提高6063系铝合金强度方法的探讨

本文主要综述了不同合金元素（Mg、Si、Cu、Fe）、精炼剂、不同的细化剂（Al—Ti—B、Al-Ti—C、RE—Al—Ti—B）以及工艺参数（风冷和水冷）对Al—Mg—Si系6063铝合金组织性能的影响。     

6063铝合金表面Ce-Mn/Mo复合转化膜的组织及性能

为了进一步提高铝合金的耐腐蚀性能,利用两步法在6063铝合金表面制备Ce-Mn/Mo复合化学转化膜。采用扫描电镜、能谱仪、电化学测试对转化膜的组织结构和耐蚀性能进行表征。结果表明:Ce-Mn/Mo复合膜主要由Al,Mo,Ce,Mn的氧化物和氢氧化物组成,主要成膜元素Mo,Ce和Mn在膜层中分布规律基本一致;膜层组织致密且较厚,与基体间结合良好;Ce-Mn/Mo复合转化膜具有优异的电化学腐蚀性能,可显著降低6063铝合金的自腐蚀电流密度,使钝化区间变宽。     

Sb对Mg-5Al-2Sr合金组织和性能的影响

采用表面活性元素Sb微合金化的方法制备了Mg-5Al-2Sr-xSb(x=0,0.3,0.6,1.0)合金,通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和力学性能测试等方法研究了Sb含量对Mg-5Al-2Sr合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,Mg-5Al-2Sr-xSb合金铸态组织主要由枝晶α-Mg、沿晶界或分布在枝晶间的层状或离异共晶的Al4Sr相、块状三元Mg9Al3Sr相(τ相)和颗粒状SbSr2相组成,随着Sb含量的增加,Sb-Sr2相的数量逐渐增多,τ相逐渐减少.Sb的质量分数为0.6%时,断续分布的Al4Sr相和细小弥散分布的Sb-Sr2相能够提高Mg-5Al-2Sr合金的室温和高温(150℃)机械性能.     

过渡元素Ni对铸造Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

为了满足新能源汽车高功耗三电系统对铝制壳体结构件导热和力学性能的双重要求,在Al-Mg-Si系6063铝合金中引入过渡元素Ni,借助光学显微镜及扫描电子显微镜检测、考察并量化不同Ni添加量对合金微观组织形貌及其分布的影响,分析其导电/热及力学性能的变化规律.结果 表明,Ni元素的添加造成铸态合金热导率的小幅度下降,但极...     

典型预处理对6063铝合金化学转化成膜效果的影响

目前,针对预处理对铝合金化学转化成膜效果影响规律的研究缺乏系统性.基于H3PO4-Na2MoO4复配化学转化液体系,通过对预处理试样表面微观形貌、转化试样宏观形貌、膜层面密度及其腐蚀防护性的分析研究,探讨了9种典型预处理对6063铝合金挤压型材成膜效果的影响规律.结果表明:预处理对化学转化成膜效果具有重要影响;最佳预处理方案为强碱浸蚀→去斑→碱活化,对应转化膜面密度0.42 g/m2,耐硫酸铜点滴液时间68 s,转化试样自腐蚀电流密度较空白试样降低了3个数量级.     

微量稀土对6063铝合金阳极氧化膜厚度的影响

稀土能细化铝合金组织,提高其强度和塑性性能,对铝合金的后处理非常有益.以添加不同含量稀土的6063铝合金为研究对象,并对其进行阳极氧化试验,系统地研究了不同含量的稀土对阳极氧化膜厚度的影响以及氧化液硫酸浓度、硫酸温度、氧化时间、电流密度及不同的工艺参数对铝合金膜层厚度的影响,以获得最佳的添加稀土含量和最合适的阳极氧化工艺参数.结果表明,添加稀土的6063铝合金比没添加稀土的6063铝合金有较强的接受极化能力,稀土可以明显地提高6063铝合金氧化膜厚度,稀土含量以0.20 %最佳.该含量的稀土6063铝合金获得优质氧化膜的最佳工艺条件为:硫酸浓度170 g/L,硫酸温度18～22 ℃,氧化时间40 min,电流密度1.2 A/dm2.     

搅拌头转速对YL113压铸铝合金FSW接头组织性能的影响

对4 mm厚的压铸态YL113铝合金进行了搅拌摩擦焊工艺试验研究,采用OM、SEM/EDS、XRD、万能拉伸试验机等分析研究了搅拌头转速对接头的微观组织和力学性能的影响。结果表明,当焊接速度为40 mm/min时,搅拌头转速在700~1 500 r/min范围内均可获得成形良好、无外观缺陷的焊缝,焊缝截面呈倒梯形,前进侧有明显分界线,而后退侧分界线模糊。热影响区保持铸态的枝晶形貌,但晶粒有一定程度的长大。热机影响区组织呈带状并遗传了母材组织的孔洞缺陷,其中前进侧的孔洞呈纤维状,其数量和尺寸随搅拌头转速增加而增加;后退侧除转速700 r/min时出现类裂纹状缺陷外,其余转速均有大尺寸孔洞缺陷出现,且数量和尺寸随搅拌头转速增加而增加。焊核区为典型变形组织,Si和其他第二相均呈细小颗粒状弥散分布。随搅拌头转速增加,焊接接头抗拉强度和伸长率均呈先增后减的规律,搅拌头转速为900 r/min时,抗拉强度和伸长率均达到最大值。     

