Effect of Y content on microstructure and mechanical properties of 2519 aluminum alloy

The effects of yttrium（Y） content on precipitation hardening, elevated temperature mechanical properties and morphologies of 2519 aluminum alloy were investigated by means of microhardness test, tensile test, optical microscopy（OM）, transmission electron microscopy（TEM） and scanning electron microscopy（SEM）. The results show that the tensile strength increases from 485 MPa to 490 MPa by increasing Y content from 0 to 0.10%（mass fraction） at room temperature, and from 155 MPa to 205 MPa by increasing Y content from 0 to 0.20% at 300 ~C. The high strength of 2519 aluminum alloy is attributed to the high density of fine 0＇ precipitates and intermetallic compound AICuY with high thermal stability. Addition of Y above 0.20% in 2519 aluminum alloy may induce the decrease in the tensile strength both at room temperature （20 ℃） and 300℃.     

Effects of Yb addition on microstructures and mechanical properties of 2519A aluminum alloy plate

The effects of Yb content on the microstructures and mechanical properties of 2519A aluminum alloy plate were investigated by means of tensile test,optical microscopy,transmission electron microscopy,scanning electron microscopy and X-ray diffractometer.The results show that addition of 0.17% (mass fraction) Yb increases the density of θ' particles of the 2519A alloy plate and reduces the coarsening speed rate of θ' phase at 300 ℃.Therefore,tensile strength is enhanced from 483.2 MPa to 501.0 MPa at room temperature and is improved from 139.5 MPa to 169.4 MPa at 300 ℃.The results also show that with the addition of 0.30% (mass fraction) Yb,the mechanical properties increase at 300 ℃ and decrease at room temperature.With Yb additions,the Al7.4Cu9.6Yb2 phase is found whilst the segregated phases of as-cast alloys along grain boundaries become discontinuous,thin and spheroidized.     

3种高强铝合金的低温拉伸力学性能研究

利用拉伸测试、扫描电镜与透射电镜等手段,研究了2519-T87、2219-T81以及7039-T6三种铝合金板材的拉伸力学性能.结果表明,当变形温度由室温293 K降至77 K时,3种合金的屈服强度与抗拉强度均有所提高,其中抗拉强度分别提高23.1%、12.0%及6.2%.同时3种合金的伸长率随着温度降低有所提高.由于低温变形过程中平面滑移受抑制,加工硬化指数增加,变形均匀性增强,导致材料的强度增加,塑性有所提高.     

强变形工艺对2519A铝合金组织与性能的影响

通过硬度测试、拉伸性能测试、透射电镜观察等分析手段研究了不同强变形工艺下2519A铝合金的力学性能与微观组织。结果表明,经50%的冷轧变形和165 ℃人工时效后,2519A合金的力学性能明显提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为522 MPa、468 MPa和8.5%。而在冷变形前添加165 ℃×2 h预时效处理,合金的力学性能进一步提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到535 MPa、497 MPa和8%。预时效处理可以提高合金中θ′相的密度,使析出相分布更加均匀,有助于提高合金的力学性能。     

T916形变热处理工艺对2519A铝合金组织、力学性能及抗弹性能的影响

借助金相显微镜、透射电镜、拉伸测试、抗弹性能测试等手段研究T916新型形变热处理对2519A铝合金组织、力学性能和抗弹性能的影响。经T916工艺处理的2519A铝合金,其屈服强度、抗拉强度、伸长率分别达到501MPa、540MPa、14％。30mm厚的2519A-T916铝合金板材的极限穿透速度达715m／s。弹坑侧壁组织随着弹孔深度的变化而变化。T916热处理工艺中的断续时效阶段是2519A铝合金性能提升的关键。低温下的时效使得GP区变得密集,从而使得后续相的析出也变得更为密集、细小。     

Strengthening-toughening of 7xxx series high strength aluminum alloys by heat treatment

