后时效对超细晶6061铝合金微观结构与力学性能的影响

采用TEM、XRD、显微硬度实验和拉伸实验,利用等通道转角挤压(ECAP)和后时效相结合制备出超细晶6061铝合金,对其微观结构和力学性能进行了对比研究。结果表明,经过两道次ECAP后,合金的平均晶粒尺寸细化到210 nm。两道次ECAP+80℃、20 min低温后时效,合金的平均晶粒尺寸为278 nm,基体中弥散分布细小的针状β’’、L相和Q’相纳米级析出物,拉伸强度和屈服强度分别达到514和483 MPa,并保持了15.1%的均匀伸长率。ECAP在基体中引入的大量位错促进了析出相的形核,加速了时效过程中的析出动力学;ECAP低温后时效,合金的高强度和高韧性与细晶强化、位错强化和纳米析出相强化有关。基于实验结果,分析了合金ECAP和后时效过程中时效相的演变过程。     

纳米晶Al-Mg-Si-Cu铝合金的微观结构、力学性能和时效相演变

通过变形前在合金内部引入高密度纳米时效相并随之进行高压扭转变形(HPT),可制备具有纳米晶结构的高强高韧Al-Mg-Si-Cu铝合金。采用X线衍射仪、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和原子探针层析技术分析了峰时效(T6态)与不同圈数(T)高压扭转变形相结合工艺制备的纳米晶6061铝合金的微观结构,并通过硬度与拉伸实验对不同状态合金进行了力学性能测试。结果表明：T6态合金经HPT 5T变形后,硬度由107HV提高至176HV,抗拉强度和屈服强度分别由297 MPa和234 MPa (T6)提升至620 MPa和555 MPa (HPT 5T),并具有12%的均匀伸长率;此时,合金中各微观结构参数(晶粒粒径、微观应变与位错密度)接近峰值;继续变形时,各参数无明显变化;合金中时效相随HPT变形发生“时效相→破碎→球化→细化→回溶→过饱和固溶体→再析出时效相”的动态演变过程。     

铝合金中的Sn微合金化:强化作用及机制

微合金化是提高铝合金性能的重要途径,而Sn是铝合金中最具潜力的微合金化元素之一,可以有效改善合金的组织和性能。微量Sn的加入可以显著影响铝合金中的时效析出,这是由于其在铝基体中固溶度小、扩散速率快以及与空位之间的结合能力较强所致。综述了微量Sn对可热处理强化铝合金的微观结构和力学性能的影响,深入探讨了Sn在铝合金中对时效析出的影响机理,并分析了目前微量Sn化铝合金的研究中仍存在的一些问题及主要的研究方向。     

铝合金中的Sn微合金化:强化作用及机制

微合金化是提高铝合金性能的重要途径,而Sn是铝合金中最具潜力的微合金化元素之一,可以有效改善合金的组织和性能.微量Sn的加入可以显著影响铝合金中的时效析出,这是由于其在铝基体中固溶度小、扩散速率快以及与空位之间的结合能力较强所致.综述了微量Sn对可热处理强化铝合金的微观结构和力学性能的影响,深入探讨了Sn在铝合金中对时效析出的影响机理,并分析了目前微量Sn化铝合金的研究中仍存在的一些问题及主要的研究方向.     

高温预变形对Al-Mg-Si合金自然时效及烘烤硬化的影响（英文）

采用显微硬度测试、差示扫描量热法(DSC)和透射电镜(TEM)测试研究高温预变形工艺对Al-Mg-Si合金自然时效和烘烤硬化的影响。结果表明:合金固溶处理后立即进行170℃预变形可以有效降低常温预变形工艺的T4态硬度过高等有害作用,并产生更好的烘烤硬化效果。170℃预变形7%并保持10 min是最佳的高温预变形工艺,可以使合金获得较低的T4态硬度和良好的烘烤硬化效应。高温预变形过程中同时产生的位错和Cluster(2)可以显著地抑制合金的自然时效,并促进烤漆过程中β″相的析出,同时产生的动态回复可以有效抑制加工硬化产生的不利影响。     

Mg/Si比对6000系铝合金自然时效和析出强化的影响

采用硬度测试、差示扫描量热法(DSC)分析及透射电镜(TEM)表征手段,观察并研究了Mg/Si比对6000系Al-Mg-Si合金自然时效及烘烤硬化性能的影响。结果表明:合金在自然时效过程的硬化速率与Mg/Si比关系不大,过剩Si合金在自然时效阶段硬度较高,不利于其成形,而该合金较高的析出动力学使其人工时效后具有足够的强度;合金经过自然时效后会使析出相粗化,密度减小,导致合金的时效强度明显降低,自然时效对过剩Mg合金的危害作用更大,这可能与其自然时效过程中形成的富含Mg的原子团簇难以转化为β″有关。     

汽车车身用6000系铝合金板材微观组织与热处理工艺的研究进展

本文介绍了6000系铝合金在汽车车身上的应用现状及其性能特点,并详细论述了该系合金的时效析出特征、强化机理、织构演化和合金元素对性能的影响。此外,分析了6000系铝合金的传统热处理工艺,阐述了固溶后预时效和预变形对合金烘烤硬化性的影响,并探讨了汽车车身用6000系铝合金目前存在的问题及当前的主要研究方向。     

Cu含量和热处理工艺对Al-Si-Mg-Mn-xCu铸造铝合金显微组织和力学性能的影响（英文）

采用三维X射线显微镜、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及硬度测试系统研究Cu含量及热处理工艺对真空压铸Al-Si-Mg-Mn-xCu合金显微组织和力学性能的影响。研究发现,虽然Cu含量增加会提高铸锭中气孔的密度和尺寸,但是Cu添加将促进凝固过程中含Cu初生相(Q-Al₅Cu₂Mg₈Si₆和θ-Al₂Cu)的形成,从而提高合金性能。合金中形成5种不同结构的初生相,包括共晶Si、α-Al(Fe,Mn)Si、β-Mg₂Si、Q-Al₅Cu₂Mg₈Si₆和θ-Al₂Cu相。随着Cu含量增加,θ相的面积分数迅速增加,α-Al(Fe,Mn)Si相面积分数首先降低,随后缓慢增加,而Q相的变化趋势与α-Al(Fe,Mn)Si相相反。这些初生相在热处理过程中会出现不同的演变规律。在随后的时效处理过程中,Q’和θ’相的协同析出能显著提高合金的时效硬化潜力。