(Al2CuLi)相数量增加;135℃的过时效合金显微组织主要为θ′/θ″(Al2Cu)相和δ′(Al3Li)相,155℃的时效合金显微组织主要为T1相、θ′/θ″相和δ′相。     

新型高强2A97铝锂合金组织和性能研究

通过室温拉伸、布氏硬度试验和TEM、XRD等手段,研究了新型高强Al-Li-Cu-X合金2A97在淬火变形4%后135℃时效组织和性能的演变。结果表明：2A97合金经淬火变形后在135℃时效,随时效时间增加,抗拉强度和屈服强度先升高后降低,塑性逐渐下降,峰值时效135℃,48h的抗拉强度为577MPa,屈服强度为519MPa,伸长率为6.7%,布氏硬度值先快速升高后缓慢增加。淬火变形后时效的显微组织主要为T1（Al2CuLi）、θ′/θ″（Al2Cu）、δ′（Al3Li）和δ′/β′（Al3Zr）共生相,随时效时间增加,T1相数量和尺寸增加,δ′相数量增加,直径减小。     

高强Al-Cu-Li-X铝锂合金形变热处理

采用拉伸试验、透射电镜和扫描电镜等手段，研究了淬火后形变时效对新型高强Al-Cu—Li—X铝锂合金2A97组织和性能的影响。结果表明：淬火后立即预变形引入的位错和随后双级时效过程形成的位错环增加基体T1相和θ’相数量，并使T1相细化，分布更均匀。双级时效合金θ’相、δ’相和T1相组成的混合组织强度低于单级时效以T1相为主强化的组织，但塑性高于单级时效。淬火变形后双级时效100℃，8h＋145℃，12h处理合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为553．5MPa，494．5MPa和10．4％，形变时效处理在一定程度上改善了合金的强塑性匹配。     

时效工艺对2099合金组织性能的影响北大核心CSCD

采用维氏(HV)硬度测试、力学性能测试、透射电镜(TEM)观察等技术手段,研究了双级时效工艺对2099合金组织性能的影响。结果显示,双级时效处理能够显著改善2099合金的综合力学性能指标,合金屈服强度和抗拉强度的增幅分别达144 MPa和98 MPa,而塑性降低0.6%。终时效温度由146℃升高到170℃,达到峰时效态的时间缩短24 h,综合强塑性指标波动较小。时效过程中析出相的演化规律为:预时效态,基体析出相以δ'相为主,T1相较少;峰时效态,以T1相为主,δ'相次之,θ'相很少;过时效态,T1相和δ'相略有粗化,且δ'相数量减少。     

时效工艺对2099合金组织性能的影响

采用维氏(HV)硬度测试、力学性能测试、透射电镜(TEM)观察等技术手段,研究了双级时效工艺对2099合金组织性能的影响。结果显示,双级时效处理能够显著改善2099合金的综合力学性能指标,合金屈服强度和抗拉强度的增幅分别达144 MPa和98 MPa,而塑性降低0.6%。终时效温度由146℃升高到170℃,达到峰时效态的时间缩短24 h,综合强塑性指标波动较小。时效过程中析出相的演化规律为:预时效态,基体析出相以δ'相为主,T1相较少;峰时效态,以T1相为主,δ'相次之,θ'相很少;过时效态,T1相和δ'相略有粗化,且δ'相数量减少。     

热处理制度对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响

采用硬度测试、力学性能测试、SEM、EDS和TEM分析等方法,研究不同固溶处理和时效处理制度对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响。结果表明:合金经490℃、1.5 h固溶处理后,第二相粒子回溶充分,未回溶第二相为Al Cu Fe Mn相,合金断口形貌呈沿晶断裂与少量韧窝形貌混合特征。合金适宜的T6制度为175℃、48 h,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为447 MPa、369 MPa和8.9%。适宜的T8制度为预变形6%+(160℃、36 h),抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为500 MPa、454 MPa和10.5%,此时合金具有较好的强塑性匹配。合金在T6和T8态的强化相均为复合相δ′/β′相、θ′相和T_1相3种。时效前的预变形可显著提高合金强度,随预变形量的增加,合金强化相由δ′/β′相、θ′相和T_1相为主逐渐转向以T_1相为主,T_1相比θ′相、δ′相具有更佳的强化效果。     