1　INTRODUCTIONAerospaceand groundtransportationvehicleswithreducingstructuralmasscanenhancecarrycapa bilityandflexibility ,decreasefuelconsumption ,andextendflightvoyageevidently .Highstrengthstruc turalmaterialswithlightdensityplayapivotalroleonreducingmassinstructure .Presently ,confrontedwithcompetitionofresinbasedcomposites ,alu minumalloysas primarystructuralmaterialsforspacecraftandgroundtransportationvehiclesarede velopinginlinesofsuperhighstrength ,corrosionen durance ,lowdensitya…     

时效处理对Mg-6Al-1Nd-xGd合金组织及高温力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、EDS能谱分析等手段研究了Mg-6Al1Nd-xGd(0,0.5,1,1.5)合金的时效硬化行为及时效处理(T6)对合金高温拉伸性能的影响,结果表明:Gd元素的加入使Mg-6Al-1Nd合金的时效过程延长,随Gd含量的增多,合金在200℃时效时的硬度峰值从28 h延迟到36 h附近,且Gd含量为1%时合金峰值硬度最大,达到HV51.1。T6处理后,合金的强度及塑性都有所提升,Mg-6Al-1Nd-1Gd合金在200℃的抗拉强度为146 MPa,伸长率为22.3%,较铸态分别提高27.5%和29.7%,合金表现出良好的综合高温拉伸性能。     

Regulation Mechanism of Novel Thermomechanical Treatment for Microstructure and Properties of 2E12 Aluminum Alloy

采用拉伸试验与疲劳裂纹扩展试验,以及扫描电子显微分析与透射电子显微分析,研究了热机械处理对2E12铝合金的拉伸力学性能、疲劳性能以及微观组织结构的影响。采用本热机械处理可以使2E12合金同时获得优异的强度与塑性配合,其屈服强度较T3提高了28%,抗拉强度也提高了17%,同时其延伸率仍维持T3水平（16%以上）。热机械处理样品裂纹扩展速率低于T3及T6峰时效状态。热机械处理状态的合金中包含大量相互缠结的位错,并形成了位错胞状组织。新型热机械处理大幅提升合金综合性能的机制是多种复合组织结构的协同作用,包括位错亚结构、Cu/Mg溶质原子团簇及空位复合体、GPB区等     

Al含量对铸态V-Alx合金组织和力学性能的影响

V-Al合金膜有着良好的抗氢脆性和高的氢渗透率,有望成为未来取代Pd合金膜的替代材料。V-Al合金的显微组织不仅影响氢分离性能,还将影响强度和塑性成形性能。本研究通过真空非自耗电弧炉熔炼制备了氢分离用V-Alx(x=5,10,20,30,at%,下同)合金。利用扫描电镜/能谱仪、X射线衍射仪及拉伸试验机和维氏硬度仪等手段,研究了Al含量对铸态V-Alx合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:V-Alx合金凝固组织均由V基固溶体及Al2O3粒子组成。Al元素的添加对合金有细化晶粒的作用,随Al含量增加,合金晶粒尺寸减小。当Al元素含量为5at%时,合金抗拉强度达到最大,为236MPa,比纯V提高了12%,这是细晶强化、固溶强化和析出强化的共同结果,此时延伸率相比纯V略有降低。当Al元素含量达到10at%及以上时,Al2O3粒子发生粗化导致合金抗拉强度下降,延伸率急剧下降,合金失去塑性。     

Cu和Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能的影响

通过力学试验及透射电镜研究了不同Cu和Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金室温、高温力学性能以及显微组织的影响.结果表明,提高Cu和Mg的含量可以提高合金在室温及高温条件下的屈服强度和抗拉强度,但伸长率下降.透射电子显微分析表明,增加Cu和Mg的含量将提高时效过程中强化相的形核密度与体积分数,从而提高合金的强度.     

