7050铝合金的TTP曲线

通过分级淬火方法获得7050铝合金的时间-温度-性能(TTP)曲线.结果表明:合金TTP曲线的鼻尖温度为330 ℃,淬火敏感温度区间为240～420 ℃;等温保温时,过饱和固溶体分解析出第二相粒子,在330 ℃附近,第二相(主要为η平衡相)的析出速率达到最高;随着时间的延长,晶内η相数量增加、尺寸变大,时效后粒子周围出现无沉淀析出区,导致强化效果显著降低;晶界处η相粒子粗化,由不连续分布形貌转变为连续分布形貌,无沉淀析出带宽化;鼻尖温度的高相变驱动力和较快的扩散速率是η相析出和长大的主要原因,建议在淬火敏感区间应加快淬火冷却速率避免平衡相的析出,而高于淬火敏感区间温度时可适当降低冷却速率减小热应力的影响.     

7055铝合金厚板的淬透性

通过末端淬火的方法研究7055铝合金厚板的淬透性,采用透射电子显微镜对微观组织进行分析。结果表明:该合金板材的淬透深度可达45 mm,使其淬透的冷却速率需大于230℃/min;随着冷却速率的减小,淬火过程析出平衡相的数量和尺寸增加,时效后析出的η′沉淀强化相的数量减少,晶界无沉淀析出带宽度增加;在所研究的冷却速率范围内,时效后铝合金板材的硬度、晶界无沉淀析出带宽度与冷却速率的对数均呈线性关系。     

淬火介质对7050铝合金末端淬特性的影响

采用室温水和浓度为20%的PAG水溶液(聚烷撑二醇聚合物)作为淬火介质进行Jominy末端淬火实验,用于评价7050铝合金淬透性;监测合金固溶和淬火过程中的升温速率和冷却速率,测定距淬火端不同距离的合金的淬火态电导率和时效态硬度,观察室温水淬火试样不同位置晶内淬火析出相.结果表明:采用室温水和20%PAG进行末端淬火时,合金的淬透深度分别约为65和40mm;采用PAG淬火可使合金温度快速通过淬火敏感区间,同时在淬火敏感区间外降低合金的冷却速率,使试样淬火端和中间部位合金的温度差减小.随着距淬火端距离的增加,淬火诱发析出的η平衡相的尺寸和体积分数增加,无析出区宽化.     

时效对7055铝合金厚板淬透性的影响

采用末端淬火实验、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和差示扫描量热法,研究了时效制度对7055铝合金厚板淬透性的影响.结果表明:人工时效前进行长时间的自然时效可提高板材的淬透性,自然时效和人工时效的淬透深度分别约为78和45 mm,而自然+人工时效的淬透层深度可达100 mm.冷却速率减小时,析出了粗大的η平衡相,溶质和空位浓度降低,时效后的η′沉淀强化相数量减少,尺寸增加,因此硬度降低.人工时效前的长时间自然时效有利于慢速冷却处形成稳定的GP区,最终得到数量更多、分布更均匀弥散、尺寸更细小的η′沉淀强化相,硬度升高,提高了淬透性.     

铸态晶粒尺寸对AZ91合金固溶时效行为的影响

研究铸态晶粒尺寸对AZ91合金固溶时效组织的影响,并对析出相与合金显微硬度之间的关系进行了分析.结果表明,合金铸态晶粒尺寸越小,其固溶效率越高,时效处理时β相的连续析出速度越快;在时效处理过程中,无论铸态晶粒尺寸或大或小,合金的显微硬度值都随着连续析出的β相数量的增加先升高后降低;并且铸态晶粒尺寸越小,其硬度峰值越高,达到峰值所用的时间越短.     

2219铝合金的淬火敏感性北大核心CSCD

通过分级淬火方法测定了2219铝合金的时间-温度-性能（TTP）曲线。结果表明：合金TTP曲线的鼻尖温度为440℃,淬火敏感温度区间为300-480℃;等温保温时,过饱和固溶体分解析出相粒子,在440℃附近,析出相（主要为θ平衡相）的析出速率达到最高;随着时间的延长,晶内θ平衡相数量增加、尺寸变大,经时效后晶内析出相θ＇不均匀分布,导致强化效果显著降低,晶内出现无沉淀析出区;鼻尖温度的高相变驱动力和较快的扩散速率是θ相析出和长大的主要原因,建议在淬火敏感区间应加快淬火冷却速率避免平衡相的析出,而高于淬火敏感区间温度时可适当降低冷却速率减小热应力的影响。     