时效工艺对2124铝合金厚板组织与性能的影响

采用室温拉伸的方法,研究170～180℃范围内时效不同时间2124铝合金厚板高向(ST向)力学性能的变化。利用透射显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)观察合金不同时效工艺下组织形貌特征。结果表明:2124铝合金板材适宜的T851时效制度为175℃保温10h,此条件下合金高向的屈服强度,抗拉强度,伸长率分别为372,422MPa,2.9%。此时主要的强化相为S′相,含有少量的GPB区以及粗大的T相。时效温度是影响合金析出相密度和尺寸的主要因素,时效温度越高,强度上升越快,达到强度最大值的时间越短。基体与晶界处的强度差越来越大是导致伸长率降低的主要原因。     

冷轧结合T6热处理对7075铝合金组织和性能的影响

将7075铝合金经过先冷轧(Cold rolling,CR)后T6热处理(CR+T6)和先T6热处理后冷轧(T6+CR)两种方式进行处理,采用金相显微镜、透射电镜,结合材料拉伸力学性能分析研究了变形和热处理相结合对Al-Zn-Mg-Cu合金的影响。结果表明,先冷轧后T6热处理对合金抗拉强度和延伸率影响不大,而先T6热处理后冷轧的试样屈服强度和抗拉强度随着变形量的增大显著提高。T6+40%(T6+CR的最优参数)与60%+T6(CR+T6的最优参数)的试样相比消耗的能量少且强度和塑性都更好。不同程度的晶界强化和位错强化是促使CR+T6和T6+CR处理试样力学性能改变的主要原因。     

Ce对铸态5356铝合金组织性能的影响

为探索稀土元素Ce对5356铝合金组织性能的影响,本文采用气泡浮游法,通过添加不同成分微量的稀土元素Ce精炼制备出含Ce不同含量的5356铝合金,通过显微组织观察、室温拉伸试验、密度测试等方法研究了在5356铝合金基体中添加稀土元素Ce对其组织性能的影响.实验结果表明:合金的力学性能及密度随着Ce添加量的增加而得到改善;稀土元素Ce既能够提高合金的抗拉强度、断后伸长率及硬度等力学性能,又能够提高合金的致密度使得铸锭中的气孔或疏松减少;添加Ce质量分数为0.4%时,其力学性能改善效果最佳,抗拉强度达到245.8 MPa,屈服强度为101.24 MPa,断后伸长率增加至29.05%,其密度也达到最大,相对提高了0.67%.     

中间退火对汽车用5182铝合金板组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能力学试验机等测试分析手段,研究中间退火对5182铝合金完全退火态(5182-O)板材组织和性能的影响。结果表明:与未经中间退火的5182-O板材相比,中间退火后的5182-O板材晶粒尺寸过于细小,金属间化合物破碎不充分、尺寸大,弥散析出相数量少;屈服强度、抗拉强度、加工硬化指数和塑性应变比厚向各向异性降低,塑性应变比平面各向异性增大;板材的组织、力学性能和成形性能未获得有效改善和提高。     

热处理对铝合金半固态成形件组织与性能的影响

研究了T6热处理工艺对A356铝合金半固态成形件力学性能的影响，并应用光学显微镜与透射电镜对金相微观组织和第二相化合物的沉淀析出状况作了进一步的研究。结果表明，固溶温度对半固态铝合金A356成形件力学性能的影响是原始强化相溶解与强化相析出的综合结果，并且后者在热处理中起主要作用。也研究了不同时效参数对成形件硬度的影响，随着时效时间的增加，强化相的不断析出，硬度不断提高，当到一定的程度，热处理出现过时效，强度又开始降低。还从微观角度解释了热处理时产生这一性能差异的内在原因。     

电子探针在6063铝合金均匀化处理中的应用

研究了电子探针在6063铝合金均匀化处理中的应用,6063铝合金试样经过不同的均匀化处理工艺后,通过电子探针对其第二相形态、数量以及分布状态进行观察,得到对应的二次电子图像(SEI)以及铁、硅、镁元素的面扫描照片,由于铁、硅的扩散程度较低,故主要通过观察均匀化处理前后镁元素的分布图和SEI形貌图,同时结合能谱仪(EDS)分析合金的微区化学成分及第二相粒子的化学成分,来判断其均匀化处理工艺的优劣。     

