固溶温度对挤压态Mg-13Al-6Zn-4Cu合金组织与性能的影响

采用不同的固溶温度对挤压态Mg-13Al-6Zn-4Cu(质量分数,%)合金进行热处理,然后在(150℃/10 h)条件下进行时效处理,通过金相显微镜、扫描电镜及能谱分析、维氏硬度与极化曲线测试,研究固溶温度对挤压态合金显微组织、硬度与腐蚀性能的影响。结果表明:固溶处理促进晶界处的β-Mg_(17)Al_(12)相充分溶入α-Mg基体中。提高固溶温度使基体晶粒再结晶长大,逐渐缩小T-MgAlCuZn相心部的Cu元素富集区,改变β析出相的形态和分布,促进层片状β相在α-Mg晶界析出,从而提高时效态合金的硬度。但固溶温度超过420℃时,合金晶粒粗化并发生过烧。固溶温度升高导致合金腐蚀电位负移,腐蚀电流增大,腐蚀速率加快。     

固溶处理对Al-8.54Zn-2.41Mg-xCu铝合金组织与性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、室温力学性能及电化学腐蚀测试,研究固溶时间对Al-8.54Zn-2.41MgxCu(x=2.2,1.3)超强铝合金组织与性能的影响。结果表明,固溶时间延长,合金基体中残余结晶相的数量显著减少,再结晶体积分数增加,电化学腐蚀电位正移。固溶时间为60 min时,Cu=1.3%(质量分数)合金的强度和抗腐蚀性能均高于Cu=2.2%合金。当固溶时间延长至180 min时,Cu=2.2%合金的抗拉强度和屈服强度略有提高,Cu=1.3%合金强度降低;高铜含量合金剥落腐蚀程度减少,低铜合金剥落腐蚀程度增加,且高铜合金的抗腐蚀性能高于低铜合金。适当缩短固溶时间,能够提高低铜合金的强度和抗腐蚀性能。在相同的固溶条件下,2种合金的电化学腐蚀电位相差不大。     

热处理工艺对Mg-7Al-1Ca-0.5Sn合金力学与腐蚀性能的影响研究

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、 X射线衍射仪(XRD)、拉伸实验、失重实验与电化学实验研究了热处理工艺对压铸Mg-7Al-1Ca-0.5Sn合金组织,力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明:压铸态Mg-7Al-1Ca-0.5Sn合金组织由α-Mg, Mg_(17)Al_(12)相和CaMgSn相所组成,平均晶粒尺寸约为13.1μm。压铸态合金力学性能可达到:抗拉强度258.36 MPa、屈服强度188.08 MPa和伸长率10.21%。固溶处理(T4:400℃×15 h)使大部分Mg_(17)Al_(12)相溶入基体并改善第二相的形貌,组织中Mg_(17)Al_(12)相和CaMgSn相的形貌由网状和短棒状向粒状转化。固溶+时效处理(T6:400℃×15 h+200℃×15 h)使得Mg_(17)Al_(12)相以粒状在基体上弥散析出,且晶粒尺寸增大幅度较小,从而使合金获得良好的弥散强化效果。T6处理后合金的力学性能可以达到:抗拉强度306.69 MPa及伸长率14.98%,其比压铸态合金分别提高了18.7%和46.7%。热处理能够降低合金的腐蚀电位,增大腐蚀电流密度,从而降低Mg-7Al-1Ca-0.5Sn合金的耐蚀性。在相同腐蚀时间下, T4态合金腐蚀最为严重, T6态合金的次之,而铸态合金腐蚀最轻。     

不同冷速凝固的Mg-9Gd-0.8Al合金固溶行为及组织性能

为了探究Al元素在不同冷却速度下对Mg-9Gd合金组织细化效果及其对后续固溶处理的影响,利用铁模和铜模重力铸造制备了铸态Mg-9Gd-0.8Al合金,之后进行10~50 h的固溶处理。采用OM、SEM、TEM、EDS及XRD等方法研究了冷却速度对Mg-9Gd-0.8Al合金凝固和固溶行为及组织力学性能的影响。结果表明,铁模和铜模制备的铸态Mg-9Gd-0.8Al合金组织均由α-Mg基体、花瓣状(Mg, Al)₃Gd相、细条状Mg₅Gd相和方块状Al₂Gd相组成。铜模相比于铁模冷却速度加快,制备的合金基体晶粒和第二相显著细化,第二相体积分数总量增长幅度达56.1%。2种模具制备的合金固溶10 h后,Mg₅Gd相溶解、(Mg, Al)₃Gd相部分溶解、高熔点Al₂Gd相无变化,晶粒内析出层片状(Mg, Al)₂Gd新相,第二相总量趋于相等。固溶50 h后,(Mg, Al)₂Gd层片相回溶,残余(Mg, Al)₃Gd相发生熔断呈颗粒状,铜模制备的合金第二相颗粒比铁模的更细小。细晶强化和第二相强化使铜模制备的铸态合金性能较铁模制备的合金性能大幅提高,固溶10 h后合金屈服强度提升,伸长率基本不变。固溶处理50 h后,固溶强化、细晶强化和细小颗粒的第二相强化使铜模制备的固溶50 h态合金获得最优性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为141 MPa、234 MPa和22.4%。     

