高强铝合金导线均匀化处理工艺研究

采用光学显微镜、扫描电镜、导电率测试、拉伸测试等研究了不同均匀化处理工艺对高强导线用Al-Mg-SiB-Sr-RE合金铸态组织及性能的影响。结果表明:铸态Al-Mg-Si-B-Sr-RE合金组织存在成分偏析,合金导电率、抗拉强度与伸长率分别为44.3%IACS、177.4 MPa和13.0%。铸态Al-Mg-Si-B-Sr-RE合金经过580℃×9 h均匀化处理后,成分偏析得到明显改善。580℃×9 h均匀化后,合金的导电率、抗拉强度与伸长率分别为56.5%IACS、168.3 MPa和13.2%,综合性能最佳。580℃×9 h为Al-Mg-Si-B-Sr-RE合金的最佳均匀化处理工艺。     

稀土Al-Mg-Si合金导线的热处理与性能研究

采用稀土微合金化和热处理相结合的方法制备出了高强高导电率的铝合金导线,研究了均匀化退火温度和时间、时效温度和时间对合金显微组织、力学性能和导电性能的影响,优化了均匀化退火和时效热处理工艺。结果表明:相对于铸态合金,均匀化退火态合金的硬度降低而导电率提高;随着均匀化退火温度的升高和均匀化退火时间的延长,合金的显微硬度逐渐降低而导电率不断提高,适宜的均匀化退火工艺为570℃/8 h;随着时效温度的提高,导电率达到标准所需的时间缩短,而抗拉强度达到标准的时间先增加而后减小;稀土铝合金导线适宜的时效热处理工艺为190℃/9 h,此时铝合金导线的抗拉强度为242 MPa、导电率为60.2%IACS。     

Cu-4Ni-2Sn-Si合金的铸态组织及均匀化退火工艺的研究

采用OM、SEM、EDS及硬度测试等分析方法研究了Cu-4Ni-2Sn-Si合金的铸态显微组织,以及均匀化退火对合金显微组织及性能的影响。结果表明,铸态Cu-4Ni-2Sn-Si合金的显微组织枝晶发达,合金元素分布不均匀,Sn呈反偏析现象,且室温组织由α-Cu和δ-Ni2Si相组成。随着均匀化退火温度的升高及保温时间的延长,合金元素的分布趋于均匀化,Sn的反偏析现象基本被消除,有大量δ-Ni2Si析出且趋于均匀化分布,均匀化退火效果受温度影响较大。由此建议Cu-4Ni-2Sn-Si合金较佳的均匀化退火条件为850℃×4 h,其硬度值为HB99.5,电导率为16.64%IACS。     

均匀化退火对Al-4.8Zn-1.6Mg合金组织与硬度的影响

采用OM、SEM及硬度测试等手段研究了均匀化退火处理对Al-4.8Zn-1.6Mg合金微观组织与性能的影响。结果表明：合金铸态组织主要由-Al和晶界处非平衡低熔点第二相组成。随着退火温度升高或保温时间延长,晶界上熔点较低的非平衡第二相逐渐回溶到-Al中,偏析现象基本消除,合金元素分布趋于均匀。在退火时间保持不变时,随着退火温度升高,合金硬度逐渐上升。当退火温度不低于315 ℃时,随退火时间的延长,合金硬度呈下降趋势。当退火温度超过355 ℃时,随着退火时间的延长,合金硬度逐渐上升。该合金适宜的均匀化退火处理工艺为465 ℃/24 h。     

均匀化退火对WE43镁合金铸坯组织和性能的影响

为改善铸态WE43镁合金的成形加工性能,对钢模铸坯试样进行了均匀化退火处理,通过组织观察和维氏硬度测试,分析了不同均匀化退火温度和时间对合金组织和显微硬度的影响.通过拉伸试验测定了其退火后的力学性能,并用SEM观察了断口形貌.结果表明,最优的均匀化退火制度为440℃× 18h;在该工艺下均匀化退火后,合金表现出了较好的塑性.     

