固溶-时效对新型高强高淬透性热挤压Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响

采用力学性能测试、金相观察（OM）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微分析（TEM）研究了固溶-时效工艺对Al-6. 6Zn-1. 8Mg-0. 24Cu-0. 23Mn-0. 21Zr（wt%,7046A）合金挤压板带显微组织与力学性能的影响。结果表明:合金适宜的固溶-时效工艺为470℃×1 h固溶随后120℃×24 h人工时效。在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为570 MPa、532 MPa和10. 9%。T6态合金的物相组成为Al基固溶体、含Mn和Zr的初晶相以及3～5 nm的η’（MgZn₂）析出相,与此同时,晶界上析出η（MgZn₂）平衡相。合金的强化机制为固溶强化、亚结构强化和时效强化。      

Sc对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金挤压铸造组织性能的影响

采用电阻炉熔炼了Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Zr和Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Sc-0.2Zr两种铝合金,在700~720℃挤压铸造成形,并经过465℃×24h+475℃×8h水淬+120℃×24h时效热处理。结果表明,Sc、Zr的复合添加能明显细化α-Al基体和晶间第二相;通过多级固溶和时效处理,显著提高了合金的力学性能,铸件的抗拉强度达到613MPa,屈服强度达到528 MPa,伸长率为6%。     

石油钻杆用高强Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的显微组织和力学性能（英文）

采用维氏硬度测试、拉伸性能测试、透射电子显微镜(TEM)研究3种石油钻杆用Al-Zn-Mg-Cu系合金(合金A:Al-6.9Zn-2.3Mg-1.7Cu-0.3Mn-0.17Cr,合金B:Al-8.0Zn-2.3Mg-2.6Cu-0.2Zr,合金C:Al-8.0Zn-2.3Mg-1.8Cu-0.18Zr)的显微组织和力学性能。结果表明,经(450℃,2 h)+(470℃,1 h)固溶处理及120℃时效12 h后,A、B和C3种合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到736 MPa、695.5 MPa和7%;711 MPa,674 MPa和12.5%;740.5 MPa,707.5 MPa和13%。合金A的强化相为细小弥散分布的GPⅡ区和η'相;合金B的强化相为η'相;合金C的强化相为GPⅠ区、GPⅡ区和η'相,这是合金C具有较佳综合性能的原因。增加Zn含量有利于提高合金强度;增加Cu含量使合金强度略有下降,伸长率上升;增加Mn含量使合金基体内形成尺寸较大的第二相粒子,从而导致合金塑性的降低。     

热处理对Al-11Zn-2.4Mg-2.1Cu-0.1Zr合金组织和性能的影响

制备了新型高Zn含量的Al-11Zn-2.4Mg-2.1Cu-0.1Zr高强铝合金,分析了淬火温度、深冷处理及时效工艺对合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度降低,淬火冷却速度与过饱和固溶体的固溶度连续增加,时效相变驱动力大幅提升,沉淀强化相的析出尺寸不断减小,晶内与晶界析出的强化相数量与析出密度大幅提升,抗拉强度随之提高。深冷处理的作用机制主要为预时效机制,受构件的体积和尺寸影响较大;与135℃×16h时效工艺相比,合金经120℃×24h时效处理后,晶内与晶界均析出了大量细小弥散分布的GP区与η'沉淀强化相,合金时效强化效果最佳,其平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为716 MPa、702 MPa与8.9%。     

新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金单级时效行为研究

通过力学性能和电导率测试以及显微组织的TEM分析,研究新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金的单级时效行为特征.结果表明:当时效温度由100 ℃升高至160 ℃时,合金时效硬化响应速度明显加快,合金进入过时效状态所需的时间缩短,合金的电导率明显提高.与通常的120 ℃,24 h峰时效态相比,合金经140 ℃, 14 h时效处理后,抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和电导率分别达到585 MPa, 560 MPa, 16.1 %和22.6 MS/m,其抗拉强度仅降低1%,屈服强度却提高4%,电导率更是提高11%,作为单级时效制度具有较明显的优势.合金峰时效状态下的主要强化相是细小弥散分布的η'相和GP区.随着时效温度的升高,晶内和晶界的析出相粗化,140 ℃时效时出现明显的晶间无析出带.     

