铸造A18Si0.4Mg合金时效行为研究

利用硬度测定、差热扫描量热分析（DSC)、电子探针微区成分分析和透射电子显微分析(TEM)技术研究了铸造A18Si0．4Mg合金的铸态时效及固溶淬火时效(T6)行为。硬度测定结果表明：A18Si0．4Mg合金具有明显的铸态时效硬化效果，其铸态时效峰值硬度仅比T6状态硬度值低6HV。冷却速度对合金时效没有明显的影响。DSC和TEM分析结果表明：两种时效状态下合金的时效硬化均是过渡相β″和β′相析出对基体的强化。对合金在两种时效状态下析出相的分布及硬度均匀化系数进行了分析讨论。     

铸造Mg-5Zn-0.6Zr-1RE-2Y镁合金的时效硬化和时效析出相

通过X射线衍射、光学金相、扫描电镜以及能谱分析、透射电镜等试验手段,对Mg-5Zn-0.6Zr-1RE-2Y合金铸态及固溶时效后的晶界和晶内合金相进行了研究.结果表明,Mg-5Zn-0.6Zr-1RE-2Y合金铸态晶界合金相主要以两种形态出现,一种是在三角晶界形核,呈鱼骨状;另一种,在晶界呈连续网状分布.XRD及能谱分析表明晶界的鱼骨状共晶组织由Mg3Y2Zn3、Mg12YZn和MSZn2组成,而连续网状组织是Mg3Y2Zn3相.该合金经450℃×12 h固溶处理后,晶粒内和晶界处组织特征有所改变.固溶过程中晶界处部分组织溶解,使固溶处理后晶界组织明显纤细和均匀.经200℃时效处理后,晶内析出Mg3Y2Zn3、MgZn和MgZ2:相,且随时效时间的延长,Mg3Y2Zn3和MgZn相的含量逐渐增多,至8 h时达到最高,而MgZn2相逐渐减少.杆(块)状Mg3Y2Zn3析出相(尺寸大小约为100～300 nm)和针(棒)状的Mgzn析出相(长约100～200 nm)是Mg-SZn-0.6Zr-1RE-2Y镁合金时效强化的两个主要特点.     

Fe-1.55Cu合金的时效硬化

研究了含1.55%Cu低碳钢在不同时效时间时的时效硬化行为.对经时效处理后的含铜高纯钢进行了显微硬度测试.应用金相显微镜(ZEISS)、X-射线衍射仪和JEM-2010型高分辨电子显微镜观察了含铜高纯钢等温时效过程的显微组织与结构,并分析了等温时效工艺与硬度、显微组织之间的对应关系.结果表明:时效温度越高,出现硬度峰值所需的时间越短,且峰值硬度也随之降低;550℃过时效阶段,铁素体晶粒中分布着大量的铜原子富集区,颗粒尺寸约20～72nm,随着等温时效时间的延长,富铜析出物不断粗化长大,从而导致硬度下降.     

Al-Si-(Cu,Mg)合金时效析出相分析

测定了Al-7Si-0.3Mg和Al-4.5Cu合金的时效硬化曲线,结合DSC分析、TEM分析和金相组织分析,研究了两种合金的时效析出过程.结果表明:两种合金的时效硬化曲线均出现了“双峰”现象,第二个峰稍大于第一个峰.两种合金首先发生过饱和固溶体向GP区转化,然后发生GP区向θ(Al2Cu)转化或者是GP区向β(Mg2Si)转化的过程.Al-7Si-0.3Mg合金在时效4h后的析出相是Mg2Si,Al-4.5Cu合金时效析出相是Al2Cu相.     

铸造Al8Si0.4Mg合金时效行为研究

利用硬度测定、差热扫描量热分析 (DSC)、电子探针微区成分分析和透射电子显微分析 (TEM)技术研究了铸造Al8Si0 .4Mg合金的铸态时效及固溶淬火时效 (T6)行为。硬度测定结果表明 :Al8Si0 .4Mg合金具有明显的铸态时效硬化效果 ,其铸态时效峰值硬度仅比T6状态硬度值低 6HV。冷却速度对合金时效没有明显的影响。DSC和TEM分析结果表明 :两种时效状态下合金的时效硬化均是过渡相 β″和 β′相析出对基体的强化。对合金在两种时效状态下析出相的分布及硬度均匀化系数进行了分析讨论     

