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1.
以含Zn和不含Zn的2种Al-Mg-Si-Cu合金为研究对象,研究了Zn添加(0.64%,质量分数)对预时效态Al-Mg-Si-Cu合金的自然时效行为和烘烤硬化响应的影响,并利用三维原子探针(3DAP)技术揭示了相关微观机理。结果表明,含Zn合金在80℃下预时效15 min后的自然时效过程中原子团簇的Zn含量增加,原子团簇的稳定性改变,与不含Zn合金相比,含Zn合金原子团簇生长得更快。含Zn和不含Zn合金在预时效后的自然时效过程中屈服强度增加,含Zn合金因为具有更小的原子团簇间距和更大的原子团簇剪切模量,其屈服强度始终高于不含Zn合金。预时效后自然时效不同时间后在170℃下进行30 min模拟烤漆处理,原子团簇向GP区和β"相的转变随着自然时效时间的延长而减弱,因此含Zn和不含Zn合金的烘烤屈服强度降低。Al基体中的Zn具有促进析出相转变的作用,因此含Zn合金的烘烤屈服强度始终高于不含Zn合金。 相似文献
2.
利用光学显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计和万能拉伸试验机等分析手段,表征了Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金搅拌摩擦焊(FSW)接头的显微组织和性能,探究了Sc元素对改善超高强Al?Zn?Mg?Cu?Zr合金焊接性能的作用机制。结果表明:Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金焊接接头具有相似的组织特征,焊核区为动态再结晶组织,由细小均匀的等轴晶组成,包含较高密度的位错线,大部分时效析出相回溶;热力影响区晶粒被拉长,位错密度更高,残留的时效析出相显著粗化;热影响区保留与母材相同的晶粒形态,大部分时效析出的η'相发生长大,少部分粗化成η相。添加质量分数0.17%的Sc,可以使合金FSW接头抗拉强度提升43 MPa,屈服强度提升23 MPa,断后伸长率改善2.3%,焊接系数达到74.1%。Al3(Sc,Zr)二次析出相可以强烈抑制位错、亚晶界、晶界的移动,细化晶粒的同时保留大量的亚结构,且自身可发挥Orowan弥散强化作用。因此,可通过细晶强化、亚结构强化和弥散强化三种方式显著提高合金FSW接头的力学性能。 相似文献
3.
采用显微硬度和拉伸性能测试,结合透射电镜(TEM)和三维原子探针(3DAP)观察,研究了预时效对汽车车身板用新型Al-Mg-Si-Cu-Zn合金烘烤硬化性的影响。研究结果表明,合金经高温短时(150℃,20 min)和低温长时(50℃,6 h)预时效处理后,随即进行185℃,25 min的模拟烤漆处理,合金的显微硬度和屈服强度显著提高;而经高温短时预时效处理样品模拟烤漆后的硬度和强度更高,表现出更显著的烘烤硬化性。两种预时效过程中均形成了一定数量的原子团簇,该团簇的主要溶质原子为Mg和Si,同时发现含有少量的Cu和Zn,两种预时效制度下原子团簇中Cu/Mg,Zn/Mg原子比相当。与低温长时预时效相比,高温短时预时效后原子团簇的尺寸和体积分数更大,而数量更少。但高温短时预时效过程促进了大尺寸且Mg/Si原子比接近于1的原子团簇的形成,该类原子团簇在后续模拟烤漆过程中更易转变为β″相。预时效态合金经后续185℃,25 min模拟烤漆处理后,形成了分布均匀、致密的β″相,从而显著提高了合金强度。经统计分析,发现高温短时预时效合金在烤漆过程中形成的β″相数量更多,体积分数更大,尺寸更小,说明1... 相似文献
4.
提出一种预测临界压边力的数值计算方法。对轴对称拉深成形,使用能量法分别在平面应变条件和等效应变与位置成反比关系条件下,给出法兰变形区的周向应力和等效应变与径向坐标的关系。结果表明,对于定尺寸的板坯和模具,两种假设条件下的周向应力和等效应变的最大相对误差分别为22.3%和35.9%。此外,在皱纹形状以指数函数表示的条件下,得到了压边力与皱纹数量的关系。在平面应变假设条件下,对指数分别小于1、等于1和大于1的不同皱纹形状计算了临界压边力。结果表明,皱纹的假设形状对临界压边力的计算值有较大影响。 相似文献
5.