不同冷速凝固的Mg-9Gd-0.8Al合金固溶行为及组织性能

为了探究Al元素在不同冷却速度下对Mg-9Gd合金组织细化效果及其对后续固溶处理的影响,利用铁模和铜模重力铸造制备了铸态Mg-9Gd-0.8Al合金,之后进行10～50 h的固溶处理。采用OM、SEM、TEM、EDS及XRD等方法研究了冷却速度对Mg-9Gd-0.8Al合金凝固和固溶行为及组织力学性能的影响。结果表明,铁模和铜模制备的铸态Mg-9Gd-0.8Al合金组织均由α-Mg基体、花瓣状(Mg, Al)₃Gd相、细条状Mg₅Gd相和方块状Al₂Gd相组成。铜模相比于铁模冷却速度加快,制备的合金基体晶粒和第二相显著细化,第二相体积分数总量增长幅度达56.1%。2种模具制备的合金固溶10 h后,Mg₅Gd相溶解、(Mg, Al)₃Gd相部分溶解、高熔点Al₂Gd相无变化,晶粒内析出层片状(Mg, Al)₂Gd新相,第二相总量趋于相等。固溶50 h后,(Mg, Al)₂Gd层片相回溶,残余(Mg, Al)     

含银Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu合金的强化固溶行为

采用拉伸力学性能测试、金相显微观察、扫描电镜及透射电镜等分析手段,研究了Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu-0.4Ag合金的强化固溶行为。结果表明:经强化固溶处理后,合金固溶态的抗拉强度和屈服强度以及伸长率分别较常规固溶的低15 MPa、16 MPa和1.7%;峰值时效态的抗拉强度和屈服强度较常规固溶的分别高62 MPa和68 MPa,伸长率低0.8%。;强化固溶可使Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu-0.4Ag合金固溶后的第二相粒子减少,但使其时效后的强化相数量增多,密度增大。     

升温速率与固溶时间对超高强铝合金挤压材组织性能的影响

采用电导率、硬度测试、拉伸性能测试、X射线衍射仪(XRD)分析、电子背散射衍射检验(EBSD)、晶间与剥落腐蚀试验,研究了不同初始形变储能超高强铝合金Al-11.54Zn-3.51Mg-2.26Cu-0.24Zr-0.0025Sr挤压材在不同升温速率与固溶时间下组织性能的影响。结果表明:慢速升温退火能够降低合金的晶粒尺寸,24 h固溶较2 h固溶能够减少合金难溶第二相。合金硬度值在HV 220左右,快速升温合金硬度较慢速升温合金的硬度高。导电率在25.0%IACS左右。慢速升温2 h固溶、24 h固溶时效后合金试样的屈服强度由647.9 MPa变为697.1 MPa,增加了49.2 MPa。强度的提升主要来自于固溶强化与时效沉淀析出相强化的总强化,其次为低角度晶界强化。快速升温、慢速升温24 h固溶X方向合金试样的晶间腐蚀深度分别为42.17,64.70μm,晶间腐蚀等级为3级,合金的抗剥落腐蚀性能Y方向明显好于X方向,固溶24 h合金抗剥落腐蚀性能较固溶2 h得到了轻微改善。     

KFC铜合金带材的生产工艺研究

研究了铜合金水平连铸中在线固溶处理方法对合金组织的影响，分析了不同工艺参数下的第二相析出物，同时研究了不同的轧制与热处理工艺的微观组织结构。     

Cu含量对Mg-2Zn合金组织及性能影响研究

利用光学显微镜(OM)、 X射线衍射仪(XRD)、布氏硬度计、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及Gleeble-1500D热模拟试验机等研究了Cu含量对Mg-2Zn合金显微组织及塑性变形行为的影响。获得了真应力-真应变曲线,进而得到了不同合金在不同变形条件下的动态再结晶临界条件。结果表明:铸态合金主要由α-Mg和共晶组织构成,其主要的第二相为MgCuZn相,随着Cu含量增加,合金中共晶组织体积分数不断增多,晶粒尺寸减小,硬度值升高;热压缩过程中高温时合金的流变应力峰值低于低温,高温促进了合金中位错运动; Cu含量的增加同样会降低合金的峰值应力, Cu含量高的合金经固溶处理后基体中Zn含量逐渐下降,对位错的阻碍作用减弱;合金应力-应变曲线和显微组织均表现出典型的动态再结晶特征,动态再结晶临界应力值随温度升高以及Cu含量增加均降低,合金再结晶程度随之增加;而且合金中MgCuZn相越多,合金的再结晶比例越高。     

