均匀化退火对低Fe/Si 比Al-Mn合金微观组织演变的影响

本文主要研究了双辊轧制的低Fe/Si 比Al-Mn合金在不同均匀化处理过程中的微观组织演变情况。当对合金进行550℃/4h的均匀化处理时,合金表面的晶粒组织从典型的纤维组织转变成粗大的长条状再结晶晶粒组织。合金心部的晶粒组织则随着均匀化温度的升高而趋向于等轴化。当对合金进行450℃/4h和500℃/4h的均匀化处理时,粗大的初生相开始破碎,当均匀化温度升高至550℃时,破碎的初生相发生粗化。在450℃/4h和500℃/4h的均匀化处理条件下,弥散相在均匀化过程中的演变主要受形核和长大机制控制,而在550℃/4h的均匀化条件下,弥散相的粗化和回溶成为主要机制。当对合金进行500℃/4h处理时,大量细小的含Zr弥散相从过饱和固溶体中析出。     

3003冷轧板均匀化退火过程中的析出和再结晶

利用光学显微镜(OM)和数字电桥等手段,研究了均匀化退火温度对铸轧3003合金不同变形量冷轧板第二相粒子析出和再结晶晶粒大小的影响.结果表明,均匀化退火过程中,板料内部第二相粒子析出量在再结晶开始温度达到最大值.初生第二相粒子的大小对冷轧板再结晶有重要影响,随变形量增加,初生第二相粒子逐渐破碎,导致均匀化退火后板料晶粒尺寸随着变形量的增加而迅速增大.     

均匀化退火工艺对7050铝合金组织演变与再结晶影响

研究了均匀化退火工艺对7050铝合金铸态组织演变、Al₃Zr弥散相析出及其变形组织再结晶的影响。研究结果表明：均匀化退火过程中缓慢升温时,Zn元素扩散速率明显高于Mg元素和Cu元素,且Zn在铝基体中的固溶度较大,所含的Zn元素扩散回溶到铝基体后,T相(AlZnMgCu相)转变成高熔点的S相(Al₂CuMg相);采用低温段缓慢升温替代低温段保温工艺,同样能够促进Al₃Zr弥散相的形核析出,对抑制后续变形组织再结晶有同等效果。7050铝合金铸锭的均匀化退火温度可采用470℃+480℃复合均匀化制度,通过合理控温工艺即可促进Al₃Zr弥散相的均匀析出,同时有效消除低熔点T相和高熔点S相,该工艺可推广应用至7050铝合金工业化生产,达到提质降本增效作用。     

高纯铝在轧制及退火过程中微观组织与织构的演变

应用光学金相和取向分布函数（ODF）研究和分析了热轧、冷轧及退火对高纯铝箔微观组织及织构的影响。结果表明：热轧后中间退火,微观组织为等轴晶,晶粒取向为旋转立方织构;冷轧过程中,随压下量的增加,晶粒由待轴状逐渐学演变为纤维状,织构由弱到强,最后稳定在S织构、黄酮织构和铜织构三个织构组分;成品退火过程中,发生再结晶和晶粒长大,退火织构主要由立方织构组成,另含有少量R织构。     

2026铝合金热变形及热处理过程中的微观组织演变(英文)

研究2026铝合金在温度为300-450°C和应变速率为0.01-10s-1的变形条件与固溶时效热处理后微观组织之间的关系。结果表明:热处理后的再结晶和析出特性与热变形时的温度补偿应变速率Z有关。在低Z条件下,热处理后会形成少量细小的再结晶晶粒,热变形过程产生的高角度亚晶粒和粗大析出物被保留下来;高Z条件下,热处理后会产生大量细小等轴晶再结晶晶粒,热变形过程产生的高密度晶胞和相对细小的动态析出物被热处理后完整的亚晶粒和相对粗化的析出物所替代。热处理后的平均再结晶晶粒尺寸随着Z值的增加而减小。建立两者的定量关系式。     

GH4141难变形高温合金铸态组织析出相鉴别及均匀化过程中演变行为

GH4141变形高温合金因具有较高的高温强度和良好抗氧化性能,被广泛用于制造航空航天发动机高温承力部件。本文基于化学成分分析及晶体学法,对GH4141难变形高温合金铸态组织中典型析出相进行了详细鉴别与解析。通过高温均匀化实验,分析了均匀化过程中析出相回溶行为。1130~1160 oC中低温均匀化条件下,原铸态组织中针状σ相、板状η相、M3B2型硼化物以及γ’强化相等回溶至基体,M6C型碳化物仍可存在。1190~1210 oC高温均匀化条件下,合金中包括M6C在内的大部分析出相已回溶至γ基体,组织中仅剩余少部分MC型碳化物。MC型碳化物在固液两相区回溶,较难通过均匀化热处理彻底回溶消除。     