Mg含量对2A14铝合金组织和力学性能的影响

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度计、拉伸和冲击试验机等测试设备研究了不同Mg含量对2A14铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着Mg含量的增加,时效态合金基体中剩余结晶相明显增多,强度先增加后降低,而强度最高时冲击性能略有降低。Mg含量的增加会促进Cu-Mg团簇的形成,为后续θ′和Q′相提供形核位点,使其数量显著增加,强度随之提高,但过多的Mg会使基体中剩余结晶相(Al₂Cu、AlCuMgSi、AlSiMnFe等)显著增加,造成应力集中,降低冲击性能和拉伸性能。     

时效工艺对2519A铝合金力学性能及抗应力腐蚀开裂性能的影响

通过常温拉伸实验、慢应变拉伸应力腐蚀实验、极化曲线测试及透射电镜等研究了不同时效工艺对2519A合金的力学性能和抗应力腐蚀开裂性能的影响.结果表明:与传统的2519A-T87合金相比,再时效时间为19 h的2519A-T9I7合金同时具有优异的力学性能和良好的抗应力腐蚀开裂性能.这是由于2519A-T9I7合金在T9I...     

Cu含量对重力铸造Al-Cu-Mg-Sc合金组织及力学性能的影响

在重力铸造条件下制备了不同Cu含量(4%~6%,质量分数,下同)Al-Cu-Mg-Sc合金,采用500 ℃×4 h＋520 ℃×6 h的双级固溶,水冷后进行175 ℃×5 h时效。通过维氏硬度测试、室温拉伸性能测试试验、扫描电镜分析(SEM)等手段,研究了不同Cu含量对试验合金显微组织和力学性能的影响,进而优化Al-Cu-Mg-Sc铝合金成分。结果表明,经热处理后,随Cu含量从4.26%提高至5.58%,Al₂Cu析出相含量持续提高,热处理后合金屈服强度从191 MPa提升至216 MPa,抗拉强度从323 MPa提升至355 MPa,伸长率维持在13%附近。然而,当Cu含量较高时(6.13%),微观组织中Al₂Cu相体积分数较高,固溶后进入基体的Al₂Cu相数目有限,有大量Al₂Cu相残留在晶界处,经过时效处理后,合金的强化效果不能随Cu含量的增加而继续提升。因此整体上,随Cu含量提高,时效态高Cu含量合金的硬度和抗拉强度先增加随后趋于平稳,断后伸长率呈现先增加后降低的规律。Cu含量为5.58%的铸造Al-Cu-Mg-Sc铝合金时效后获得最佳综合性能,其硬度为117 HV,抗拉强度和屈服强度分别为355 MPa、216 MPa,断后伸长率为13.5%。     

Effect of thermomechanical treatment on the microstructure,phase composition,and mechanical properties of Al–Cu–Mn–Mg–Zr alloy

The effect of the thermomechanical treatment on the microstructure, phase composition, and mechanical properties of heat-treatable AA2519 aluminum alloy (according to the classification of the Aluminum Association) has been considered. After solid-solution treatment, quenching, and artificial aging (T6 treatment) at 180°C for the peak strength, the yield stress, ultimate tensile strength, and elongation to failure are ~300 MPa, 435 MPa, and 21.7%, respectively. It has been shown that treatments that include intermediate plastic deformations with degrees of 7 and 15% (T87 and T815 treatments, respectively) have a significant effect on the phase composition and morphology of strengthening particles precipitated during peak aging T8X type, where X is pre-strain percent, treatments initiate the precipitation of significant amounts of particles of the θ′- and Ω-phases. After T6 treatment, predominantly homogeneously distributed particles of θ″-phase have been observed. Changes in the microstructure and phase composition of the AA2519 alloy, which are caused by intermediate deformation, lead to a significant increase in the yield stress and ultimate tensile strength (by ~40 and ~8%, respectively), whereas the plasticity decreases by 40–50%.     

