Al-7.5Zn-1.6Mg-1.4Cu合金的均匀化处理

利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析和差示扫描量热分析等研究了Al-7.5Zn-1.6Mg-1.4Cu合金铸态与均匀化态的显微组织演化与元素分布,确定了该合金的均匀化温度与过烧温度。结果表明,合金铸态组织中存在严重的枝晶偏析,经470℃保温24h后,枝晶网络变稀,共晶相与η相回溶至基体,偏析基本消除。470℃保温24h是该合金较为理想的均匀化工艺。     

Al-4.9Zn-1.6Mg-0.4Mn-0.1Zr-xEr合金时效行为研究

采用金相(OM)、透射电镜(TEM)及能谱分析(EDS)、硬度测试的方法研究了单级与双级时效热处理制度对Al-4.9Zn-1.6Mg-0.4Mn-0.1Zr-xEr合金板材硬度和显微组织的影响.结果表明,添加Er元素后合金中形成了纳米级的A13(Zr,Er)相,可以强烈地钉扎位错,细化再结晶晶粒.无论单级时效还是双级时效,Er元素的添加均可以提高合金的硬度,加快合金的时效硬化速率,使合金达到硬度峰值的时间缩短,但Er含量对提高合金硬度的影响不大.同时,晶界处出现的第二相颗粒析出带得到消除,合金中存在明显的沉淀无析出带.此外,Er元素可以促进Zn,Mg元素的固溶,而析出的A13(Zr,Er)颗粒又可以促进MgZn2相的析出.     

时效工艺对Al-11Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.15Zr铝合金性能的影响

Al-11Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.15Zr铝合金自然时效的速度慢,且不稳定,故一般不在自然时效状态下应用.为了获得更高的强度、较好的抗蚀性、较低的疲劳裂纹扩展速度以及性能的稳定,该系合金一般采用人工时效处理.热处理工艺参数主要包括固溶处理温度、固溶处理时间、时效温度、时效时间.本实验研究了时效工艺对Al-11Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.15Zr铝合金性能的影响,旨在摸索Al-11Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.15Zr铝合金的合理热处理工艺.     

Al-5.87Zn-2.07Mg-2.42Cu合金形变热处理过程的组织与性能演变

通过维氏硬度试验、力学性能试验以及透射电镜观察,研究了Al-5.87Zn-2.07Mg-2.42Cu合金在最终形变热处理(固溶—预时效—变形—终时效)过程中的组织演变和力学性能,并优化出最适宜的工艺制度。结果表明,Al-5.87Zn-2.07Mg-2.42Cu合金最适宜的形变热处理工艺为480℃/1 h+100℃/8 h+30%+120℃/10 h。100℃/8 h预时效处理后,合金基体内弥散析出大量细小的沉淀相。经30%冷变形引入位错后进行120℃/10 h终时效处理,析出相数量增多且尺寸增大。最终形变热处理后合金的硬度、抗拉强度和屈服强度分别为200 HV、645 MPa和621MPa,分别比T6态合金的增加了19 HV、67 MPa和110 MPa。     

Retrogression and re-aging heat treatment of Al-6. 1Zn-2. 6Mg-1.6Cu aluminum alloy

The effects of the retrogression temperature and time of retrogression and re -aging heat treatment （RRA） on the hardness and electrical conductivity of Al-6. 1Zn-2.6Mg - 1.6Cu aluminum alloy were studied. Samples were pre-aged at 120℃ for 24 h as the first-stage treatment. Then, retrogression was performed at a temperature range of 170 ～250℃ for times of between 1 min and 180 min, followed by re - aging at 120 ℃ for 24 h. Hardness （H） and electri- cal conductivity （EC） measurements were used to characterize the samples after RRA treatment. Analysis of the results shows： （ 1 ） The re - aging treatment at 120 ℃ for 24 h increases both H and EC of the retrogressed alloy in the RRA process ; （2） RRA with retrogression at higher than 200℃ result in EC higher than that of peak - aged, but H lower; The change of H and EC with respect to retrogression temperature （T） and time （t） can be seen as functions of H （t） = H0 ＋A1e^（-t/s） , EC （t） =A （1 -e^{-k·（t-xc））） ; （3） RRA treatments with retro- gression at 190 ℃ for 4 ～ 30 min result in H and EC which are both higher than those of the peak-aged temper, and retrogression at 190℃ for 30 min is the industrial application that yields H of 190 HV and EC of 33.5% IACS.     

