Al-Zn-Mg-Cu合金多尺度第二相粒子与性能关系研究

介绍了Al-Zn-Mg-Cu合金多尺度第二相粒子与性能关系的研究。涉及的多尺度第二相粒子包括微米尺度的金属间化合物、亚微米尺度的弥散相、纳米尺度的晶内析出相和晶界析出相;涉及的相关性能为强度、断裂韧性以及腐蚀性能。结合相关文献与作者的研究工作,可以得出以下结论:金属间化合物会影响合金的断裂韧性和腐蚀抗力;弥散相通过抑制基体再结晶的方式影响合金的强度、断裂韧性以及腐蚀抗力;晶界析出相会影响合金的断裂韧性和腐蚀抗力;晶内析出相影响合金的强度和断裂韧性。     

热变形条件对7085铝合金晶粒结构和性能的影响(英文)

通过光学显微镜、透射电镜和力学与断裂性能测试,研究热变形条件对7085铝合金晶粒结构和性能的影响。结果表明,动态再结晶的体积分数随着Z值的减少而增加,静态再结晶的体积分数随着Z值的减少而降低。经固溶时效后,合金的力学性能和断裂性能随着Z值的增加先升高后降低。建立了综合变形和固溶过程中的显微组织演化图。在考虑显微组织和性能的基础上,合金优化的Z参数变形条件为1.2×10109.1×1012.     

固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金组织与应力腐蚀的影响

对7B50铝合金热轧板在460～490℃范围内进行固溶处理、室温水淬及人工时效,通过室温力学性能测试、慢应变速率拉伸实验及电导率测试,结合光学显微镜,扫描电镜和能谱分析,研究固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织与应力腐蚀的影响。结果表明,提高固溶温度能有效减少残留相,增加再结晶的体积分数。当固溶温度从460℃提高到490℃时,屈服强度(σ0.2)和抗拉强度(σb)分别提高20.9%和23.5%,固溶温度从480℃升高到490℃时,强度变化不大,但随着固溶温度升高,伸长率先提高后降低,抗应力腐蚀性能先升高后降低。当固溶温度为480℃时,应力腐蚀敏感性最低,综合性能较好。残留相增多和再结晶程度提高是引起应力腐蚀敏感性提高的主要原因。在腐蚀溶液中,应力腐蚀断口形貌为典型的沿晶断裂。     

淬火介质及工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金腐蚀性能的影响

采用晶间腐蚀、剥落腐蚀、扫描电镜、透射电镜等方法,研究了不同的淬火方式对Al-6.5Zn-2.65Mg-2.2Cu-0.3Sc-0.13Zr锻造态铝合金的腐蚀性能及显微组织的影响.结果表明,空气中自然冷却淬火严重降低了T6时效态合金的抗腐蚀性能.而采用室温水淬的T6时效态合金比室温油淬的时效态合金具有更好的抗剥落腐蚀性能.当预先采用80 ℃×30 s水淬或80 ℃×30 s油淬再室温水淬时,相应T6时效态合金的抗腐蚀性能得到明显改善.预先80 ℃淬火能提高时效态合金的抗剥落腐蚀性能的主要原因是晶界析出相的大小与分布发生了明显的改变.     

变形程度对7150铝合金再结晶及性能的影响

采用拉伸性能测试、晶间腐蚀、剥落腐蚀及电化学测试,结合金相和扫描电镜等分析手段,研究了变形程度对7150铝合金再结晶及性能的影响。结果表明,变形量越大,合金的再结晶程度越高。当变形量为75%时,合金的强度最高,变形量为60%时,晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性最低;再结晶程度随变形量增大是导致合金抗晶间腐蚀性能降低的主要原因。当合金变形程度为75%时,综合性能最佳。     

镦粗压下量对Al-Zn-Mg-Cu铝合金锻件组织与性能的各向异性的影响

为了制备高综合性能的超强铝合金锻件,通过硬度、电导率、力学拉伸和剥落腐蚀等测试,并结合多种显微组织观察(OM、SEM)手段,研究了最终道次的镦粗压下量对Al-Zn-Mg-Cu铝合金锻件组织与性能的各向异性的影响。结果表明:随着最终道次的镦粗压下量的增加,锻件综合力学性能基本不变,各向异性先减小后增大;抗腐蚀性能有所下降,各向异性增大,当最终道次的镦粗压下量为20%～40%时,锻件的强度和伸长率以及抗腐蚀性能的各向异性最小,此时得到的锻件综合性能最优。最终道次的镦粗压下量导致的晶粒形状大小的改变和第2相分布的变化是产生这种现象的主要原因。     

最终形变热处理对7097铝合金锻件组织与性能的影响

采用力学性能测试、剥落腐蚀试验、光学显微镜、扫描电镜以及透射电镜等对最终形变热处理后的7097铝合金锻件的力学性能各向异性和抗腐蚀性能进行了研究.结果表明:合金的综合性能随着预变形程度的增加先升高后降低.采用3％预拉伸在保持与未进行预拉伸的三级时效态7097铝合金拉伸性能相近的同时,合金抗应力和抗剥落腐蚀性能提升,其中LT 向最短裂纹萌生时间和平均裂纹萌生时间分别由221 h和233 h增加到450 h和450 h,合金ST向应力腐蚀最短裂纹萌生时间由9.5 h增至37.5 h.但当预变形量达到5％时,合金的综合性能降低.     

7085铝合金热变形的流变应力行为和显微组织

采用Gleeble-1500热模拟机进行热压缩实验,研究7085铝合金在变形温度为350~470℃、应变速率为0.001~1 s?1条件下的流变应力变化规律和变形后的显微组织。研究表明:7085铝合金的流变应力随应变速率增大而增大,随变形温度升高而减小。该合金热压缩变形的流变应力行为可用双曲正弦形式的本构方程描述为ε=A[sinh(ασ)]nexp(?Q/RT),也可用Zener-Hollomon参数来描述,其参数A、α、n以及热变形激活能Q分别为2.722 54×1011s?1、0.016 03 MPa?1、6.259以及176.58 kJ/mol。随着温度升高和应变速率降低,合金的主要软化机制由动态回复逐渐转变为动态再结晶。     

固溶处理对Al-8.54Zn-2.41Mg-xCu铝合金组织与性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、室温力学性能及电化学腐蚀测试,研究固溶时间对Al-8.54Zn-2.41MgxCu(x=2.2,1.3)超强铝合金组织与性能的影响。结果表明,固溶时间延长,合金基体中残余结晶相的数量显著减少,再结晶体积分数增加,电化学腐蚀电位正移。固溶时间为60 min时,Cu=1.3%(质量分数)合金的强度和抗腐蚀性能均高于Cu=2.2%合金。当固溶时间延长至180 min时,Cu=2.2%合金的抗拉强度和屈服强度略有提高,Cu=1.3%合金强度降低;高铜含量合金剥落腐蚀程度减少,低铜合金剥落腐蚀程度增加,且高铜合金的抗腐蚀性能高于低铜合金。适当缩短固溶时间,能够提高低铜合金的强度和抗腐蚀性能。在相同的固溶条件下,2种合金的电化学腐蚀电位相差不大。