一种Al-Mg-Si-Cu铝合金的均匀化处理

设计一种新型A1-Mg-Si-Cu铝合金,合金成分为Al-1.04Mg-0.85Si-0.018Cu(质量分数).采用金相观察、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布.结果表明:新型A1-Mg-Si-Cu铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,合金元素Si、Mg和Fe在晶内及晶界分布不均匀;550℃×24h均匀化处理后,合金中非平衡低熔点共晶组织和Mg2Si相基本溶入基体,Fe元素偏析难以通过均匀化消除,均匀化后,晶界上部分β-A15FeSi相转变成α-Al8Fe2Si相;该合金的过烧温度为574.5℃,最佳均匀化制度为550℃×24h;合金铸态和均匀化后维氏硬度分别为58HV和78HV,比6061合金分别提高了20％和85％.     

均匀化退火对ZA27合金组织与性能的影响

采用差示扫描量热法(DSC)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等手段研究了均匀化处理对铸态ZA27合金显微组织及力学性能的影响,确定了该合金的均匀化温度及过烧温度.结果表明,合金铸态组织存在严重的枝晶偏析及明显的非平衡共晶组织,经360℃×12 h均匀化退火后,枝晶偏析及非平衡共晶β相基本消除,晶界处富Cu的ε相溶入基体,布氏硬度为84.5HB,抗拉强度为326 MPa,伸长率为10.2%.ZA27合金铸锭适宜的均匀化处理工艺为360℃×12 h.     

铸造316L不锈钢偏析及其均匀化处理研究

为了消除铸造316L不锈钢铸态组织的枝晶偏析,采用箱式电阻炉对该材料进行了均匀化退火处理的研究。并利用能谱仪、直读光谱仪测试和扫描电镜、光学显微镜观察等方法,研究了该材料铸态组织及枝晶间和枝晶内化学成分的特点,发现了不同的均匀化退火工艺对该材料显微组织的影响规律。并以空位扩散机制为基础,进行了均匀化动力学分析,建立316L合金的均匀化扩散方程。结果表明,铸造316L不锈钢铸态组织存在严重枝晶偏析,枝晶间的Cr、Mo、Ni、Mn等合金元素含量比枝晶内的高。在均匀化过程中,随着退火温度的上升、时间的增长,组织中高熔点共晶相逐渐溶解,均匀化效果增强。当均匀化退火工艺为1150℃×20 h的固溶处理时,铸造枝晶偏析90%消除,可以得到均匀的奥氏体组织。这与均匀化动力学分析结果基本一致。     

均匀化退火工艺对Cu-Si-Ni合金组织和性能的影响

Cu-3Si-2Ni合金铸态组织中存在许多粗大呈骨骼状的Ni2Si相以及严重枝晶偏析,这大大影响了铸锭的成形性能。为改善其成形性能,分别在850～950℃保温2～8h,进行均匀化退火研究。结果表明,经900℃×4h的合理退火工艺后铸态合金的枝晶偏析大部分被消除,合金的塑性得到明显改善,且均匀化退火后合金的断裂方式由铸态时的准解理断裂加部分剪切断裂转变为微孔聚集型韧性断裂。     

6070铝合金的均匀化热处理

通过OM、SEM、EDS、DSC和电导率等测试方法,研究了6070合金的均匀化热处理工艺及微观组织演变。结果表明,6070合金铸态组织中,大量非平衡凝固产生的一次相Mg₂Si沿晶界聚集分布,圆盘状Q相分布于晶内。合金经535℃×12 h均匀化处理后,铸态一次相基本回溶,均匀化效果较好。均匀化后合金元素主要以细小弥散相形式在铝基体中析出,导致合金导电率升高。550℃为合金起始过烧温度,合金组织中开始出现近似三角形的复熔相和晶界复熔变宽的过烧特征,随着均匀化温度的升高和时间延长,合金过烧加重,导电率下降,晶粒和含Mn弥散相尺寸变大,同时形成粗大过烧相Q相。     