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。     

Nd对热处理态Mg-6Zn-3Cu镁合金性能的影响

通过采用合金制备,组织分析,力学性能测试等手段研究了Nd的加入对热处理态Mg-6Zn-3Cu合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:Nd的加入改变了合金组织和相的分布,随着Nd加入量的增加,合金抗拉强度、屈服强度以及延伸率随Nd含量的增加先提高,达到最大值后开始下降。     

Al-6.6Zn-1.7Mg-0.26Cu合金搅拌摩擦焊接头的组织与性能

采用光学显微镜、维氏硬度仪和拉伸试验机研究了Al-6.6Zn-1.7Mg-0.26Cu合金挤压材搅拌摩擦焊接头的显微组织和力学性能。结果表明:搅拌摩擦焊接头的焊缝组织为细小均匀的等轴晶粒,接头的硬度以焊缝为中心呈W形状对称分布,焊缝硬度值在107~115HV之间。从焊缝中到母材,硬度先下降再上升,回撤侧热影响区的硬度值最低为104HV,前进侧热影响区的硬度值最低为102HV。接头的抗拉强度为404.3 MPa,屈服强度为265.9MPa,延伸率为18.1%,接头的焊接强度系数为0.96。     

Al-6.6Zn-1.7Mg-0.26Cu合金挤压材焊接接头的组织与性能

采用光学显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计和拉伸试验机,研究了Al-6.6Zn-1.7Mg-0.26Cu合金挤压材熔化极惰性气体保护焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:焊缝中心区为枝晶,靠近母材侧的焊缝熔合区为柱状晶,母材为等轴晶,但靠近焊缝熔合区的母材晶粒发生了长大。焊接接头的硬度以焊缝为中心呈对称分布,从母材到焊缝中心,硬度先下降后上升再下降。焊缝中心区的硬度最低,为86~105(HV)。焊接接头的抗拉强度为309MPa,屈服强度为237MPa,伸长率为4.75%,挤压材的焊接强度系数为0.76。     

基于厚向组织性能考量的7B50铝合金中厚板回归再时效热处理

为解决T6态高强铝合金强度高而耐蚀性难以满足使用需求,采用三级时效工艺来改善析出强化相特别是晶界析出相的形貌、尺寸、分布等,并通过研究不同回归处理制度对组织、性能的影响而获得适宜7B50铝合金中厚板的三级时效工艺.研究发现提高回归温度或延长回归时间均会使中厚板心部及表层组织的晶内和晶界析出相发生粗化并析出稳定η-MgZn₂相,导致强度下降、电导率上升,其中回归温度对强度和电导率的影响显著.三级时效处理虽使晶内析出相尺寸有所增加,但却使T6态连续分布的晶界析出相呈断续分布,结合心部和表层强度及电导率测量结果认为合适的回归处理制度为165℃/6 h.然而,热轧引起中厚板表层较心部更为严重的变形使表层含有更多的亚晶或亚结构且其分布更均匀,从而使表层更快到达峰时效,进一步的回归再时效处理则使表层析出更多稳定η相,而η相的形成与晶内析出相的粗化长大是造成表层和心部强度差异的关键.虽然淬火/三级时效态表层和心部的晶粒结构存在差异,且局部出现亚晶合并长大,但其对强度的提升效果远低于表层析出稳定η相所引起的强度下降.可见,三级时效工艺并不能缓解7B50铝合金中厚板心部和表层的性能差异,但可使表层和心部的强度、电导率满足某实际工况要求.     

时效处理对Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr合金超声铸锭轧件组织与抗腐蚀性能的影响

分别采用T6、T73和RRA 3种时效制度对超声铸造Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr铝合金热轧板进行时效处理,研究时效制度对材料的组织、力学性能与耐腐蚀性能的影响,并与未经超声熔体处理的合金热轧板进行对比。结果表明:对于超声铸造Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr铝合金的热轧板,与T6时效态合金相比,T73时效态合金的抗腐蚀性能较好,但强度显著降低,RRA状态的合金强度与T6态合金相当,抗腐蚀性能显著提高;相对于未经超声熔体处理的合金,在超声波的空化、声流和机械振动效应的作用下,铸态合金的合金元素固溶度以及基体空位浓度都增加,在其组织遗传效应的影响下,采用相同时效工艺处理后合金中析出相的分布更加均匀但出现部分粗化现象,均匀分布的细小析出相对合金的强度有积极影响,粗化的析出相对合金的强度不利,但能提高合金的耐腐蚀性能。     