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。     

Mg-8Zn-4Al-1Ca合金的时效微观组织(英文)

利用TEM和HRTEM研究Mg-8Zn-4Al-1Ca合金的时效微观组织。结果表明:Mg-8Zn-4Al-1Ca合金较Mg-8Zn-4A1合金时效硬度显著增高。Mg-8Zn-4Al-1Ca合金在160°C时效16 h,有大量的盘状Ca2Mg6Zn3相沉淀弥散析出,此外,合金的微观组织中还存在晶格畸变、蜂窝状的莫尔条纹、刃型位错及位错环;经48 h时效后合金中沉淀相为粗大的盘状沉淀相和细小、弥散的粒状沉淀相;经227 h时时效后后,其组织中存在大量MgZn2相和Ca2Mg6Zn3相。因此,在Mg-8Zn-4Al-1Ca时效160°C的合金中添加Ca元素能有效提高合金的时效硬度及促进MgZn2强化相的生成。     

Cu-11.1Al-6.5Mn-1.6Zn-0.1Zr形状记忆合金的母相时效效应及其机理研究

研究了母相时效对Cu-11．1Al-6．5Mn-1．6Zn-0．1Zr合金形状记忆效应的影响，应用X射线衍射、扫描电镜等分析了时效过程中该合金相变、组织形态、晶体结构等变化。结果表明：在300℃以下温度时效，Cu-11．1Al-6．5Mn-1．6Zn-0．1Zr合金具有较强的形状记忆稳定性，当时效温度超过350℃时，因发生共析转变(β→α γ2)，使其形状记忆效应显著降低。     

含钪Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr合金铸态组织与力学性能

采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr、Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.12Sc-0.15Zr和Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.20Sc-0.15Zr三种合金,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜,研究了三种合金铸态及不同热处理状态下的显微组织,测试了不同热处理状态下合金的力学性能。结果表明,Sc含量增加可以提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的抗拉强度和伸长率,Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr-0.20Sc经固溶和T6处理后,抗拉强度达到774.6 MPa,伸长率为8.3%。其作用机理主要为Sc含量增加,使合金中Al(3 Sc,Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和弥散强化更进一步加强。     

多级形变时效对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响

采用力学性能和电导率测试及透射电镜观察等方法,研究了不同时效工艺对Cu-1.0Cr-0.2Zr合金组织和性能的影响.结果表明:合金在一级时效工艺(960℃固溶2h+60%冷变形+450℃时效4h)下有很强的时效强化效应,抗拉强度和屈服强度分别为527.0MPa和487.0MPa,伸长率为12.3%,导电率为82.0%IACS,软化温度为520℃;采用二级时效工艺(960℃固溶2h+60%冷变形+450℃时效4h+60%冷变形+450℃时效5h),合金保持较高的电导率的同时,合金的强度及软化温度得到较大提高,抗拉强度和屈服强度分别为565.4MPa和524.1MPa,伸长率为9.8%,电导率为80.1%IACS,软化温度为560℃.显微组织分析表明,高强度主要来源于预冷变形引起的亚结构强化和弥散相的析出强化.二级时效工艺细化了析出相的尺寸,析出的弥散质点对基体的回复和再结晶阻碍作用强烈,使合金具有很高的软化温度.     

Strengthening of silicon Monel

Conclusions In silicon Monel (S-Monel) the (Ni, Fe)₃Si strengthening phase is formed. This phase is precipitated at a high rate from the solid solution during cooling in air from 1000–700°C and the alloy is considerably strengthened as the result. The alloy is additionally strengthened during aging at 600–650°C.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 6, pp. 48–49, June, 1966A. I. Kapotova took part in the experiments.     