基于人工神经网络与遗传算法的Al-Mg-Si系合金抗拉强度预测模型

为了研究Al-Mg-Si系合金热处理制度和合金成分对力学性能的影响规律,采用人工神经网络（artificial neural network, ANN）和遗传算法（genetic algorithm, GA）相结合的方法,构建了Al-Mg-Si系合金强度预测模型（ANN-GA模型）。通过单因素和双因素分析,研究了合金元素含量和热处理工艺参数对铝合金抗拉强度的影响规律。结果表明,随着Si含量的增加,铝合金的抗拉强度呈现先降低后升高的趋势;随着Mg含量的增加、Cu含量的增加或者Fe含量的减少,铝合金的抗拉强度整体上呈现升高的趋势。双因素分析更能反映输入参数对铝合金抗拉强度的影响。Mg/Si比、Mg+Si总量和时效时间对Al-Mg-Si系合金力学性能的影响显著。铝合金的硬度随时间的变化趋势与ANN-GA模型的计算结果一致,峰值时效时间为29 h,相对误差为11.86%。     

COMPUTER NUMERICAL SIMULATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF TUNGSTEN HEAVY ALLOYS

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｕｎｇｓｔｅｎｈｅａｖｙａｌｏｙｓａｒｅｄｕａｌｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｏｆａｍｉｘｔｕｒｅｏｆ８０％～９７％ｔｕｎｇｓｔｅｎａｎｄａｓｍａｌａｍｏｕｎｔ...     

Al-Mg-Si系合金中稀土Y与Si的叠加作用分析

在熔炼过程中以Al-Y中间合金形式加入0.3%稀土Y,研究了Y与Si的叠加作用对Al-Mg-Si系合金铸态组织、导电性能及拉伸性能的影响。结果表明:Y与Si的叠加效应明显,二者的联合作用使合金铸态组织均匀细小,晶粒尺寸保持在50μm左右。Si元素从0.37%变化到0.53%过程中,合金的导电性能先升高后降低,Si含量在0.45%时材料的导电率较高。在Y与Si的复合作用下,Al-Mg-Si系合金的室温强度和耐高温性能得到改善,Si元素在0.45%~0.49%变化时,材料的强度和塑性达到良好配合。     

预时效对车身用6016铝合金烘烤硬化性能的影响

采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等手段研究了不同预时效处理对6016铝合金烘烤前后微观组织和力学性能的影响。结果表明:6016铝合金具有较强的自然时效硬化能力,自然时效24 h的6016铝硬度比固溶态合金硬度增加了45.6%。自然时效超过24 h以后,合金硬度值变化不大。通过预时效处理可以显著提高6016铝合金的烘烤硬化效果。经550 ℃×30 min固溶+160 ℃×10 min预时效处理后,6016铝合金规定塑性延伸强度为131.4 MPa,伸长率为24.7%。再经175 ℃×30 min烘烤后合金规定塑性延伸强度达到199.5 MPa,烘烤硬化值(BH)为68.1 MPa,此工艺为6016铝合金车身板最佳的热处理工艺。     

汽车用6005A-T6铝合金动态性能研究

通过对6005A-T6铝合金进行准静态拉伸试验和动态拉伸试验,研究了应变速率对6005A-T6铝合金准静态和动态力学性能及断裂行为的影响。6005A-T6铝合金的强度随着应变速率提高而增大,应变速率200/s拉伸的抗拉强度、屈服强度分别较准静态拉伸提升30MPa、25MPa,其中以准静态到应变速率10/s的过程中,材料的抗拉强度、屈服强度上升最为明显;6005A-T6铝合金塑性随着应变速率的增大而逐渐增大,当应变速率达到200/s时塑性反而下降。在高速拉伸变形状态下,位错密度的增加和滑移带的增多是导致高速状态下强度及延伸率提高的主要原因;当应变速率达到200/s时由于拉伸速率过快,晶粒来不及进行大量变形是断后延伸率反而降低的主要原因。     

时效处理对5A06铝合金压铸件组织和力学性能的影响

通过光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)及拉伸试验等研究了时效处理对5A06铝合金压铸件组织与性能的影响.结果表明:随着时效温度升高,合金压铸件的抗拉强度呈现先上升后下降的趋势,伸长率先降低后升高,最佳时效温度为240℃;在240℃时效过程中,合金压铸件的综合力学性能随着时效时间的延长呈现先上升后趋于平稳的趋势,最佳...