2219铝合金的淬火敏感性

通过分级淬火方法测定了2219铝合金的时间-温度-性能(TTP)曲线。结果表明:合金TTP曲线的鼻尖温度为440℃,淬火敏感温度区间为300~480℃;等温保温时,过饱和固溶体分解析出相粒子,在440℃附近,析出相(主要为θ平衡相)的析出速率达到最高;随着时间的延长,晶内θ平衡相数量增加、尺寸变大,经时效后晶内析出相θ'不均匀分布,导致强化效果显著降低,晶内出现无沉淀析出区;鼻尖温度的高相变驱动力和较快的扩散速率是θ相析出和长大的主要原因,建议在淬火敏感区间应加快淬火冷却速率避免平衡相的析出,而高于淬火敏感区间温度时可适当降低冷却速率减小热应力的影响。     

RRA过程中预时效时间对7A85铝合金组织性能的影响

系统研究了RRA处理过程预时效时间对7A85铝合金微观组织演变和性能的影响。利用Jmat-Pro软件计算了相变规律和TTT图,测试了硬度和拉伸性能指标,利用TEM表征了微观组织。结果表明,热力学平衡状态下,410 ℃开始析出MgZn₂相,体积分数达到9.5%左右;等温过程最先析出GP区,析出温度为室温~175 ℃,鼻尖温度在150 ℃左右;随着预时效时间的延长,硬度先升高后降低,20 h时达到峰值硬度192 HV;RRA处理过程,预时效时间为12 h时,屈服强度和抗拉强度达到峰值,分别为625 MPa和675 MPa;120 ℃保温20 h峰值时效状态下,η′-MgZn析出相尺寸在5~10 nm;预时效时间为12 h时,RRA处理后晶界处的Al-Zn-Mg-Cu四元相粒子呈不连续分布,尺寸在50~125 nm范围。     

淬火速率对含Sc(Zr)高强韧Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响

通过末端淬火实验(JEQ)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)研究一种热挤压Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr棒材的淬火敏感性。结果表明:随着距离淬火端越远,冷却速率从1800℃/min下降至111℃/min,合金硬度从150 HB下降至133 HB,抗拉强度从430 MPa下降至375 MPa。当冷却速率为131.2℃/min时,合金的硬度为135 HB,合金淬透深度约为93mm。随着冷却速率的降低,端淬时远离淬火端位置,平衡η相先后在晶界、晶内处析出、长大、粗化;时效后,析出的η′强化相的数量减小;时效后,合金内出现无沉淀析出带(PFZ),晶界的PFZ变宽,宽化至160 nm。     

一种新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金的析出行为及性能(英文)

对一种新型高强Al-Zn-Mg-Cu合金在单级时效过程中的硬度、强度、电导率变化及相应的析出行为进行系统的研究。结果表明,电导率随着时效温度的升高和时效时间的延长而不断增高。在时效开始阶段,硬度和强度随着时效的进行迅速升高并达到峰值。在120°C时效时,硬度和强度到达峰值后保持稳定,主要的析出相是GPI区、GPII区和η′相。在120°C长时间(直至24h)时效后,GPI区和GPII区仍能稳定存在。在160°C时效时,硬度和强度到达峰值后迅速下降。与120°C时效相比,在160°C时效时,析出过程更快。在160°C时效1h后,未观察到GPI区及GPII区的存在,主要的析出相为η′相。在160°C时效24h后,主要的析出相为η相。     

7050铝合金淬火特性与微观组织

采用温度数据采集系统采集得到盐浴炉等温保温过程中试样的温度变化曲线,通过硬度和电导率测试测定7050铝合金的时间-温度-性能(TTP)曲线。采用透射电镜和热分析仪对7050铝合金进行显微组织观察和分析。结果表明:合金TTP曲线鼻温大约在320℃,孕育期约为1.7 s。合金的淬火敏感温度区间为230~410℃,且在此温度区间内,合金硬度随时间的延长而迅速下降。等温保温过程中,合金晶内淬火平衡η相主要依附于晶内Al3Zr等弥散相和细小Al2Cu相形核长大;且随着保温时间延长,淬火析出相的体积分数逐渐增加,晶界析出相趋向于连续分布,无析出带逐渐宽化。等温保温合金经时效后,晶内析出GPⅡ区及η-相数量随着等温保温时间的延长逐渐减少,使得合金性能降低,合金表现出一定淬火敏感性。     