3003-H16铝合金卷材生产过程中的组织演变

利用热分析仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等方法研究了3003-H16铝合金卷材生产过程中的组织演变。结果表明,晶粒尺寸、二次枝晶间距和金属间化合物尺寸从铸锭心部至铸锭表层逐渐减小。当均匀化温度为590 ℃时,α-Al晶体内析出细小颗粒状的Al₆Mn;随均匀化温度的提高,颗粒状析出相不断溶解并促进针棒状析出相长大;当均匀化温度为640 ℃时,针棒状析出相开始溶解,至650 ℃时完全溶解。金属间化合物Al₆(Fe,Mn)和Al₆Mn随均匀化温度的升高而变得圆滑球化,部分Al₆(Fe,Mn)在均匀化过程中转变为Al(Fe,Mn)Si。3003铝合金热轧卷材的晶粒组织在厚度方向上存在不均匀性,冷轧和中间退火后有所改善。3003铝合金卷材中的化合物沿轧制方向成行排列,具有明显的方向性,其中大尺寸化合物的比例随加工率的增大逐渐降低。均匀化可以改善3003铝合金的成分和组织均匀性,改善合金的塑性。变形加工在提高3003铝合金强度的同时降低了合金的塑性。中间退火过程中纤维状的变形组织转变为再结晶组织,消除了硬化现象,合金的塑性得到改善。     

均匀化退火工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr高强合金第二相的影响

研究了不同工艺均匀化退火过程中Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中组织、低熔点结晶相和弥散相的演变规律。结果表明：铸态Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金中主要结晶相为AlMgZnCu四元相,均匀化退火后该相部分消除。均匀化退火过程中,随着温度的提高及时间的延长,合金中的非平衡结晶相逐渐溶解,未溶结晶相的体积分数降低。弥散相Al₃Zr的尺寸及分布取决于均匀化退火过程中的升温速度,在缓慢升温条件下,弥散相Al₃Zr的尺寸细小,分布比较弥散,密度高,合金的电导率最低;随着升温速度提高,Al₃Zr相的析出数量减少,尺寸增加,析出相的密度降低,合金的电导率升高。二段均匀化退火后,弥散相Al₃Zr的尺寸更加细小,密度更高,平均直径为15 nm,密度为1.27×10¹⁵/cm³。     

时效+再结晶退火对镍基合金锻造混晶组织的影响

为了消减镍基合金锻件中的混晶组织,本文提出了δ相时效+再结晶退火的热处理工艺路线。δ相在时效过程中可以直接析出或者由γ″相发生相变间接析出。对含析出δ相的材料进行高温再结晶退火,然后立即水冷,可以发现时效方式和时效时间对退火过程中的组织演变存在显著影响。时效过程中直接析出的δ相主要分布在晶界,随着时效时间延长部分晶粒内部也会析出δ相,其形貌以短棒状为主。间接析出的δ相主要分布在晶粒内部以及晶界,其形貌主要为晶内长针状以及晶界短棒状。短棒状δ相在退火过程中与位错交互作用较弱,主要起到钉扎晶界的作用;而长针状δ相能够促使亚晶的形成。因此,间接时效方式有利于再结晶形核的发生,并能够有效阻碍晶粒生长避免异常长大的再结晶晶粒。     

纯钛再结晶退火的组织演变和力学性能

对纯钛进行650℃×(10～90) min的再结晶等温退火处理.研究发现:保温开始阶段,晶粒尺寸增长速率较慢,由于热轧态下纯钛不同晶粒间晶格畸变能的较大差异,出现了晶粒竞争生长现象,保温初期晶粒尺寸差异明显,一些大晶粒内出现孪晶;在随后的加热过程中,由于晶体内高晶格畸变能,并伴孪生切变,晶粒生长过程中原子扩散速率逐步提高,晶粒增长速率增加,晶粒尺寸趋于均匀;保温60 min后晶粒增长速率降低.随再结晶等温时间延长,材料抗拉强度、屈服强度及硬度逐渐降低,塑性提高.屈服强度与晶粒尺寸符合Hall-petch公式σ-s=310+ 1167 d-1/2.     