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。     

Phase transformation of Zn-4Al-3Cu alloy during heat treatment

The phase transformation in Zn-4 Al-3 Cu alloy employing various solution-treatment temperatures (230 °C to 325 °C) was studied by means of microhardness, scanning electron microscopy (SEM), electron probe microanalysis (EPMA), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray diffraction (XRD). The starting microstructure of the as-cast Zn-4Al-3Cu alloy consists of an α phase (aluminum-rich, fcc structure) in the η matrix (zinc-rich, h.c.p. structure) prior to solution-treatment. A platelike ε phase with 3-μm length and 0.5-μm thickness was found in the η phase matrix after solution-treating the as-cast material at 240 °C for 1 hour. The ε phase was then dissolved gradually back into the η matrix above that temperature. A four-phase transformation, α + ε → T′ + η, was observed from the temperature 250 °C to 310 °C, wherein the T′ phase formed at the interface of ε platelet and η phase matrix. This T′ phase was further identified as a rhombohedral structure. As the solution-treatment temperature was increased to above 310 °C, the ε phase was completely dissolved back into the η matrix and numerous β phase particles were distributed uniformly in the η matrix. The β phase subsequently decomposed at room temperature to a fine α phase embedded in the η matrix. For the materials solution-treated above 250 °C, the microhardness of the η matrix increased in 40 minutes during natural aging, which was associated with the formation of fine ε phase of 0.15-μm diameter. The orientation relationship between this fine ε phase and η phase was determined as .     

Homogenization heat treatment of Mg-7.68Gd-4.88Y-1.32Nd-0.63Al-0.05Zr alloy

The microstructures and mechanical properties of the Mg-7.68Gd-4.88Y-1.32Nd-0.63A1-0.05Zr magnesium alloy were investigated both in the as-cast condition and after homogenization heat treatment from 535 to 555 ℃ in the time range 0-48 h by op- tical microscopy, scanning electron microscopy and hardness measurement. The as-cast alloy consisted of ct-Mg matrix, Mgs（Y0.5Gd0.5） phase which is a eutectic phase, strip of Al2（Y0.6Gd0.4） phase, little A13Zr and Mg（Y3Gd） phase. With the increasing of homogenization temperature and time, the Mgs（Y0.5Gd0.5） phase was completely dissolved into the matrix. The Al2（Y0.6Gd0.4） phase was almost not dissolved which impeded grain boundaries motion making the grain size almost not changed in the process of ho- mogenization. The optimum homogenization condition was 545 ℃/16 h. The tensile strength increased, yield strength decreased and the plasticity improved obviously after 545 ℃/16 h homogenization treatment.     

C17510弹性合金的固溶时效与组织性能的研究

采用OM、SEM、XRD和TEM分析手段对C17510合金的固溶时效与组织性能进行研究.结果表明,冷轧态C17510合金的合理固溶处理温度为950℃.时效态C17510合金的硬度与时间呈单峰型曲线,合金的电导率与时间呈先剧增,后缓慢增大,最后趋于稳定的趋势.冷轧态C17510合金经950℃×0.5 h固溶处理+525℃×4 h时效处理后,其维氏硬度为231,电导率为56%IACS.     

固溶时效处理对Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金组织性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、硬度测试、电导率测试和室温拉伸性能测试等分析手段,研究了Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金挤压板带固溶、单级时效和双级时效制度下的组织和性能。研究表明,Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金挤压板带采用475℃/2 h的固溶处理制度,析出相回溶充分,无过烧现象;合金采用475℃/2 h+120℃/24 h的T6时效处理制度,晶内析出相细小弥散,晶界析出相连续分布;合金采用475℃/2 h+110℃/8 h+160℃/28 h的T74双级固溶时效处理制度,晶内析出相以η’和η为主,晶界析出物完全断开。     

热轧Al-Zn-Mg-Cu合金板材表面黑条缺陷研究

研究了热轧高锌合金板材表面黑条缺陷的成分、产生机理及消除方法。