固溶温度对00Cr20Ni25Mo6Cu3不锈钢点腐蚀性能的影响

利用极化曲线、化学浸泡和电化学阻抗测试等方法研究了固溶温度对超级奥氏体不锈钢00Cr20Ni25Mo6Cu3耐点腐蚀性能的影响。并借助金相显微镜(OM)分析了热处理后的组织形貌。结果表明,随着固溶温度的升高,第二相逐渐溶于基体,晶粒也明显长大;腐蚀失重率先降低后增加,在1 200℃时达到最小;交流阻抗谱圆弧半径先增大后减小,即材料耐腐蚀性能先增强后减弱。第二相是导致00Cr20Ni25Mo6Cu3不锈钢耐腐蚀性能下降的主要原因。     

固溶处理对Al-1.5Si-1.2Mg-0.6Cu-0.3Mn铝合金组织性能的影响

对汽车车身板用Al-1.5Si-1.2Mg-0.6Cu-0.3Mn铝合金冷轧薄板进行了固溶处理,研究了固溶温度、时间对第二相、晶粒及成形性能的影响规律.结果表明:在500～555℃之间进行固溶处理时,固溶温度升高,基体中残留的第二相数量逐渐减少,而再结晶晶粒尺寸形态变化不大;合金板材的强度和延伸率单调增大,,IE单调减小,n,r15变化不大.1.2 mm厚的冷轧合金薄板在540℃固溶处理时,保温时间需接近30 min才可使其具有良好的成形性,继续延长保温时间至180 min其成形性能变化不大.1.2 mm厚的A1-1.5Si-1.2Mg-0.6Cu-0.3Mn铝合金冷轧薄板合适的固溶处理温度为540℃,保温时间应接近30 min.常规T4状态的6xxx系铝合金薄板直接在汽车厂冲压成形后的烤漆涂装处理并不能起到提高车身构件强度的作用.     

固溶处理对SiC_p/Al-Cu-Mg复合材料组织和性能的影响

采用粉末冶金方法和等温锻造技术制备了15%Si Cp/Al-Cu-Mg复合材料锻件,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸测试等方法研究了固溶温度与固溶时间对复合材料锻件微观组织和力学性能的影响。结果表明,热处理固溶温度较低、时间较短时,可溶性第二相粒子未充分回溶到铝基体中,铝基体的固溶强化效果不理想,材料强度较低;然而,固溶温度过高易导致材料过烧,从而导致材料的强度和塑性均降低。对复合材料物相分析表明,锻造态复合材料中的第二相主要是Al2Cu,Mg2Si以及少量的含Fe相,经510℃固溶2 h后,Al2Cu相可以充分回溶,而Mg2Si和含Fe相依然残留在基体中。复合材料最佳固溶温度是510℃,最佳固溶时间是2 h。此时获得的力学性能为:抗拉强度(Rm)=579 MPa、屈服强度(Rp0.2)=390 MPa、延伸率(A)=7%。     

Mg-Zn-Sm合金的微观组织与力学、腐蚀性能研究

为了研究Sm对Mg-3Zn合金组织、力学及腐蚀性能的影响,采用重力浇注法制备了Mg-3Zn-x Sm合金,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验和电化学实验研究了Sm对Mg-3Zn合金的铸态、挤压态组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明,增加Sm的含量,Mg-3Zn-x Sm合金中的第二相逐渐增多,晶粒得到细化,枝状晶间距减少,第二相呈连续网状分布于晶界处。经挤压后,挤压态组织得到细化,组织发生明显的动态再结晶,第二相沿挤压方向趋于带状分布,平均晶粒尺寸从Mg-3Zn-0.5Sm的18μm逐渐降至Mg-3Zn-4Sm的5μm。挤压态Mg-3Zn-x Sm合金的σb,σ0.2和δ分别从Mg-3Zn-0.5Sm的225 MPa,146 MPa和15%提高到Mg-3Zn-4Sm的250MPa,195 MPa,25%,提高幅度分别为11.1%,33.6%,66.7%。随着Sm含量的增加,自腐蚀电流密度逐渐降低,高频区容抗半环逐渐增大,Mg-3Zn-4Sm的自腐蚀电流密度最小0.00881m A/cm2。     