采用温度记录系统、组织观察、力学性能测试、电导率测试和DSC热分析研究7050高强铝合金固溶过程中的温度变化,确定合理的固溶热处理制度。采用了2种不同尺寸规格的试样进行试验。研究表明,在本试验条件下的固溶热处理过程中,大尺寸试样固溶温度相对较低,固溶时间较短,导致合金中强化析出相的体积分数减少。对于尺寸为25mm×25mm×2.5mm和70mm×60mm×20mm的试样,合理的固溶热处理制度分别为(480℃,30min)和(480℃,90min)。小尺寸试样中的GP区和η′相密度大于大尺寸试样中相应的密度,这与合金性能测试的结果一致。 相似文献
6.
高强韧低淬火敏感性7XXX系铝合金,是满足航空工业当前及未来发展对厚截面整体式结构件制造紧迫需求的必然选择,是当前世界各国在航空铝合金材料研发方面的热点和重点。近年来,美欧等发达国家开创了以7085合金为代表的新一代高强韧低淬火敏感性7XXX铝合金材料体系;我国也成功开发出了一种具有完全自主知识产权、综合性能优异的高强韧低淬火敏感性铝合金材料。详细介绍了国内外高强韧低淬火敏感性7XXX系铝合金的特征、发展历史和现状,并总结了其未来发展方向。在厚截面铝合金材料的设计和生产过程中,通过成分优化设计和组织控制以最大可能地降低合金的淬火敏感性,是发展新一代高强韧低淬火敏感性铝合金材料的必由之路。 相似文献
7.
采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和差示扫描量热法研究Al-0.66Mg-0.85Si合金在均匀化过程中的组织演变。合金铸态组织呈典型的枝晶形貌,存在α(Al)、Al15(FeMn)3Si2、Mg2Si,、Q(Al1.9CuMg4.1Si3.3)和Si相。铸态组织中存在2种不同晶体结构的Mg2Si相,一种是在铸造过程中形成的,另一种是在铸造完成后的空冷过程中形成的。经过545°C、20 h均匀化处理之后,组织中的Q、Mg2Si和Si相已完全溶入基体,残留的第二相主要是Al15(FeMn)3Si2相。Al15(FeMn)3Si2相的尺寸减小、球化并且在晶界上断续分布。在铸态和均匀化热处理状态中,均未发现含Zn相。 相似文献
8.
9.
利用显微镜(OM)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)和X衍射(XRD)研究一种高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金在均匀化处理过程中的显微结构演变,使用扩散动力学模型推导均匀化动力学方程,用于确认最佳均匀化参数。结果表明:合金的铸态组织中存在严重偏析,非平衡共晶结构包含α(Al)、Mg(Zn,Cu,Al)2、 S(Al2CuMg)、θ(Al2Cu)和富Fe相。当前研究表明均匀化过程中没有发生Mg(Zn,Cu,Al)2相向S(Al2CuMg)相的转变,Mg(Zn,Cu,Al)2相直接回溶。随着均匀化的进行,θ(Al2Cu)相溶入基体。均匀化后富Fe相仍残留,但随着保温时间的延长,富Fe相中的Zn、Mg元素铸件减少或消失。最佳均匀化参数为440 oC×12 h 468 oC×24 h,这与均匀化动力学的分析相一致。 相似文献
10.
通过同步辐射小角度X散射实验方法(SAXS)、透射电镜(TEM)和力学性能测试,研究Al-4.74Cu-0.50Mg-0.30Ag合金单级时效过程中的沉淀析出行为.结果表明:合金在单级时效过程中的主要析出相为Ω相和少量的θ'相,随着时效时间的延长,析出相的径向尺寸明显增大,宽度方向变化较小,逐渐演变成为薄片状,析出相尺寸先增大后趋于稳定,其体积分数先增大后减小,最后再逐渐增大,且增大速率降低. 相似文献