高锌Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性研究

主要研究不同热处理状态下高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的淬火敏感性。结果表明,末端淬火处理后的高锌Al-Zn-Mg-Cu合金棒状试样经人工时效和自然时效后,其120mm处的硬度保留值分别为91.26%和96.25%。人工时效后的试样随着离淬火端距离的增加,沉淀强化相的尺寸增大、密度减小,无沉淀析出带变宽,这些均降低其硬度。GP区为自然时效态合金的主要强化相,而自然时效1680h后试样的淬火端和淬火末端的GP区密度差比较小。因此,该状态的高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的淬火敏感性较低。     

均匀化时间对7085铝合金淬火敏感性的影响

采用末端淬火实验、光学显微镜（0M）、扫捕电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究均匀化时间对7085铝合金淬火敏感性的影响。结果表明,均匀化时间从48h延长至384h,淬火敏感性有所增加,端淬试样经人工时效后硬度的最大差值从5．2％增加到6．9％。均匀化时间延长对晶粒组织没有影响,但促使丁相的溶解,增加Al3Zr弥散粒子的尺寸,减小其密度。慢速淬火时,在晶内的Al3Zr弥散粒子上能观察到一些尺寸较小的淬火析出η相,这降低了时效后的硬度。Al3Zr粒子特征的变化对淬火敏感性影响很小。     

热变形参数对Al-Zn-Mg-Cu铝合金淬火敏感性的影响

采用热压缩试验、光学显微镜和透射电子显微镜研究热变形参数对Al-Zn-Mg-Cu铝合金淬火敏感性的影响。结果表明:随Z参数值增加,硬度先增加后减小,再结晶程度和淬火敏感性则先减小后增加,在ln Z为28.44～28.62的范围内,室温水淬硬度值最大,为188.8HV,而再结晶分数最小,为3.5%,空气淬火较室温水淬火硬度下降率最小,为2.5%。根据Z参数值范围确定淬火敏感性最小区间对应的热变形加工制度为变形温度387～434℃、变形速率0.23～1.23 s_(-1),变形温度443～450℃、变形速率0.61～1.77 s_(-1)。淬火敏感性是由于微观组织中的Al_3Zr粒子、晶界及亚晶界析出粗大η相导致过饱和固溶体溶度降低所致。不同的热变形制度会导致组织中Al_3Zr粒子相界、晶界及亚晶界含量不同。当三者协同影响最小时,合金具有最小的淬火敏感性。随着Z参数值增加,Al_3Zr粒子尺寸及与基体的错配度与再结晶程度趋势相同,尺寸与错配度越小析出粗大η相尺寸越小,面积分数越低。     

时效温度对Ti1023和Ti5553合金a相析出行为与力学性能的影响规律

本文研究了Ti1023和Ti5553钛合金经过固溶与低温时效处理(ST-SQA)获得的微观组织和析出硬化行为。采用扫描电镜和透射电镜观察了不同温度时效处理后α相的析出形貌以及分布特点,统计了时效析出次生α相的析出密度和宽度随时效温度的变化情况,并测试了合金的维氏硬度。结果表明： Ti1023合金时效处理时次生α的析出温度低于Ti 5553合金。Ti1023合金在300℃时效时α相已经析出,400℃时α相析出密度到达峰值;Ti5553合金在450-500℃时效α相开始析出,在550℃时效α相的析出密度达到峰值。Ti1023合金硬度随着时效温度的增加先升后降,400℃时效硬度最高;在相同的时效温度范围,Ti5553合金硬度变化出现双峰规律,硬度峰值分别对应于350℃和550℃时效温度。两种合金的硬度变化规律源于合金时效中第二相的析出行为：时效温度低于400℃,Ti1023合金的硬度取决于α相和?相,而Ti5553合金的硬度取决于?相;温度高于400℃,两种合金的硬度主要取决于次生α相的数量与尺寸。     

