时效制度对7003铝合金组织性能的影响

通过室温力学性能测试、导电率测试和透射电子显微镜(TEM)形貌观察,研究了7003铝合金在自然时效T4、单级人工时效T6、双级人工时效T53、回归后未经室温停放的RRA-1和回归后经过室温停放三天的RRA-2等不同时效制度下的显微组织变化特征以及性能变化规律。研究结果表明:按照T4→T6→T53→RRA-2的顺序,合金的抗拉强度依次下降,屈服强度依次上升,导电率依次升高; T4状态下的伸长率最高,T6状态下的伸长率最低; RRA-1状态下抗拉强度和屈服强度均偏低; RRA-2状态下抗晶间腐蚀性能最好。综合比较发现,RRA-2是提高试验用7003铝合金综合性能的有效途径。     

7003铝合金双级双时效峰的显微组织与性能

采用洛氏硬度计、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及电子拉伸试验机等技术,研究了7003铝合金的双级时效行为、力学性能以及显微组织.结果表明,7003铝合金双级时效处理后的硬度、强度均存在双峰,且合金的两个时效峰的硬度和强度相差不多.对应第一个峰时效,合金的主要强化相是GP区;对应第二个峰时效,其主要强化相为η′(MgZn2)相.     

非等温时效对7003铝合金组织和性能的影响

结合TEM与力学性能测试对7003铝合金在非等温时效过程中的析出行为和强化规律进行了研究,合金的抗腐蚀性能通过电导率、晶间腐蚀和电化学腐蚀的结果来评估。结果表明:以20 ℃/h升温至180 ℃时,合金的硬度和强度达到了113 HV0.5和367.8 MPa的峰值,与T6态标准相当。在降温阶段180~160 ℃范围内合金能够获得比T74更高的强度和相近的电导率。随着非等温时效的进行,合金的抗腐蚀性能不断提升。GP区和η′相在升温阶段为主要的析出相,到了降温阶段,晶内GP区逐渐消失,η′相不断粗化并有新的细小析出相形成。从升温开始到降温终止,晶界析出相的数量和尺寸越来越大,沿晶界呈断续链状分布,晶界无析出带的宽度也呈稳定增加的趋势。     

过烧对7003铝合金组织与性能的影响

采用显微硬度计、电子拉伸试验机、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等手段,对7003铝合金过烧前后的组织和性能进行了研究.结果表明,随着温度的提高过烧程度不断加重,合金的力学性能也随之不断下降.且当温度达到763 K后,合金性能开始大幅度下降.过烧使合金组织产生复熔结构,弱化晶界,从而使合金断口由"穿晶断口"向"沿晶断口"的形貌转变.     

挤压7003铝合金管材工艺实践

介绍了7003铝合金的主要性能和主要生产工艺实践过程,为达到合格的力学性能和提高生产效率,经过多次试验,制定出合理的时效工艺制度。     

7075铝合金“双峰”时效研究

采用硬度测试、拉伸力学性能测试、XRD衍射物相分析以及α(A l)基体点阵常数的测量等方法对7075铝合金超长时间时效行为、力学性能、应力腐蚀(SCC)敏感性及组织进行了研究。结果表明,7075铝合金的硬度及强度都具有时效双峰特征。两个时效峰的硬度和强度相差不多,但对应第二峰时效的合金具有高强度低SCC敏感性等优异性能。第二峰强化相主要是充分析出的η′相(MgZn2)。     

7003铝合金FSW焊接接头组织与性能研究

以生产轨道车辆常用的7003铝合金型材为研究对象,采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺焊接,480℃2 h固溶和150℃2 h人工时效后室温停放72 h,探讨焊接接头的组织和性能。通过慢应变速率拉伸试验、常温拉伸试验、显微维氏硬度测试、扫描电镜测试等分析,对母材和焊缝的抗腐蚀性能、力学性能及微观组织形貌进行分析。结果表明:当慢应变速率为1×10-6s-1时,母材的应力腐蚀因子为2. 73%,焊缝样的为4. 93%,焊接接头未发现晶间腐蚀,且接头的导电率和抗拉强度、伸长率分别为32. 4%IACS、382. 7 N/mm2、7.8%。     

7003铝合金双级双时效峰的氢脆敏感性

采用阴极渗氢、洛氏硬度计、电子拉伸试验机、测氢仪、能谱(EDS)等手段研究了7003铝合金双级双峰时效下的力学性能及氢脆敏感性。结果表明,充氢前后7003铝合金的强度等性能具有时效双峰特征,第二时效峰处合金强度的下降量明显比第一时效峰的小,且第二时效峰处合金的氢脆敏感性较第一时效峰的氢脆敏感性低。此外,晶界Mg偏析越多,阴极充氢试样中的氢浓度越高,这表明在阴极渗氢过程中存在着Mg-H相互作用。     

双级时效对7050铝合金锻件组织与性能的影响

采用扫描电镜、能谱分析、常温拉伸和导电率等检测方法,试验研究双级时效中第二级时效时间对7050铝合金航空锻件析出相状态和力学性能的影响.结果表明:随着第二级时效时间的延长,晶内和晶界析出相逐渐粗化且晶界析出相间距变大,晶界无析出带更加明显,合金强度急剧降低,电导率逐渐升高.当双极时效工艺为121℃6 h+177℃5 h...     