几何参数对2219铝合金拉拔式摩擦塞补焊接头微观组织及力学性能的影响EI北大核心CSCD

拉拔式摩擦塞补焊是火箭贮箱制造过程的重要技术之一。研究8 mm厚2219-T87铝合金拉拔式摩擦塞补焊接头的几何形状及其对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:塞孔及成形环几何形状对接头界面结合质量有重要影响。当焊接工艺参数为7000 r·min^(-1)主轴转速,35 kN轴向拉力以及16 mm轴向进给量时,使用锥直孔塞孔可有效防止塞棒在焊接过程中发生颈缩,从而消除接头未焊合缺陷;使用阶梯孔形成形环可以改善接头界面受力状态,防止弱结合缺陷产生。微观组织分析表明,毗邻结合界面的母材侧组织发生动态再结晶,热机械影响区组织发生明显塑性变形。接头附近组织受焊接热循环和塞棒旋转挤压作用发生明显软化,硬度最低值出现在热机械影响区,约为90HV。当接头存在焊接缺陷时,接头抗拉强度及伸长率较母材大幅降低,而无缺陷焊接接头的抗拉强度及伸长率分别为360.1 MPa和6.45%,接头系数为0.828,断裂方式为韧性断裂。     

热处理对热轧7075铝合金组织和力学性能的影响

目的 探究T6、T73和RRA热处理对不同道次压下量的热轧7075铝合金板材微观组织和力学性能的影响,确定不同道次压下量的热轧7075铝合金板材最优热处理工艺。方法 分别将11%和16%道次压下量的热轧7075铝合金进行T6、T73和RRA热处理,并对热处理后的试样进行微观组织表征和力学性能测试。结果 3种方式热处理后,11%道次压下量的热轧板材微观组织以拉长晶粒为主,伴随有等轴再结晶晶粒的生成,而对于16%道次压下量的热轧板材,等轴晶数量增多,故经3种方式热处理后,16%道次压下量热轧板材的屈服强度和抗拉强度均高于11%道次压下量热轧板材的相应强度。RRA热处理有效提升了16%道次压下量热轧板材的延伸率,而对于11%道次压下量热轧板材,RRA的预时效等过程会造成其晶粒粗化,从而降低延伸率,与T6和RRA热处理相比,T73热处理对力学性能的提升不显著。对于2种不同道次压下量的板材,T6热处理为最优热处理工艺。经过T6处理后,11%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到589.8 MPa,屈服强度达到560.7 MPa,延伸率达到16.6%,16%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到607.5 MPa、屈服强度达到580.9 MPa、延伸率达到13.6%。T6热处理后,<001>方向的织构占主导,原始板材内部存在较多的小角度晶界,热处理后大角度晶界含量增多且有静态再结晶出现。3种热处理后的拉伸试样断口形貌没有太大区别,存在大量韧窝和撕裂棱特征,说明热处理后板材塑性较好。结论 热处理能调控再结晶行为,优化亚晶等微观结构,与其他7系铝合金热处理后的力学性能相比,本文的7075热轧铝合金在16%道次压下量和T6热处理条件下获得了较为优异的力学性能,说明热处理工艺设计合理。     

6063T4铝合金脉冲电流辅助拉伸力学性能实验研究

为研究电流密度对材料力学性能的影响,对6063T4铝合金板材进行了脉冲电流辅助单向拉伸试验.理论分析了拉伸过程中电能转化温升的效率,探讨了脉冲电流辅助拉伸过程中材料的动态应变时效(DSA)现象及其机理,定量分析了电流密度与应力降之间的关系,并观察了试验前后试样的微观组织及断口形貌.结果表明,脉冲电流降低了材料流动应力,提高了材料塑性;电能转化为温升的效率约为60%;随着电流密度或脉冲数的增加,DSA现象越发显著;在给定的电流密度下,应力降值随着变形量的增加呈线性增加;光学微观组织表明,材料在相对较低的温度(165℃)下发生了动态再结晶;断口形貌分析显示电流辅助单向拉伸所获得的断口中韧窝数量以及撕裂棱增多,材料塑性提高.     

淬火速率对7055铝合金组织和力学性能的影响

通过常温力学性能测试和透射电镜(TEM)研究了淬火速率对7055铝合金组织和力学性能的影响.结果表明,一定时效条件下,合金的力学性能随淬火速率降低而下降.组织观察发现,淬火速率小时,合金在冷却过程中于A l3Zr粒子和晶界非均匀形核析出粗大η平衡相,降低固溶体过饱和程度,削弱时效强化效果.时效时这些粗大η平衡相继续长大并在周围形成无沉淀析出带.晶界无沉淀析出带宽度随淬火速率降低而增大.对合金力学性能下降的原因进行了分析和探讨.     

稀土对6063铝合金热塑性的影响

采用热扭转试验、扫描电镜和透射电镜观察,研究了混合轻稀土对6063铝合金热塑性的影响规律,探讨了稀土的影响机制。结果表明,在480—560℃的温度范围内,混合轻稀土的加入能显著提高6063铝合金的热塑性;加稀土的 RE6063合金不经均匀化退火,其热塑性就与已均匀化处理的6063铝合金相当。通过组织观察和分析,讨论了稀土提高热塑性和改善铸态、均匀化态组织之间的关系。