固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金组织与应力腐蚀的影响

对7B50铝合金热轧板在460～490℃范围内进行固溶处理、室温水淬及人工时效,通过室温力学性能测试、慢应变速率拉伸实验及电导率测试,结合光学显微镜,扫描电镜和能谱分析,研究固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织与应力腐蚀的影响。结果表明,提高固溶温度能有效减少残留相,增加再结晶的体积分数。当固溶温度从460℃提高到490℃时,屈服强度(σ0.2)和抗拉强度(σb)分别提高20.9%和23.5%,固溶温度从480℃升高到490℃时,强度变化不大,但随着固溶温度升高,伸长率先提高后降低,抗应力腐蚀性能先升高后降低。当固溶温度为480℃时,应力腐蚀敏感性最低,综合性能较好。残留相增多和再结晶程度提高是引起应力腐蚀敏感性提高的主要原因。在腐蚀溶液中,应力腐蚀断口形貌为典型的沿晶断裂。     

固溶处理对Al-Cu-B合金组织的影响

铝铜合金中加入不同含量的B,在相同的熔炼工艺及固溶处理条件下,获得不同的组织。XRD、SEM、金相显微镜对显微组织以及布氏硬度分析,结果表明:显微组织主要为α固溶体和θ相(Al_2Cu)以及AlB_2。硼含量增加,硬度增大,θ相(Al_2Cu)逐渐由网状变为半网状,AlB_2等硼化物的弥散数目增多,当硼含量超过0.42%时,出现硼化物的偏聚,导致硬度降低。合金在540℃固溶后,布氏硬度逐渐变大,15 h时含硼铝铜合金硬度达到峰值120HBS,在24 h时达到另一峰值129HBS。     

取向硅钢第二相的研究进展

总结了MnS、AlN和Cu2S等第二相的研究现状,介绍了取向硅钢中第二相的种类及其选用条件,阐述了第二相粒子发挥抑制作用的机制和Ostwald粗化对第二相粒子的影响,概述了不同第二相对取向硅钢磁感和铁损的影响,提出了短流程工艺与低固溶温度第二相的结合将是生产高端产品的首选。     

硼对S31254不锈钢固溶处理过程第二相溶解行为的影响

采用固溶处理研究了不同硼含量对S31254钢中析出相固溶时间、固溶温度的影响。得到了不同硼含量条件下的S31254钢第二相完全固溶所需的时间和温度。结果表明,随着硼含量的增加,所需固溶温度下降,所需固溶时间减少。当钢中硼含量为0.002%时,析出相的固溶温度为1200℃,固溶处理4h可得到相对纯净的奥氏体组织,热加工过程在晶内和晶界析出的第二相均已重新固溶到基体中。固溶处理时,晶内第二相优先溶解,随着时间的增加,晶界处的第二相逐步溶解。     

第二相粒子形成元素含量波动对Ti-IF钢平衡固溶规律的影响

利用平衡态分析方法，研究了析出物形成元素含量波动对Ｔｉ－ＩＦ钢高温固溶规律的影响，发现了一些新现象，为今后生产中控制第二相粒子形成元素的固溶含量提供理论参考。     

铜合金的热处理(续)

四固溶处理沉淀硬化型铜合金如铍青铜、铬青铜、锆青铜、钛青铜、铜镍硅及铜镍磷合金等可以通过固溶处理及随后的时效处理(沉淀硬化处理)而获得高的强度及硬度。铜合金的固溶处理亦称淬火,包括将材料或工件加热到适当的高温下保温,然后迅速淬入冷水中急速冷却。固溶处理的目的在     

铜对碳钢耐大气腐蚀性能的影响

通过实验室干湿周浸加速腐蚀试验，研究了模拟工业大气环境下，合金元素Cu对碳钢耐腐蚀性能的影响。利用XRD测定腐蚀产物的相组成，通过SEM观察腐蚀试样表面及截面形貌。结合失重法及电化学方法对Cu提高碳钢耐腐蚀性能的机理进行研究分析。结果表明：Cu对碳钢耐腐蚀性能具有明显的促进作用，添加025％的Cu使碳钢的腐蚀速率明显下降，腐蚀抗力平均提高65％以上，含铜钢的腐蚀产物主要由稳定的aαFeOOH及少量γ-FeOOH构成，锈层较碳钢锈层更加致密，腐蚀电流较小。