2197铝锂合金形变热处理中T1相的析出行为

对2197铝锂合金进行形变热处理,采用HREM高分辨电镜观察合金欠时效和峰时效两个阶段的显微组织,研究T1相析出长大行为及其界面特征。结果表明:形变热处理2197合金在欠时效阶段主要存在δ′、θ′和T1相,T1相尺寸约为40 nm;峰时效阶段合金中δ′和θ′数量减少,主要析出相为T1相,其尺寸为50~150 nm,T1相可通过δ′相的溶解而长大。在欠时效和峰时效两阶段,T1相末端与基体共格,其他区域与基体非共格。T1相为六方晶系,与基体存在惯析关系:(0001)T1//(111)A1、[1010]T1//[110]A1,惯析面为{111}A1。     

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。     

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。     

Stress aging of Al–xCu alloys: experiments

Exposure of age-hardenable aluminum alloys to an elastic loading, either for “age-forming” and other manufacturing processes or during utilization at relatively high temperature, may lead to microstructural changes such as a stress-orienting effect of plate-like coherent or semi-coherent precipitates in the alloys. Preferentially oriented θ″/θ′-precipitate structures were quantitatively examined in single-crystal Al–2.5Cu, Al–4Cu and cube-textured Al–5Cu alloys aged to peak strength under compressive stresses. The dependence of the stress orienting of the θ″/θ′-precipitates on the applied stress, aging temperature and the copper content were determined. The effect is discussed and explained within the frame of classical nucleation and growth theories that incorporate the interaction energy between the external stress and the strain fields due to the lattice misfits between the θ″/θ′-precipitates and the Al matrix.     

时效制度对6156铝合金力学性能及腐蚀性能的影响

通过常规拉伸、慢应变速率拉伸和晶间腐蚀实验研究了T6及双级时效处理对6156铝合金力学性能与腐蚀性能的影响,并采用透射电镜(TEM)观察了析出相特征。结果表明:6156合金在T6欠时效状态下晶内析出相主要为GP区,晶界无明显析出相;T6峰时效晶内析出相主要为β″相,出现少量的Q′相,晶界析出物呈连续分布,合金虽然具有最高强度,但晶间腐蚀严重,应力腐蚀敏感性最大;随时效时间延长,Q′相增多并逐渐粗化,晶界析出物粗大非连续分布;T78时效态晶内析出大量的Q′相,晶界析出相球化且析出相之间的间距增大,呈断续分布,无沉淀析出带(PFZ)变宽,因此相比T6态而言T78状态合金强度损失不大而耐蚀性得到明显提高。     

双级时效制度对6156铝合金组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、电导率测定、晶间腐蚀实验及透射电镜分析等手段研究双级时效处理条件下6156铝合金的力学性能、电导率、晶间腐蚀和显微组织结构,采用正交实验优化双级时效工艺。结果表明:在本研究范围内,6156铝合金双级时效的四因素中第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大,第二级时效温度和时间是影响合金最终性能的主要因素。对于6156铝合金,最佳双级时效工艺为(175℃,6 h)+(210℃,5 h),相对于T6态,合金强度稍有降低,电导率上升,腐蚀类型也由晶间腐蚀转变为点蚀,腐蚀深度明显变浅。电镜观察结果表明:双级时效处理后,晶内析出大量的Q′相,晶界析出相球化且析出相之间的间距增大,呈断续分布,无沉淀析出带(PFZ)变宽,这种微观结构能有效提高6156合金的电导率和腐蚀性能,同时使合金具有较高的强度。     

预时效制度对Al-Mg-Si-Cu合金组织与性能的影响

通过TEM及拉伸性能试验研究了较宽的预时效工艺参数(80~200℃,2~30 m in)下,A l-Mg-S i-Cu合金的组织及性能演变规律。研究表明:实验合金在80~200℃进行预时效处理,能够抑制自然时效的不利影响。在80℃×(2~30 m in)进行预时效后,材料烘烤硬化效应提高有限;在120~160℃预时效5~10 m in后,材料的烘烤硬化效应得到较大的提高,且材料烤漆前的屈服强度较低,有利于冲压成形;在更高的温度如200℃进行预时效时,材料烤漆前屈服强度过高,但此时材料的烘烤硬化效应提高尤为显著。T4P下GP区的尺寸对材料烘烤硬化效应的提高至关重要。     

铽含量对耐热钕铁硼永磁材料的磁性能的影响

研究了重稀土元素铽（Ｔｂ）的含量对末冶金烧结耐热型（Ｎｄ,Ｄｙ,Ｔｂ）２（Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｂ,Ｇａ）１４Ｂ永磁材料的乘磁（Ｂｒ）磁化强度矫顽力（Ｈｃｊ）和温度系数（μＢｒ）的影响。实验中,采用Ｔｂ等量取代原合金中的一部分Ｄｙ,实验结果表明,Ｔｂ含量在０ａｔ％～０．８６％ａｔ％范围内,随着合金中Ｔｂ含量啬式样的Ｈｃｊ显著增加,αＢｒ则显著减小,Ｂｒ基本上没有变化。当Ｔｂ增加到０．８６ａｔ％时,Ｂｒ仍然     