时效温度对Ti1023和Ti5553合金微观组织与析出硬化的影响规律

研究了Ti1023和Ti5553钛合金经过固溶与低温时效处理(ST-SQA)获得的微观组织和析出硬化行为。采用扫描电镜和透射电镜观察了不同温度时效处理后α相的析出形貌以及分布特点,统计了时效析出次生α相的析出密度和宽度随时效温度的变化情况,并测试了合金的维氏硬度。结果表明:Ti1023合金时效处理时次生α的析出温度低于Ti 5553合金。Ti1023合金在300℃时效时α相已经析出,400℃时效时α相析出密度到达峰值;Ti5553合金在450～500℃时效α相开始析出,在550℃时效α相的析出密度达到峰值。Ti1023合金硬度随着时效温度的增加先升后降,400℃时效硬度最高;在相同的时效温度范围,Ti5553合金硬度变化出现双峰规律,硬度峰值分别对应于350和550℃时效温度。2种合金的硬度变化规律源于合金时效中第二相的析出行为:时效温度低于400℃,Ti1023合金的硬度取决于α相和ω相,而Ti5553合金的硬度取决于ω相;时效温度高于400℃,2种合金的硬度均主要取决于次生α相的数量与尺寸。     

Al-0.96Mg_2Si合金时效过程亚稳相析出行为及其对合金电阻率的影响(英文)

采用原位电阻率测试和透射电镜观察研究Al-0.96Mg2Si合金的析出行为及其对电阻率的影响。发现峰值时效的析出相包括β″和β′,而他们的比例随着时效温度和时间的改变而变化。合金在175°C峰值时效内的析出相主要是针状β″相(也包括pre-β″)。这些析出相会随着时效时间的延长而长大,但是进一步延长时效时间至超出峰值时效时间后,析出相的尺寸变化并不显著。合金电导率的变化规律与之类似。合金硬度峰值时效后,继续时效很长一段时间硬度变化都不显著。由于温度是影响β″/β′比的主要因素,因此时效温度也是影响电阻率的主要因素。时效温度越高β″/β′的比值越小,ρ下降的速度就越快。硬度也随着该比值的减小而降低。通过对透射电镜照片分析获得析出相的分布参数,建立了析出相与电阻率之间的半定量关系式。     

时效时间对A356铝合金组织性能的影响

以A356合金为研究对象,采用扫描电镜、投射电镜、硬度测试仪及拉伸试验机,研究了其在170℃时效温度下不同时效时间处理对合金组织及力学性能的影响规律。结果表明,时效6 h时,合金中析出相的数量和尺寸均达到极值,其强度和硬度也达到峰值,伸长率降至4.2%左右;增加时效时间,合金各性能增长不明显,因此170℃时最优时效时间为6 h;拉伸断口形貌为韧性断裂,说明经时效的A356合金具有一定塑性,但其塑性会随着时效时间的延长而降低。     

淬火速率对7136铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响

针对7xxx系铝合金的抗应力腐蚀性能对淬火速率敏感的问题,通过浸入式末端淬火和慢应变速率拉伸实验研究了淬火速率对7136铝合金应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的影响规律。结果显示,随着淬火速率的减小,合金的SCC敏感性先增高后降低,淬火速率约为5.3℃/s时的SCC敏感性最高;SCC裂纹扩展方式由穿晶扩展转变为沿晶扩展。淬火速率越小淬火析出相越多,尺寸越大,晶界和亚晶界附近的无沉淀析出带越宽。淬火速率大于5.3℃/s时,晶界析出相中Zn、Mg元素含量随淬火速率减小迅速增加,而淬火速率小于5.3℃/s后,Cu元素含量迅速增加。晶界和亚晶界析出相形貌特征以及晶界析出相化学成分的变化是SCC敏感性随淬火速率减小先增加后降低的主要原因。     

连续冷却对7020合金组织与性能的影响

采用扫描电镜和透射电镜观察、电阻率和硬度测试等手段,研究连续冷却条件对7020合金时效组织性能的影响,并绘制实验合金的CCT图。结果表明:实验合金的连续冷却脱溶产物主要包括GP区、η′相和η相,高温阶段主要对应η相在弥散粒子、晶界等异质形核质点上的优先析出,中温阶段主要对应η相在基体内均匀析出,低温阶段则主要对应GP区、η′相的析出,实验合金的临界冷却速率达到700℃/min以上。不同冷却条件引起析出相组态的变化,导致合金的硬度和电阻率随冷却速率降低而发生相应的变化。较慢冷却速度下的脱溶会消耗溶质原子,从而导致时效驱动力下降,而合适的冷却速率下形成的亚稳相则可作为时效强化相的前驱体,能够加速时效强化相析出,导致合金的时效硬化曲线峰值时间提前。