均匀化退火对AZ91D镁合金组织与性能的影响

为改善铸态AZ91D镁合金的不均匀组织,对铸态试样进行了均匀化退火处理.结果表明,经380-420℃, 8～40h的均匀化处理后,枝晶偏析大部分消除;再经缓慢冷却,β相以细小的针状或层片状脱溶析出.经布氏硬度测试,退火析出后合金硬度由铸态的67.5HB提高到80HB;力学性能测试结果表明,经均匀化退火处理后合金的屈服强度变化不大,抗拉强度由铸态的173MPa增加到259MPa,伸长率则由2%增加到8%.p相形态及分布的改变是AZ91D镁合金力学性能增强的主要原因.     

固溶时间对Al-Ni耐热合金导线组织、硬度和导电性能的影响

以半连铸连轧加工Al-0.1Ni合金,研究了固溶处理时间对其组织、硬度和导电性能的影响。研究表明:铸态Al-0.1Ni合金组织晶粒大小及分布不均,存在明显成分偏析,有大量块状或针状的第二相粒子聚集在晶粒内或晶界上。经过520℃×8 h的均匀化处理后,Al-0.1Ni合金晶粒更为均匀,成分偏析得到改善,第二相粒子发生了部分溶解。轧制态Al-0.1Ni合金经580℃×12 h固溶后,组织中第二相最大程度溶解,且晶粒未发生粗化现象。此时,Al-0.1Ni合金硬度达到最大值23.7 HV,合金电导率达到61.4%IACS。     

Al-4.5Cu-3.5Zn-0.5Mg铸造铝合金的均匀化工艺及组织演变

对Al-4.5Cu-3.5Zn-0.5Mg铸态合金进行不同双级均匀化处理,采用扫描电镜、电子探针显微分析仪、差示扫描量热仪和光学显微镜等,研究了该合金的铸态组织及其在均匀化过程中的组织演变。结果表明:铸态组织主要由α-Al、粗大Al₂Cu相以及少量AlZnMgCu、Al₇Cu₂Fe相组成,合金元素枝晶偏析严重。经470 ℃×12 h均匀化处理后,AlZnMgCu相已基本回溶至基体;第二级均匀化温度由490 ℃逐渐升高到520 ℃或者延长保温时间,Al₂Cu相逐渐回溶至基体,合金元素分布趋于均匀。合金过烧温度为520 ℃,最佳双级均匀化制度为470 ℃×12 h+510 ℃×32 h,该制度与均匀化动力学计算结果基本一致。     

6061铝合金均匀化效果的评价方法

采用光学显微分析(OM)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度测试和涡流电导测试等手段研究了不同均匀化处理态的6061铝合金的显微组织演变,分析了均匀化时间与合金硬度及导电率的对应关系,确定了 6061铝合金均匀化效果的定量评价标准.结果表明:6061铝合金在 均匀化过程中硬度随均匀化时间的延长而降低,导电率随均匀化时间的延长而提高;利用共品组织面积分数、硬度和导电率对均匀化效果进行评价;确定了6061铝合金较优的均匀化工艺为570℃×7h.     

Mg-4Sn-1Zn生物镁合金均匀化处理制度研究

研究了均匀化处理温度和时间对铸态Mg-4Sn-1Zn合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,铸态Mg-4Sn-1Zn合金中存在严重的枝晶偏析,合金中分布着大量粗大相,主要为Mg2Sn和MgSnZn共晶相。在均匀化处理过程中,温度对合金成分均匀化效果的影响更大,而时间的影响相对较小。合金经过410℃×12h均匀化处理后,铸态组织中的粗大相全部溶入基体中,达到了最佳的均匀化效果,此时合金的显微硬度(HV)为60。因而确定Mg-4Sn-1Zn合金的最优均匀化制度为410℃×12h。     

