WE93合金的组织与性能(英文)

研究不同状态WE93合金的组织与室温力学性能,以及时效态合金在温度200°C,应力100、125和150MPa条件下的蠕变性能。结果表明:WE93合金铸态组织由α-Mg、Mg12(MM)及Mg24Y5相组成,其平均晶粒尺寸为45μm。铸态合金经535°C保温18h均匀化处理后,Mg24Y5相基本完全分解,晶界周围仅残留MM相,晶粒尺寸随着保温时间的延长未见明显长大。挤压态合金较铸态合金具有更好的力学性能,尤其是其延伸率达到12.5%。经过时效处理的挤压态合金的屈服强度及断裂强度最高,分别为315和385MPa,但延伸率降至6.5%。经时效处理后的挤压态合金在200°C,应力100150MPa条件下具有较好的抗蠕变性能,应力指数为2.97,说明在相应的温度及应力条件下晶界滑移为该合金的主要蠕变机制。     

GWN751K镁合金组织和性能研究

采用OM,SEM,TEM,XRD等手段,研究了不同状态的GWN751K镁合金的组织和性能。结果表明:铸态合金主要由基体和网状共晶组织构成,σb=215MPa,σ0.2=187MPa,δ=3.5%,DSC曲线存在明显的低熔点吸热峰;经过535℃,16h热处理,共晶组织分解,晶界残留富Mg-Y相,晶粒尺寸明显长大,合金的力学性能有所改善,σb=240MPa,σ0.2=189MPa,δ=10%,DSC曲线低熔点吸热峰消失;合金经过挤压后,发生动态再结晶,力学性能显著提高,σb=320MPa,σ0.2=260MPa,δ=18%,最主要的原因是挤压后合金中存在高密度位错以及细小的晶粒,可显著提高合金的强度和塑性;经过时效后,合金的平均断裂强度达到400MPa以上,但塑性明显降低。铸态合金二次裂纹主要存在于晶界的共晶组织中,535℃,16h热处理以及挤压后的合金二次裂纹主要是在晶粒内部。     

高强铝合金导线均匀化处理工艺研究

采用光学显微镜、扫描电镜、导电率测试、拉伸测试等研究了不同均匀化处理工艺对高强导线用Al-Mg-SiB-Sr-RE合金铸态组织及性能的影响。结果表明:铸态Al-Mg-Si-B-Sr-RE合金组织存在成分偏析,合金导电率、抗拉强度与伸长率分别为44.3%IACS、177.4 MPa和13.0%。铸态Al-Mg-Si-B-Sr-RE合金经过580℃×9 h均匀化处理后,成分偏析得到明显改善。580℃×9 h均匀化后,合金的导电率、抗拉强度与伸长率分别为56.5%IACS、168.3 MPa和13.2%,综合性能最佳。580℃×9 h为Al-Mg-Si-B-Sr-RE合金的最佳均匀化处理工艺。     

均匀化处理对Al-Mg-Si-Cu合金铸态组织与性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试、SEM断口分析等手段,系统研究了均匀化处理工艺对Al-Mg-Si-Cu合金铸态显微组织及力学性能的影响。结果表明:Al-Mg-Si-Cu合金铸态组织中存在大量粗大枝晶。合金经560℃×24 h均匀化处理,组织中非平衡相基本溶解,晶粒得到明显细化,硬度值达到最高,抗拉强度为204 MPa,屈服强度为187 MPa,伸长率达8.5%,断口试样显示为韧窝和准解理型的混合型断裂特征,合金表现出较好的力学性能。与保温时间相比,均匀化处理温度对硬度的影响更加关键。     

Si对热挤压Cu-15Ni-8Sn合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等方法研究了Si含量对热挤压态Cu-15Ni-8Sn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:Si可细化铸态合金的枝晶间距,含Si相经过长时间的均匀化退火后仍能稳定存在于合金内;Si元素能明显抑制热挤压态合金再结晶晶粒的长大和二次再结晶过程。Si含量为0.3%时,可得到分布均匀、晶粒细小的再结晶组织,晶粒尺寸5~8μm,合金抗拉强度795 MPa,屈服强度589 MPa,伸长率31.2%,分别比不含Si的合金提高9.3%、13.1%和20.3%。     