含铜高纯钢的沉淀硬化

研究了含1．55％Cu低碳钢在不同时效时间时的时效硬化行为。对经时效处理后的含铜高纯钢进行了显微硬度测试，应用金相显微镜（ZEISS）、X-射线衍射仪和JEM-2010型高分辨电子显微镜观察了含铜高纯钢等温时效过程的显微组织与结构，并分析了等温时效工艺与硬度、显微组织之间的对应关系。结果表明：时效温度越高，出现硬度峰值所需的时间越短，且峰值硬度也随之降低；550℃过时效阶段，铁素体晶粒中分布着大量的铜原子富集区，颗粒尺寸约20~72nm，随着等温时效时间的延长，富铜析出物不断粗化长大，从而导致硬度下降。     

Al-6.3Zn-2.8Mg-1.8Cu铸造铝合金的组织和室温力学性能

研究了Al-6.3Zn 2.8Mg-1.8Cu铸造铝合金的组织和室温力学性能.研究表明,在金属型铸造条件下,Al-6.3Zn-2.8Mg-1.8Cu合金的铸态组织为近等轴晶,相组成为α（Al）基体、枝晶间α（Al）+η（MgZn₂）共晶、晶内游离η相（MgZn₂）、少量T相（Mg₃Zn_xCu₃-_xAl₂）及少量颗粒状Al₇Cu₂Fe.固溶处理后,原铸态组织中的η（MgZn₂）相大部分溶解消失,但形成新的沿晶界分布的S相（Al₂CuMg）.实验确定了固溶态Al-6.3Zn-2.8Mg-1.8Cu合金较优的单级和双级时效工艺.与单级时效工艺相比,采用双级时效工艺处理后,抗拉强度由480 MPa增加至490 MPa,延伸率由0.2%增加至2.2%.     

强化固溶对Al—Zn—Mg—Cu合金力学性能和断裂行为的影响

研究了强化固溶对提高7075和7055铝合金力学性能的效果,结果表明,逐步升温固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高残余可溶结晶相的固溶程度和合金力学性能,强化固溶的7075和7055合金的抗拉强度分别达到660和750MPa,且延伸率保持约10％,一般固溶7055合金的强度仅与强化固溶7075合金的强度相当,断口分析显示,两种合金的断裂属晶内韧窝断民沿晶断裂的混合断裂,强化固溶后,残余结晶相引起的内韧窝断裂减少,沿晶断裂增加。     

固溶时效工艺对7055铝合金组织和力学性能的影响

采用透射电子显微镜、光学显微镜、拉伸力学性能测试等手段比较分析了不同固溶时效工艺对7055铝合金挤压棒材微观组织结构和力学性能的影响规律和机理。结果表明,固溶和时效工艺的合理搭配对控制合金微细结构、获得理想的综合力学性能有重要作用。采用470℃/20 min+480~490℃/20 min的两级固溶处理可以进一步减少合金中未溶化合物的数量,有利于增加时效强化效果;当第二级固溶温度为490℃时,可以使未溶化合物数量明显减小,其体积分数从单级固溶的2.5%降低至约2.0%;晶粒尺寸在30~35μm。本试验条件下,7055铝合金挤压棒材经470℃/20min+485℃/20 min两级固溶处理和随后的135℃/16 h+190℃/10 min两级时效处理,抗拉强度和屈服强度分别达到694和660 MPa,延伸率仍保持14%,合金具有最佳的综合力学性能。     

结构钢中含铜析出相的时效强化作用

观察并研究了高纯Fe-1．03wt％Cu和Fe-1．65wt％Cu合金中含铜粒子的时效析出对屈服强度的影响、析出粒子尺寸的分布、以及析出粒子对位错运动的阻碍作用。用Frank-Read强化理论分析了析出粒子与屈服强度的定量关系。结果表明，析出粒子是含有一定铁的亚稳Cu-Fe相，且具有一定的塑性变形能力，从而使得含铜钢能在高强度的前提下仍具有高塑性的特征。含铜析出粒子不是刚性粒子，因而其强化效应低于传统的刚性化合物析出粒子。但析出粒子中含较多的铁，可促使粒子体积量明显增多，因此仍能实现很高的整体强化效应。增加析出粒子中的铜含量可以提高粒子对位错运动的阻力及与之相应的屈服强度。     

Analyzing As-Cast Age Hardening of 356 Cast Alloy

The as-cast age hardening behavior of 356 cast alloy has been investigated by micro hardness measurement, differential scanning calorimetry (DSC), transmission electron microscope (TEM), and electron probe micro analyzer. Age hardening results show that micro hardness value after as-cast aging treatment is almost the same as by T6 treatment, and the solidification rate has little effect on the as-cast age hardening response of 356 cast alloy. DSC and TEM analysis results show that the as-cast age hardening response of 356 cast alloy is attributed to the precipitation of β′ and β″ phases, the high Si concentration in α(Al) contributes about 10 HV to the micro hardness value for samples in as-cast and as-cast aging conditions.     

