7003铝合金时效双峰的组织与性能研究

采用洛氏硬度计(HRB)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及电子拉伸试验机等技术,对7003铝合金的时效行为、力学性能、显微组织、抗应力腐蚀性能等进行了系统的研究。结果表明,7003铝合金时效后的硬度、强度都出现时效双峰的现象,合金两个时效峰的硬度和强度差不多;但在393 K的长期时效制度下,时效第二峰时合金的强度、硬度、塑性、韧性、抗应力腐蚀性能都较第一时效峰的高;对应第一个峰值,合金的主要强化相是GP区;对应第二峰值,其主要强化相为η′(MgZn2)相。这两种相都能阻碍位错运动,对合金起到很好的强化作用。     

7075铝合金“双峰”时效研究

采用硬度测试、拉伸力学性能测试、XRD衍射物相分析以及α(A l)基体点阵常数的测量等方法对7075铝合金超长时间时效行为、力学性能、应力腐蚀(SCC)敏感性及组织进行了研究。结果表明,7075铝合金的硬度及强度都具有时效双峰特征。两个时效峰的硬度和强度相差不多,但对应第二峰时效的合金具有高强度低SCC敏感性等优异性能。第二峰强化相主要是充分析出的η′相(MgZn2)。     

7003铝合金双级双时效峰的氢脆敏感性

采用阴极渗氢、洛氏硬度计、电子拉伸试验机、测氢仪、能谱(EDS)等手段研究了7003铝合金双级双峰时效下的力学性能及氢脆敏感性。结果表明,充氢前后7003铝合金的强度等性能具有时效双峰特征,第二时效峰处合金强度的下降量明显比第一时效峰的小,且第二时效峰处合金的氢脆敏感性较第一时效峰的氢脆敏感性低。此外,晶界Mg偏析越多,阴极充氢试样中的氢浓度越高,这表明在阴极渗氢过程中存在着Mg-H相互作用。     

7175铝合金时效“双峰”应力腐蚀敏感性的研究

采用力学性能试验与透射电镜分析相结合的方法，探讨了７１７５铝合金在长期时效过程中力学性能及微观组织变化的特征。结果表明，合金的硬度及强度存在两个峰值，尽管两个时效峰强度相差不大，但对应第二时效峰后（１４０℃）材料的应力腐蚀敏感性较低。对应第一峰时效后基体组织中存在高密度ＧＰ区；而对应第二峰时效后基体组织中除ＧＰ区外还存在η＇相（ＭｇＺｎ_２）     

7175铝合金时效“双峰”应力腐蚀敏感性的研究

采用力学性能试验与透射电镜分析相结合的方法，探讨了７１７５铝合金在长期时效过程中力学性能及微观组织变化的特征，结果表明，合金的硬度及强度存在两个峰值，尽管两个时效峰强度有相差不大，但对应第二时效峰后（１４０℃）材料的应力腐蚀敏感性较低，对应第一峰时效后基体组织中存在高密度度ＧＰ区；而对应第二峰时效后基体组织除ＧＰ区外存在η相（ＭｇＺｎ２）。     

7×××系铝合金双级双峰时效工艺研究

采用洛氏硬度计、显微硬度测试仪、扫描电镜(SEM)等手段系统地研究了7003、7050和7075铝合金双级双峰时效过程中时效硬化特性和微观组织结构等。结果表明,7×××系铝合金双级时效与单级时效一样存在硬度双峰现象,且第二峰的硬度比第一峰的硬度略高,从而验证了7×××系铝合金双级双峰的普遍性。     

时效时间对7075铝合金疲劳裂纹扩展速率的影响

采用透射电镜、显微硬度仪、拉伸试验和疲劳试验等研究了 7075铝合金在欠时效(120℃×8 h)、峰时效(120℃×24 h)与过时效(120℃×48 h)状态下的微观组织、硬度、拉伸性能方面与疲劳裂纹扩展速率方面的差异.结果表明:3种时效状态的合金在高低应力强度因子范围时,疲劳裂纹扩展速率呈现不同的规律.在低应力强度因子范围时,峰时效态合金的疲劳裂纹扩展速率最高,过时效态最低;在高应力强度因子范围时,过时效态的合金表现出最优的疲劳裂纹扩展阻力,而峰时效与欠时效状态的疲劳裂纹扩展阻力相近.结合疲劳损伤能量模型、强塑积与晶界析出相差异,分析了时效时间不同引起疲劳裂纹扩展速率差异的本质原因.     

7003铝合金的淬火敏感性

采用分级淬火的实验方法,结合合金淬火态电导率和时效态硬度的测试拟合得到7003铝合金的时间-温度-转化率(TTT)曲线和时间-温度-性能(TTP)曲线,利用透射电镜(TEM)并结合Avrami方程研究了7003铝合金在等温过程中的组织变化。结果表明:当7003铝合金在相同温度下等温时,随保温时间延长,淬火态电导率呈上升趋势,时效态硬度呈下降趋势。透射电镜分析发现,在鼻温附近随保温时间的延长,晶粒内部析出相尺寸和间距变大,晶界析出相尺寸和间距变小,晶界无沉淀析出带变宽。实验用7003铝合金"C"曲线的鼻尖温度约为280℃,其孕育期约为10 s,淬火敏感温度区间较小,仅在鼻温附近淬火敏感性较高,而低温区和高温区淬火敏感性较低。实验用7003铝合金在线淬火时在鼻温附近应该以大于4℃/s的速度冷却,以抑制各种物相的析出。     

固溶时间对7003铝合金显微组织与性能的影响

用显微硬度计、电子拉伸试验机、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等手段,对不同时间固溶处理的7003铝合金时效前后的显微组织与性能进行了研究.结果表明,随着固溶时间的延长,第二相先溶解后又有新的析出并长大,第二相的强化效果先是降低后又增强,从而其强度和硬度先降低后增强;时效后的强度和硬度明显高于时效前,且743 K×70 min固溶的合金经过393 K×50h时效后,其硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到118 HV0.1、347.0 MPa、286.1 MPa和15.5%.     

Ag对Al-Cu-Mg合金组织与性能的影响

通过硬度测试、拉伸测试和透射电镜(TEM)分析,研究了Ag对Al-Cu-Mg合金室温力学性能与显微组织的影响.结果表明,Ag的添加加速了合金的时效过程,使合金的室温强度得到明显提高.在165℃峰时效时,含Ag的合金析出相是与基体共格的片状Ω相及少量θ'相组成,未含Ag的合金析出相主要是θ'相.Ag促进合金强化的原因在于Ω相具有很好的沉淀强化作用,在长时间时效时具有较好的抗粗化能力.