热挤压工艺对ZK60合金组织及性能的影响

对均匀化及挤压 时效(T5)后的ZK60合金的组织和拉伸性能进行了研究.结果表明,铸态ZK60合金经450℃×14h均匀化处理后,得到几乎单相固溶体,伸长率较铸态提高80.5%,塑性大大提高.合金经挤压 时效后,晶粒明显细化,其力学性能均得到不同程度的提高.尤其是在挤压温度为300℃,挤压比为30、45的工艺条件下可获得较优的综合性能.     

热轧对Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金组织与性能的影响

采用铁模铸造法制备了Mg-5Al-0.3Mn-2Ce镁合金。合金铸锭在410℃均匀化处理24h后,在400℃进行热轧试验。经过4道次轧制,合金的总压下量为62%。利用X-射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验研究了铸态合金和轧制态合金的组织和力学性能。结果表明,Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金由α-Mg和Al11Ce3相组成。轧制变形明显细化了合金的晶粒尺寸,轧制后合金的平均晶粒尺寸约为20μm。轧制后合金强度也得到了显著提高。轧制态合金的抗拉强度和屈服强度分别为301MPa和222MPa,与铸态合金相比,分别提高了69%和196%。     

均匀化温度对Al-0.8Mn-0.5Fe合金铸轧板坯组织的影响

研究了铸轧坯料和均匀化退火态的Al-0.8Mn-0.5Fe系合金的显微组织,分析出均匀化退火温度对显微组织的影响及温度和组织间的变化规律.结果表明经过540 ℃×4 h的热处理后, 材料析出大量细小弥散状分布的第二相粒子,合金可获得较均匀的显微组织.在540 ℃之前的均匀化处理,铸轧板坯晶粒几乎没变化,经580 ℃均匀化处理后,晶粒明显长大,是均匀化前的几十倍.     

微量铬强化B10合金形变热处理后的组织及性能

利用真空感应熔炼-铸造工艺制备了微量铬强化的B10合金(即Cu-10Ni-0.3Cr(mass%)合金),并对铸态合金进行固溶、冷变形及退火处理,采用光学显微镜、拉伸测试和四线制测量法等研究了不同处理状态下Cu-10Ni-0.3Cr合金的显微组织、力学性能和电导率。结果表明,铸态Cu-10Ni-0.3Cr合金晶粒为等轴状,晶粒中均匀分布着黑色颗粒状析出相;再结晶退火后合金的组织均匀细小,晶粒内有明显的退火孪晶。铸态合金的导电性最好,电导率为17.15%IACS,900℃固溶2 h后合金的导电性最差,电导率为12.30%IACS。冷轧态(50%变形量)合金的强度、硬度最高,分别为340 MPa、112 HB,延塑性最差,伸长率只有8%;再结晶退火态合金综合力学性能最好;随着退火温度升高,冷轧态合金形变组织逐渐消失,且退火温度愈高,形变组织消失得愈明显,同时晶粒在退火过程中发生长大,最终导致合金强度、硬度降低,塑性增加。     

均匀化处理对铸态Al-4.51Zn-1.77Mg合金组织的影响

研究了铸态Al-4.51Zn-1.77Mg合金在不同均匀化工艺条件下的显微组织的演变规律。结果表明:铸态Al-4.51Zn-1.77Mg合金的DSC曲线在476℃附近出现明显的吸热峰;(460~510℃)×24 h均匀化处理后,476℃附近的吸热峰消失。铸态合金晶粒之间包围着大量的枝晶网络,枝晶臂之间存在着大量的非平衡共晶。随均匀化温度的升高,非平衡共晶逐渐回溶到基体中;高于480℃时,晶粒内部和晶界处开始出现形状不规则的复熔粒子,合金出现过烧。在470℃进行均匀化处理,1 h后大部分第二相已回溶到基体中,随均匀化时间的延长,第二相含量逐渐减少;但24 h后,随时间延长第二相含量无明显变化。根据合金的均匀化动力学方程计算出适合实验合金的均匀化制度为470℃×26 h,与实验结果基本相符。     