Zn、Mg、Cu对铸造Al-Zn-Mg-Cu合金强度和热裂性能的影响

采用正交试验,研究了Zn、Mg、Cu3种元素对铸造Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和热裂倾向的影响。结果表明,3种元素对合金的抗拉强度和热裂倾向影响不同。对抗拉强度影响次序为:Zn>Mg>Cu;对热裂的影响次序为Cu=Mg>Zn。在试验范围内,随着Zn含量增加,抗拉强度和热裂倾向增大;随着Cu含量增大,抗拉强度和热裂倾向减少;随着Mg含量增加,抗拉强度先增大后减小,热裂倾向先减小后增大。低熔点晶间共晶组织对抗拉强度和热裂有重要的影响,随着共晶组织数量的增加,强度下降,热裂倾向先减小后增大。     

Effect of Cu on the Creep Behavior of Cast Al-15Si-0.5Mg Alloy

JOM - In the present article, the effect of Cu on the microstructure and creep properties of Al-15Si-0.5Mg cast alloy was studied by using optical microscopy, scanning electron microscopy, energy...     

Si、Cu、Mg元素对ZL101合金电导率和力学性能的影响

采用正交试验方法研究了合金元素Si、Cu、Mg加入量对铸造铝合金电导率与力学性能的影响.结果表明,Si改善合金抗拉强度,但Si作为半导体,严重地减少铝基体的有效导电截面,故而降低合金导电性;Cu和Mg明显提高合金的强度,但其固溶在铝基体中,使得基体晶格畸变增加,电子波的散射几率增加,因而降低合金导电性.经T6处理后,合金的电导率和力学性能得到进一步改善提高.     

Mo、Cu对高铬铸铁凝固组织和亚临界热处理硬化行为的影响

研究了Mo和Cu对高铬铸铁凝固组织和亚临界热处理硬化行为的影响。研究表明，添加Mo和Cu可以使高铬铸铁的凝固组织获得更多的残留奥氏体。含有Mo和Cu的高铬铸铁在亚临界热处理过程中有明显的二次硬化现象。由于Mo是强碳化物形成元素与碳原子之间有强的相互吸引作用，阻碍碳原子在凝固冷却时碳从奥氏体向液相扩散，使共晶奥氏体的碳含量较高，导致奥氏体的Ms点降低，使得铸态组织获得更多的残留奥氏体。固溶于奥氏体中的Cu对奥氏体中碳在亚临界热处理过程中的析出具有很强的阻碍作用，所以与没有添加Mo和Cu的高铬铸铁比较，添加Mo和Cu的高铬铸铁二次硬化峰的出现需要更高的温度或者更长的保温时间。     

Cu、Mg对Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金组织性能影响

随着铝合金行业发展,Al-Cu-Mg-Fe-Ni高强耐热型铝合金的需求越来越大。本文主要研究在确保耐热性能的前提下,通过调整合金中Cu和Mg元素的含量,改善组织来提高合金强度,最终通过试验确定最高耐热强度时Cu和Mg元素的含量。     

4种铸造Al-7Si-xCu-0.5Mg合金的多元共晶相及其固溶特性

通过示差量热(DSC)和背散射SEM-EDX分析,考查了4种铸造Al-7Si-xCu-0.5Mg (x=1.5,2.5,3.5,4.5)合金中多元低熔点共晶相与Cu含量的关系及其随固溶温度、时间变化的溶解特性.结果表明,在非平衡结晶条件下,4种铸造Al-7Si-xCu-0.5Mg合金在510℃及525℃处都会发生多元共晶反应,富Cu相主要为Al2Cu相;Cu含量分别为1.5%、2.5%合金的多元共晶反应和Cu含量为3.5%的合金在510℃的四元共晶反应均属不稳定共晶反应,经500～505℃,一定时间初级固溶处理后,这些不稳定共晶富Cu相均可溶入基体,使合金熔化温度分别升至542、525、521℃.研究表明,采用提高二次固溶温度的分级固溶处理能够提高Cu含量为1.5%～3.5%合金的固溶处理效果.     

细晶铝锭制造的6063铝合金时效行为研究

采用TEM、DSC等试验方法研究细晶铝锭制造的6063铝合金时效行为。得出以下结论:由细晶铝锭制造的6063铝合金200℃时效较好,既可短时间(80min)时效达到较高的时效硬度,又可在较长时效时间内(80~320min)保持高的时效硬度;合金人工时效前存在大量位错缠结,形成胞状结构,促使析出物提前析出,使得合金经200℃×80min时效获得较高的时效硬度;合金经200℃×(80~320)min时效,析出相主要为β″,从而使合金保持较高的时效硬度;合金在30~270℃时效,出现不同类型元素聚集及析出相,导致合金时效硬度发生变化。