等温退火对8030铝合金导线组织性能的影响

研究了不同等温退火工艺对8030铝合金导线组织及性能的影响。结果表明:等温退火前后合金均由α-Al基体和Al₆Fe相组成。在同一等温温度下,随着等温时间的延长组织逐渐趋于均匀化;同一等温时间下,随着等温温度的升高,组织趋于均匀化的时间缩短。经过等温退火处理后铝合金导线的导电率均有所提高,在470 ℃均匀化退火24 h后再经240 ℃等温4 h,合金导电率达到最高值57.21%IACS,比未经热处理试样的导电率提高了2.4%IACS。经过等温退火处理后铝合金导线的硬度及抗拉强度均有所降低,塑性大幅度提高。在470 ℃均匀化退火24 h后再经260 ℃等温8 h,合金的伸长率最高可达23.64%。热处理前后合金均为塑性断裂。     

制备工艺对Cu-15Ni-8Sn合金晶粒特征和力学性能的影响

对比了Cu-15Ni-8Sn合金铸态、均匀化退火态(850℃×8 h)、锻造态、固溶态(840℃×1 h)和时效态(400℃×6 h)的硬度、强度和伸长率变化规律,分析了不同工艺状态下合金的显微组织和断口形貌。结果表明：铸态合金的组织为发达的树枝晶;经均匀化退火后,枝晶组织消失,层片状组织完全溶于铜基体;均匀化退火态合金经锻造后,晶粒尺寸明显减小,平均晶粒尺寸从58.78μm减小到4.22μm,抗拉强度由395.39 MPa提高到659.50 MPa,细晶强化为主要强化机制;固溶态合金由于溶质原子的充分固溶,伸长率大幅提升到46.7%;进一步经时效处理后,抗拉强度提高到802.50 MPa。     

均匀化退火工艺对铸态AZ80镁合金组织与性能的影响

研究了均匀化退火工艺对AZ80镁合金组织和性能的影响,用扫描电镜对铸态和均匀化退火后试样室温拉伸断口进行了分析。结果表明,均匀化退火能有效消除枝晶偏析、改善材料的组织和力学性能。确定390℃×16 h均匀化退火为合金的最佳处理工艺。冷速的快慢造成析出沉淀相形貌和数量差异,引起合金力学性能不同。冷速越大,硬度和强度越高,而伸长率越小。铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂,经均匀化处理后断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂。     

均匀化处理对6063铝合金微观组织结构的影响

采用金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究了均匀化温度和时间对6063合金显微组织的影响。结果表明:铸态合金由过饱和α-Al固溶体和非平衡共晶相组成;铸态合金进行均匀化处理,随温度的升高和保温时间的延长,非平衡共晶组织逐渐消失,合金枝晶偏析逐渐消除;在495℃保温6h,过饱和基体析出Mg2Si相,温度升高到555℃,Mg2Si相完全回溶,针状β-Al9Fe2Si2完全转变为颗粒状α-Al12Fe3Si,同时基体中析出亚微米级AlFeSi和AlFeCrSi相。555℃保温6h退火处理是6063合金铸锭较适宜的均匀化处理工艺。     

均匀化处理对Al-Mg-Si-Cu合金铸态组织与性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试、SEM断口分析等手段,系统研究了均匀化处理工艺对Al-Mg-Si-Cu合金铸态显微组织及力学性能的影响。结果表明:Al-Mg-Si-Cu合金铸态组织中存在大量粗大枝晶。合金经560℃×24 h均匀化处理,组织中非平衡相基本溶解,晶粒得到明显细化,硬度值达到最高,抗拉强度为204 MPa,屈服强度为187 MPa,伸长率达8.5%,断口试样显示为韧窝和准解理型的混合型断裂特征,合金表现出较好的力学性能。与保温时间相比,均匀化处理温度对硬度的影响更加关键。