δ‘相的强化贡献及微量稀土Ce的影响

利用TEM技术及体视分析原理,研究2090铝锂合金和2090＋Ce稀土高强铝锂合金（Ce添加量为0．05％）中位错组态、δ'相体积分数随时效条件的变化,并利用微观力学原理分析和计算δ'相的强化机制及强化贡献。研究目的在于探讨δ'相的强化作用随时效条件的变化以及微量稀土Ce的添加对δ'相强化贡献的影响。研究结果表明：时效初期,Ce的添加对δ'相的沉淀一定的抑制作用;理论计算结果表明,δ'相的强化贡献约为30MPa-60MPa,2090＋Ce合金中δ'相的强化贡献略低于同等时效条件的2090合金。     

Strengthening materials specifications

Continuing efforts to strengthen materials specifications readily recognize that a mere compliance with a materials specification only assures a material meeting or exceeding the minimum expectations explicitly detailed in the specification. Implicitly, such efforts also recognize that additional and specific client needs must be addressed as supplementary requirements and introduced during material procurement to reduce risks and assure enhanced performance. This article describes two U.S. Navy-related case studies that allowed further strengthening of the materials specification process, using newer methods and renewed understanding. The first case demonstrates the use of a constraints-based modeling approach to specify the chemical composition of high-performance welding electrodes for critical U.S. Navy applications. This approach helps to distinguish high-performance welding electrode chemical compositions from rich and lean welding electrode chemical compositions that might limit the operational envelope, reduce performance, or both, while increasing overall cost of fabrication but otherwise meet electrode specification requirements. The second case identifies that the size of an ingot could be an important factor while specifying the aluminum and sulfur contents of very large-size, heavy-gauge plates. Renewed understanding of melt fluidity issues associated with the solidification of very large-size ingots shows that deficiencies in through-thickness ductility of heavy-gauge plates are related to controlling aluminum and sulfur contents of the voluminous melt, notwithstanding explicit compliance with specification requirements.     

超轻Mg—Li合金细晶强化与复合强化的研究现状

对镁锂合金细晶强化和复合强化的研究现状进行了综述.分析了不同强化方式对镁锂合金显微结构和性能的影响.控制凝固过程、添加晶粒细化元素和变形加工能够细化镁锂合金的晶粒,分析了各种元素对镁锂合金晶粒的细化作用;通过真空浸渗法、压力浸渗法、薄片冶金法及粉末冶金法都能不同程度提高镁锂合金的强度.对今后发展高强超轻镁锂合金的研究进行了展望.     

CuNiCrSiBeZr合金强化工艺研究

研究了固溶、时效及冷变形+时效等工艺对无Co低Be的汽轮机转子槽楔材料CuNiCrSiBeZr合金组织与性能的影响.结果表明,该合金经960℃×1.5 h固溶+30%～38%冷变形+490℃×3 h时效处理后,合金具有优良的综合性能,其硬度(HB)为256,电导率为30.0 MS/m,软化温度达到525℃,室温下抗拉强度为827 MPa.屈服强度为779 MPa,伸长率为16%,经超声波探伤仪探伤合格,满足了服役条件苛刻的汽轮发电机转子槽楔的使用要求.     

合金元素对Au的强化效应与应用

本文讨论了二元Au合金系中富Au端相图特征，合金元素在Au合金中分布及强化与脆化倾向性，分析了合金元素对Au的固溶强化参数和没淀强化参数，轻金属（尤其是Be)具有最高固溶强化参数，Ti具有最高沉淀强化参数；稀土金属兼具高的固溶强化参数和沉淀强化参数，是强化Au与Au合金的重要合金元素，讨论了某些实用Au合金的强化机制。     

2091铝锂合金的强化机制

综合评述了２０９１铝锂合金中可能存在的各种内强化机制。给出了它们对强度贡献的解析表达式；解释了２０９１合金比其他牌号铝锂合金具有更好的强韧性和塑性综合性能指标的原因。指出了提高综合力学性能指标的基本途径和方法。