均匀化对高Mn 3003铝合金析出相及3003/4343复合板组织与性能的影响

通过电导率测量、拉伸试验、金相观察以及SEM分析,研究了不同均匀化制度对高Mn 3003合金的析出相行为及复合板组织性能的影响。结果表明,复合板晶粒大小主要取决于析出相的尺寸和数量密度的综合作用,且数量密度对再结晶的抑制作用大于尺寸的影响。随着均匀化升温速率的提高,析出相来不及形核析出,数量减少,尺寸增大,在200℃/h时得到的晶粒组织最小,屈服强度最好,为71.8 MPa;随着均匀化温度升高,Mn在基体中的固溶度增大,细小析出相发生回溶,析出相的数量密度减小,尺寸先增大后减小,在600℃下,合金屈服强度最大,为64.2 MPa;另外,钎焊后复合板的屈服强度较钎焊前均有所降低。     

均匀化退火对高Mn含量AA3003铝合金析出行为和组织演变的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、电导率测试和力学性能测试等方法研究了均匀化退火处理对高Mn含量AA3003改性合金的析出行为和显微组织的影响。结果表明:在均匀化退火升温阶段,析出相经历了形核、较高温度下长大及部分回溶过程,600℃保温阶段主要发生了析出相的长大粗化;均匀化退火升温速率越快,保温结束后析出相的尺寸越大,析出相数目越少。复合板钎焊前后的力学性能的变化是由于高Mn含量AA3003改性合金的析出强化和细晶强化共同作用的结果;均匀化退火升温速率对钎焊前复合板料的力学性能影响不大,但升温速率越快,晶粒尺寸越小,钎焊后的强度越高。     

时效制度对2A97铝锂合金疲劳裂纹扩展速率的影响

针对不同时效制度下2A97铝锂合金的疲劳裂纹扩展速率进行了研究;并通过光学显微镜、透射电镜和扫描电镜对合金的微观组织和疲劳断口进行了观察分析。结果表明:2A97合金薄板(T3+135℃/12 h)时效态的裂纹扩展速率最低,其次为T3,(T3+135℃/60 h)时效态的扩展速率略低于(T3+135℃/120 h)时效态,T6态的裂纹扩展速率最高。时效制度在较低的ΔK水平下对合金的裂纹扩展速率影响较大,而在较高ΔK水平下影响较小。δ′相及细小的T1相可以促进共面滑移,增加滑移可逆性,降低裂尖应力集中程度及塑性累积水平,同时使裂纹发生偏折,促进裂纹闭合效应,提高裂纹扩展抗力;粗大、密集的T1相及半共格的θ′相抑制共面滑移,易于造成应力集中,降低裂纹扩展抗力;晶界处的无沉淀析出带(PFZ)及平衡相急剧降低晶界强度,极易造成沿晶开裂,使合金裂纹扩展速率迅速提高。     

Mn、Fe含量对3003铝合金铸锭均匀化行为的影响

通过电导率测试、扫描电子显微镜等观察分析,研究了不同Mn、Fe含量对3003合金铸锭和均匀化组织的影响。3003合金铸锭中有明显的波纹状Mn偏析,晶界处有粗大的α-Al(Fe,Mn)Si或Al₆(Fe,Mn)初生相。Fe含量由0.12%(质量分数)升高至0.30%,铸锭平均晶粒尺寸由257 μm减小为108 μm,初生相面积分数由1.28%升高至3.75%;Mn含量越高,合金电导率值越低。均匀化升温阶段,析出相主要受形核和长大过程控制,并伴随较高温度下析出相的部分回溶;600 ℃保温阶段,析出相以Ostwald熟化和原子长程扩散两种机制发生粗化,尺寸不断增大,数量减少;合金均匀化晶界附近有无析出带形成。合金Mn含量由1.15%升高至1.60%,析出相回溶温度由500 ℃升高至550 ℃,600 ℃保温12 h完成后,析出相尺寸也由149.0 nm升高至342.5 nm;高Fe低Mn(0.30%Fe,1.15%Mn)合金晶内析出相分布均匀,而低Fe高Mn(0.12%Fe,1.60%Mn)合金晶内析出相呈不均匀分布,晶粒心部及枝晶干处贫Mn区析出相数量较少。