Effects of Zr additions on structure and tensile properties of an Al-4.5Cu-0.3Mg-0.05Ti (wt.%) alloy

The effects of different Zr additions(0.05wt.%-0.5wt.%)on the structure and tensile properties of an Al-4.5Cu-0.3Mg-0.05Ti(wt.%)alloy solidified under a high cooling rate(18℃·s^-1),in as-cast and T6 heat-treated conditions were studied.The as-cast structure of the alloy consists of equiaxed grains ofα-Al with an average size of 64μm which is unaffected by the Zr additions,indicating the ineffectiveness of Zr in the grain refinement of the alloy.Scanning electron microscopy,along with X-ray diffraction analysis revealed the presence of elongatedθ-Al2Cu at the grain boundaries;in addition,coarse Al3Zr particles exist in the intergranular regions of the 0.5wt.%Zr-containing alloy.After the T6 heat treatment,the elongatedθparticles were fragmented;however,the coarse Al3Zr particles remained unchanged in the microstructure.Also,the formation of fineβ’-Al3Zr andθ’’-Al3Cu/θ’-Al2Cu phases during T6 heat treatment was revealed by transmission electron microscopy.The results of the tensile tests showed that the Zr additions increase the strength of the alloy in both as-cast and T6 heat-treated conditions,but reduce its elongation,especially with 0.5wt.%Zr addition.The 0.3wt.%Zr-added alloy in the T6 heat-treated condition has the highest quality index value(249 MPa).Fractography of the fracture surfaces of the alloys revealed ductile fracture mode including dimples and cracked intermetallic phases in both conditions.     

强变形工艺对2519A铝合金组织与性能的影响

通过硬度测试、拉伸性能测试、透射电镜观察等分析手段研究了不同强变形工艺下2519A铝合金的力学性能与微观组织。结果表明,经50%的冷轧变形和165 ℃人工时效后,2519A合金的力学性能明显提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为522 MPa、468 MPa和8.5%。而在冷变形前添加165 ℃×2 h预时效处理,合金的力学性能进一步提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到535 MPa、497 MPa和8%。预时效处理可以提高合金中θ′相的密度,使析出相分布更加均匀,有助于提高合金的力学性能。     

Effects of Yb addition on microstructures and mechanical properties of 2519A aluminum alloy plate

The effects of Yb content on the microstructures and mechanical properties of 2519A aluminum alloy plate were investigated by means of tensile test,optical microscopy,transmission electron microscopy,scanning electron microscopy and X-ray diffractometer.The results show that addition of 0.17% (mass fraction) Yb increases the density of θ' particles of the 2519A alloy plate and reduces the coarsening speed rate of θ' phase at 300 ℃.Therefore,tensile strength is enhanced from 483.2 MPa to 501.0 MPa at room temperature and is improved from 139.5 MPa to 169.4 MPa at 300 ℃.The results also show that with the addition of 0.30% (mass fraction) Yb,the mechanical properties increase at 300 ℃ and decrease at room temperature.With Yb additions,the Al7.4Cu9.6Yb2 phase is found whilst the segregated phases of as-cast alloys along grain boundaries become discontinuous,thin and spheroidized.     

RRA过程中预时效时间对7A85铝合金组织性能的影响

系统研究了RRA处理过程预时效时间对7A85铝合金微观组织演变和性能的影响。利用Jmat-Pro软件计算了相变规律和TTT图,测试了硬度和拉伸性能指标,利用TEM表征了微观组织。结果表明,热力学平衡状态下,410 ℃开始析出MgZn₂相,体积分数达到9.5%左右;等温过程最先析出GP区,析出温度为室温~175 ℃,鼻尖温度在150 ℃左右;随着预时效时间的延长,硬度先升高后降低,20 h时达到峰值硬度192 HV;RRA处理过程,预时效时间为12 h时,屈服强度和抗拉强度达到峰值,分别为625 MPa和675 MPa;120 ℃保温20 h峰值时效状态下,η′-MgZn析出相尺寸在5~10 nm;预时效时间为12 h时,RRA处理后晶界处的Al-Zn-Mg-Cu四元相粒子呈不连续分布,尺寸在50~125 nm范围。