不同处理态Al-Mg-Si铝合金的组织性能

采用扫描电镜、透射电镜、能谱分析和拉伸测试等手段,研究了热处理对Y、Zr微合金化Al-Mg-Si铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加Y、Zr有助于细化合金铸态晶粒,合金铸态组织在晶界处有明显的偏析,经535 ℃×14 h均匀化处理后偏析现象得到改善。合金经热挤压后,沿挤压方向分布着大量的第二相,随着固溶温度的增加,第二相逐渐溶解在铝基体中。时效处理后,合金中弥散分布着大量的β″相以及其他细小的析出相,起到第二相强化的作用。合金经530 ℃×2 h固溶+180 ℃×8 h时效热处理后的力学性能最佳,抗拉强度达408 MPa,伸长率为14.8%。     

6070铝合金的均匀化热处理

通过OM、SEM、EDS、DSC和电导率等测试方法,研究了6070合金的均匀化热处理工艺及微观组织演变。结果表明,6070合金铸态组织中,大量非平衡凝固产生的一次相Mg₂Si沿晶界聚集分布,圆盘状Q相分布于晶内。合金经535℃×12 h均匀化处理后,铸态一次相基本回溶,均匀化效果较好。均匀化后合金元素主要以细小弥散相形式在铝基体中析出,导致合金导电率升高。550℃为合金起始过烧温度,合金组织中开始出现近似三角形的复熔相和晶界复熔变宽的过烧特征,随着均匀化温度的升高和时间延长,合金过烧加重,导电率下降,晶粒和含Mn弥散相尺寸变大,同时形成粗大过烧相Q相。     

Al-4.5Cu-3.5Zn-0.5Mg铸造铝合金的均匀化工艺及组织演变

对Al-4.5Cu-3.5Zn-0.5Mg铸态合金进行不同双级均匀化处理,采用扫描电镜、电子探针显微分析仪、差示扫描量热仪和光学显微镜等,研究了该合金的铸态组织及其在均匀化过程中的组织演变。结果表明:铸态组织主要由α-Al、粗大Al₂Cu相以及少量AlZnMgCu、Al₇Cu₂Fe相组成,合金元素枝晶偏析严重。经470 ℃×12 h均匀化处理后,AlZnMgCu相已基本回溶至基体;第二级均匀化温度由490 ℃逐渐升高到520 ℃或者延长保温时间,Al₂Cu相逐渐回溶至基体,合金元素分布趋于均匀。合金过烧温度为520 ℃,最佳双级均匀化制度为470 ℃×12 h+510 ℃×32 h,该制度与均匀化动力学计算结果基本一致。     

均匀化处理对Mg-9.8Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金微观组织的影响

采用DSC、SEM、EDS、OM等检测方法研究了Mg-9.8Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金铸锭在505~535 ℃均匀化处理0~84 h后的组织演变规律。结果表明,铸态组织呈枝晶状,第二相含量为19.86%,晶间第二相主要由白色点状共晶相和块状LPSO相组成,晶内第二相为少量针状LPSO相、花瓣状Zr团簇相和方形富稀土相。均匀化处理后的LPSO相形貌为晶间块状和晶内片层状两种。晶内片层状LPSO相的含量受均匀化温度和均匀化时间的影响。在505~525 ℃下,晶内片层状LPSO相随均匀化温度的升高,生长速度加快,数量增多。在相同均匀化温度下延长保温时间,晶内片层状LPSO相沿晶界向基体内部析出,贯穿晶粒后开始粗化。535 ℃下晶间块状LPSO相转变为W相,晶内片层状LPSO相溶解进入基体。晶间LPSO相对晶界迁移起钉扎作用,在505~525 ℃均匀化,随着保温时间的延长,晶粒长大幅度并不明显。在535 ℃均匀化,晶间LPSO相大量溶解,晶粒开始急剧长大。     