固溶时间对7003铝合金显微组织与性能的影响

用显微硬度计、电子拉伸试验机、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等手段,对不同时间固溶处理的7003铝合金时效前后的显微组织与性能进行了研究.结果表明,随着固溶时间的延长,第二相先溶解后又有新的析出并长大,第二相的强化效果先是降低后又增强,从而其强度和硬度先降低后增强;时效后的强度和硬度明显高于时效前,且743 K×70 min固溶的合金经过393 K×50h时效后,其硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到118 HV0.1、347.0 MPa、286.1 MPa和15.5%.     

固溶处理工艺对7003铝合金组织和性能的影响

通过电导率测试、力学性能测试、硬度测试、显微组织观察、SEM背散射电子分析以及XRD衍射物相分析等方法研究了固溶温度和时间对7003铝合金性能、微观组织和断口形貌的影响。结果表明:实验用7003铝合金板材的固溶温度范围很宽,在450~500℃范围内,固溶温度对7003铝合金的性能影响不大;实验合金板材的最佳固溶工艺约为480℃×50 min,在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度和电导率分别为399 MPa、352 MPa、13%、126.4 HV1和38.6%IACS。X射线衍射结果表明:挤压态7003铝合金中主要有Al基体、Mg Zn2和Al85(Mn0.72Fe0.28)14Si等杂质相组成。     

7003铝合金的淬火敏感性

采用分级淬火的实验方法,结合合金淬火态电导率和时效态硬度的测试拟合得到7003铝合金的时间-温度-转化率(TTT)曲线和时间-温度-性能(TTP)曲线,利用透射电镜(TEM)并结合Avrami方程研究了7003铝合金在等温过程中的组织变化。结果表明:当7003铝合金在相同温度下等温时,随保温时间延长,淬火态电导率呈上升趋势,时效态硬度呈下降趋势。透射电镜分析发现,在鼻温附近随保温时间的延长,晶粒内部析出相尺寸和间距变大,晶界析出相尺寸和间距变小,晶界无沉淀析出带变宽。实验用7003铝合金"C"曲线的鼻尖温度约为280℃,其孕育期约为10 s,淬火敏感温度区间较小,仅在鼻温附近淬火敏感性较高,而低温区和高温区淬火敏感性较低。实验用7003铝合金在线淬火时在鼻温附近应该以大于4℃/s的速度冷却,以抑制各种物相的析出。     

7003-T6铝合金挤压型材在线热处理工艺研究

对7003铝合金挤压型材样品在试验室进行了固溶热处理工艺试验研究,在淬火后经双级时效处理,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达405 N/mm2、351 N/mm2和13%。在此基础上,在挤压生产线上进一步试验,研究了型材在线淬火工艺、停放时间及时效热处理等工艺参数对其力学性能的影响。经在线淬火,停放15 d及单、双级时效后,型材的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达到407 N/mm2、353 N/mm2和15.5%及390 N/mm2、353 N/mm2和15.8%。     

固溶时效处理对7005铝合金冲击性能的影响

采用光学显微镜、SEM和冲击试验机研究了固溶时效处理后的7005铝合金的冲击性能。结果表明,7005铝合金铸态组织中晶界比较宽大,并且在晶内存在大量的非平衡析出相,经固溶时效处理后晶粒内的颗粒析出相的数量大量减少。铸态合金晶界上析出相含有较多的Zn、Mg、Mn元素,固溶时效后在合金晶粒内部存在的析出相主要为η(MgZn₂)平衡相,在晶界上仍然残留有部分AlZnMg(Mn)析出相,该析出相具有较好的热稳定性,无法完全回溶。固溶时效后,合金晶粒内的颗粒状析出相大部分溶入基体,使固溶度增加而使合金强度增高,改善了7005铝合金的冲击性能。     

时效温度对轧制态7075铝合金组织及性能的影响

对轧制态7075铝合金采用固溶和时效处理,观察并研究了显微组织、扫描断口。研究发现:不同时效温度下,轧制态7075铝合金晶内和晶界处不同程度析出第二相组织η相,基体晶粒大小有较大差异。其中时效温度为200℃时,晶内和晶界均匀弥散分布着大量第二相,基体晶粒细化;时效温度为220℃时,弥散分布在晶内和晶界的第二相明显减少,并且基体晶粒粗化。时效温度为200℃时,断口韧窝最大最深,表现出典型的韧性断裂。     

预拉伸处理对2024铝合金组织和性能影响

采用硬度测试、室温力学性能测试、组织观测,研究了自然时效前的预拉伸(预拉伸率1%、1.5%,2%、2.5%、3%)对2024铝合金时效过程和拉伸性能影响。结果表明,预拉伸处理延缓了合金的自然时效过程,但提高了合金的硬度和强度。当预拉伸率为2%时,合金的最高强度和伸长率分别为456 N/mm2,20.6%,这是由于冷变形量不同、回复所引起的软化、GPB区和S″相强化综合作用所导致的。自然时效时,析出物为GPB区、T相(Al20Cu2Mn3)及S″相(Al2CuMg),其中GPB区、S″(Al2CuMg)相为主要强化相,T相(Al20Cu2Mn3)有细化晶粒的作用,比未预拉伸处理合金的析出相数量多,且析出相分布更均匀,使合金厚板的强度提高。