强变形诱导析出相回溶对Al-Cu合金力学性能的影响

采用硬度测试、室温拉伸试验、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究时效Al-Cu合金固溶态、含θ″相试样、含θ′相试样和含θ相试样在强变形诱导析出相低温回溶过程中的显微组织和力学性能。结果表明:在室温下多向压缩(MAC)变形过程中,随着等效应变的增加,含θ″相试样和含θ′相试样的强度和塑性都显著提高。此外,4种试样的硬度虽然总体上升高,但含θ″相试样和含θ′相试样的硬度在升高过程中出现了一个低谷,与含θ″相试样和含θ′相试样在变形的过程中发生了明显的析出相回溶有关。说明强变形诱导析出相回溶现象在保证强度得到提高的同时,缓解加工硬化引起的脆性,改善塑性。     

多向压缩强变形细化Al-Cu合金晶粒

利用硬度检测和透射电镜观察研究含θ″析出相的Al-Cu合金在不同加工温度下多向压缩(MAC)变形后的组织。结果表明：温度大于60℃的加工能显著提高合金的加工性能;经60℃和70℃加工获得的亚晶组织稳定;而经100℃加工过程形成的细小亚晶出现合并长大现象。MAC加工15道次获得的组织分布极其不均匀,这种不均匀性与 MAC 变形方式密切相关;当加工道次提高到35次时,细晶组织基本分布均匀。对比分析表明试样经60℃MAC加工35道次后的组织状态最为理想。     

铝合金等径角挤压和多向压缩变形中析出相的回溶研究

利用透射电镜(TEM)研究了等径角挤压(ECAP)和多向压缩(MAC)两种强塑性变形方式对Al-Cu合金中θ'相变形过程中演变.结果表明,随着应变量的增加,析出相先是与基体失去位向关系,随后破碎、回溶.在相同应变量下,MAC变形使析出相回溶的速度明显高于ECAP变形.应变引起析出相回溶受界面反应型回溶机理和界面弯曲效应机理共同作用.     

快速冷冲Al-Cu-Mg合金纳米析出相的回溶及再析出行为Zn含量对Al-12Si-3Cu合金强度和磨损性能的影响（英文）

采用高分辨透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和硬度测试等手段,研究快速冷冲强变形过程中喷射成形细晶Al-Cu-Mg合金纳米析出相的回溶及再析出行为。实验结果表明:挤压态Al-Cu-Mg合金在快速冷冲强变形过程中发生明显的回溶和再析出现象,塑性θ′相的回溶速度小于脆性S′相的回溶速度。经3道次快速冷冲强变形后挤压态合金中的长片状S′相和针状θ′相基本回溶,形成过饱和固溶体,合金经4道次快速冷冲变形后析出大量细小的颗粒状平衡相θ相。快速冷冲强变形导致S′相和θ′相发生破断,促使纳米析出相回溶。基体的高畸变自由能加速平衡θ相的析出,且合金硬度在快速冷冲过程中显著增大,由HB 55增加到HB 125。     

强变形诱导析出相回溶对Al-Cu合金稳定性的影响

采用硬度检测、透射电镜观察、选区电子衍射等方法,研究了Al-Cu合金固溶态、含θ'相和含θ相的试样在强变形诱导析出相低温回溶后的加热退火过程中晶粒尺寸、高角晶界百分比及组织结构和硬度的变化.试验结果显示:当退火温度低于150℃时,A1-Cu合金三种状态的试样其晶粒尺寸与高角晶界的百分数基本上没有变化;加热温度至200℃以上后,晶粒尺寸、高角晶界百分比开始增加;加热至250 ℃时,固溶态试样的晶粒尺寸长大至100 μm左右,含析出相的试样品粒尺寸保持在10.0～15.0μm.在250 ℃退火50 min后,固溶态试样的硬度值一直低于含θ'、θ析出相试样的硬度值.     

不同加载条件下Al-Cu合金单晶应力时效后的组织与性能（英文）

利用单晶研究了Al-Cu合金在弹性应力、屈服应力及塑性变形应力等加载条件下的应力时效行为,并分别通过透射电子显微镜(TEM)和压缩试验研究了应力时效后的显微组织与屈服强度。结果表明:15 MPa的弹性应力就足够影响Al-Cu合金单晶在180°C时效过程中θ′相的析出分布。沿着[16]_(Al)方向加载的应力会增加Al-Cu合金单晶(001)_(Al)惯析面上θ′相的析出密度。随着外加应力的增大,(001)_(Al)惯析面上θ′相的析出密度则会随之增加,进而导致Al-Cu合金单晶的屈服强度降低。通过应力产生的位错的影响及θ′相与Al基体之间的错配度作用的影响两个方面对应力时效时析出相择优分布的产生进行了讨论,结果更加符合θ′相与Al基体之间错配度作用的影响。     

Al-Cu合金时效初期的价电子结构

用固体经验电子理论(EET)对Al-Cu合金时效初期的析出相的价电子结构进行计算.计算结果表明:合金基体析出的共格GP区、θ″相,具有比基体更强的共价键络,提升了合金的整体键络强度.从价电子结构层次上解释了时效初期的GP区和θ″相对合金强化作用的内在原因.     

2A97铝锂合金双级时效研究

通过TEM分析和常规力学性能测试,研究双级时效工艺对2A97铝锂合金组织和性能的影响,以优化合金强度和塑性匹配。结果表明:随预时效温度升高,双级时效基体由形成θ′/θ″相和δ′相为主的组织转变为形成T1相、θ″/θ′和δ′相为主的组织。135℃预时效、双级时效基体形成大量细小的θ′/θ″相和δ′相,T1数量少。晶界和亚晶界T1数量多,尺寸小,晶界和亚晶界θ′/θ″无析出带宽度窄。155℃预时效、双级时效可在基体形成以T1相为主的组织,且数量多,尺寸大,均匀分布,T1相、θ″/θ′和δ′相的联合强化作用使合金具有高的强度。     

一种2050铝锂合金薄板的微观组织与力学性能

通过力学性能测试和微观组织观察研究了不同热处理工艺对一种2050铝锂合金薄板力学性能和组织结构的影响。结果表明:2050铝锂合金主要强化析出相为T1相和θ′相,并可能存在少量S′相析出。在T6态(175℃)、T8态(6%预变形+155℃)时效时合金具有不同的时效析出特征;相比于T6态时效,由于时效前预变形的引入,T8态时效时合金中T1相和θ′相析出密度提高,尺寸减小,其对应的强度及延伸率均提高,T8峰时效(32 h)时σ_b、σ_(0.2)和δ分别为531MPa、488 MPa和11.4%。T8态时效(155℃/32 h)时,2%~10%预变形均可促进T1相形核,2%~6%预变形可促进θ′相形核,过大的预变形(如10%)并不能促进θ′相进一步形核,但可显著抑制θ′相长大。     

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。