均匀化热处理对易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金组织与性能的影响

对自行研制的易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金铸态样品进行均匀化热处理,并采用力学性能测试、扫描电镜分析、钻削试验等手段,研究了热处理对该合金显微组织与力学性能和切削性能的影响。结果表明,试验合金铸态组织中存在较严重的枝晶偏析及非平衡共晶组织,经均匀化退火后,枝晶偏析和非平衡β+η共晶组织基本消除,组织分布更加均匀;其中经360℃保温12 h炉冷热处理后合金的抗拉强度降低,伸长率升高53.94%,塑性明显提高,有利于后续的热塑性加工;均匀化热处理对合金的切削性能影响不大。     

均匀化温度对K465合金组织与性能的影响

通过对K465镍基高温合金不同温度均匀化处理后的组织形貌观察及力学性能测试,研究了均匀化温度对K465合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,在γ′相固溶温度以下(1160 ℃)均匀化后,γ′相尺寸较铸态大;在接近γ′相固溶温度(1210 ℃)均匀化后,合金中的γ′体积分数约为54%,尺寸均匀且立方化程度较高;在1260 ℃均匀化后,γ′相呈小颗粒状弥散分布,并且晶内出现胞状结构。随着均匀化温度的升高,合金的枝晶偏析情况减弱,碳化物由发达的骨架状逐渐转变为短棒状以及块状。热处理工艺为1210 ℃×4 h时合金具有最佳的综合性能。     

双辊激冷铸造A8006合金的均匀化(英文)

通过SEM、XRD与硬度测定研究均匀化过程对双辊激冷铸造(TRC)与直接冷却铸造(DC)A8006合金的微观组织和性能的影响。结果表明,随着TRC合金微观组织的细化,均匀化后合金中的共晶相进一步细化。DC合金均匀化后其共晶相形态相似于TRC合金中的共晶相形态。均匀化后,合金共晶相中的Fe、Mn元素均匀地扩散到铝基体中,引起合金硬度的降低。TRC合金的成形性能优于均匀化的DC合金,所以,对于TRCA8006合金的后续加工过程可省去均匀化过程。     

Mg-4Zn-1Mn镁合金均匀化热处理及导热率

采用光学显微镜、X射线衍射、布氏硬度测试、扫描电镜、能谱分析等方法,研究新型Mg-4Zn-1Mn(ZM41)镁合金在铸态和不同热处理状态下的显微组织、成分、硬度变化规律。用激光闪射法测定其不同状态的热扩散系数,计算得到导热率值。以空位扩散机制为基础,研究均匀化扩散动力学过程,建立此合金的均匀化扩散方程。结果表明:铸态组织枝晶偏析严重,晶界上有许多粗大的Mg7Zn3非平衡结晶相,Mn以单质形式存在于合金中。经370℃×12 h均匀化热处理后,大部分的Mg7Zn3相已溶入基体。根据实验结果和均匀化动力学计算,确定最佳均匀化处理工艺为370℃×12 h。该合金室温导热率值为125.5 W/(m.K),比常见的镁合金如AZ系、AM系、AS系等的导热性能高出1倍左右。     

退火工艺对搅拌摩擦加工镁合金微观组织和显微硬度的影响

采用搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP)技术对AZ31镁合金进行加工,通过采取不同温度及保温时间的退火工艺,研究了FSP镁合金在退火过程中的微观组织演变过程及硬度变化规律。结果表明,FSP成功制备了细晶AZ31镁合金,其平均晶粒尺寸细化程度达54.9%。当退火温度在200～300 ℃时,加工区(SZ)晶粒尺寸较为稳定,且组织发生不同程度的均匀化和细化;当温度超过300 ℃时,加工区晶粒互相吞噬而快速长大。在退火温度较低、短时间保温时热影响区(HAZ)组织变化不明显,而延长保温时间或者升高温度,HAZ区组织会迅速细化、均匀化;当退火温度超过300 ℃时,再结晶会在短时间内完成,随后晶粒继续长大。在300 ℃下保温60 min为最优退火工艺,可使SZ、HAZ组织分别细化10.9%、35.6%。