固溶制度对1933铝合金自由锻件组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射和室温拉伸研究固溶制度对1933铝合金自由锻件组织和力学性能的影响.结果表明:由于Al_3Zr粒子对晶界的钉扎作用,在470 ℃以下固溶时,合金的再结晶程度很低(＜15%);随着固溶温度升高,再结晶程度逐渐上升;510 ℃固溶时,合金的再结晶程度显著增大(约为48%);1933铝合金锻件中第二相主要有Al_7Cu_2Fe相和η相;合金经470 ℃固溶60 min后,η相溶解比较充分,此后随温度升高或时间延长第二相变化不大;合金的最佳固溶制度为470 ℃、60 min,在此条件下合金具有最好的力学性能.     

固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er铸造合金力学性能和显微组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、XRD、DSC测试、硬度测试和拉伸试验等,研究了不同固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金的最佳固溶时效制度为540 ℃固溶12 h、185 ℃时效6 h。该固溶制度下无过热或“过烧”现象,溶质原子充分扩散,铸造过程产生的残留相大量回溶基体,此时,合金硬度值最高,为142.28 HV0.1,抗拉强度为370.37 MPa,屈服强度为300.34 MPa,伸长率为6.50%。     

Influence of aging modes on microstructure and mechanical properties of AZ80 magnesium alloy

The microstructure and mechanical properties of AZ80 magnesium alloy after solid solution and aging treatments were studied by using optical microscope (OM), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy(SEM) as well as tensile testing. The results indicated that β-Mg17Al12 phase was getting to distribute discontinuously along the grain boundary after treated at 395℃ ageing for 12 h followed by water-cooling, but it did not dissolve into α-Mg completely. The residual β-Mg17Al12 phase distributed along the grain boundary and had block-like or island shapes. The size of α-Mg was getting to be coarsening but not significantly. The β-Mg17Al12 precipitates appeared in discontinuous and continuous patterns from supersaturated α-Mg solid solution after aged at 200℃. The precipitation patterns were associated with the aging time essentially. The tensile strength and elongation of the alloy increased significantly but the hardness and yield strength decreased after solid solution treatment. However, with the prolonging of aging time, the hardness and strength of alloy increased while the ductility decreased.     

热处理对ZA27合金组织和性能的影响(英文)

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及力学性能表征等手段,研究热处理对ZA27合金组织和性能的影响。结果表明,合金的铸态组织主要由α、β、η和ε相组成。经365℃固溶处理1h后,α和η相消失,组织主要由过饱和β相组成。过饱和固溶体的分解分为两个阶段;在时效初期,过饱和β相发生分解;随着时效时间的延长,ε相发生四相反应:α+ε→T′+η。通过适当的热处理工艺,ZA27合金可以获得理想的伸长率和强度匹配。     

固溶处理和人工时效对Al-Cu合金显微组织和力学性能的影响(英文)

对Al-Cu合金进行析出强化和人工时效处理以获得优异的力学性能,如高的强度、好的韧性。其热处理工艺条件为:510～530℃固溶处理2h;60℃水淬;160～190℃人工时效2～8h。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、透射电镜和拉伸实验对经固溶和人工时效处理的Al-Cu合金的组织和力学性能进行表征。固溶处理实验结果表明,Al-Cu合金的力学性能随着固溶处理温度的升高先增加,然后降低。这是由于Al-Cu合金的残余相逐渐溶解进入基体中,从而导致析出相的数量和再结晶晶粒尺寸不断增加。相较于固溶处理温度,固溶处理时间对Al-Cu合金的影响较小。人工时效处理实验结果表明,合金经180℃时效8h,可以获得最大的拉伸强度。合金的最大拉伸强度和屈服强度随着时效时间的延长和温度的升高而升高。     

时效处理对挤压成型2195铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了热处理对挤压态2195铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明,固溶处理和人工时效处理对挤压合金的力学性能有显著的增强作用,这与析出相的类型、尺寸、数量密度和分布有关。2195铝锂合金在时效过程中的析出顺序为过饱和固溶体(SSSS)→GP区+δ′/β′(Al₃(Li,Zr))→δ′+θ′(Al₂Cu) +T₁ (Al₂CuLi)→θ′+T₁;其中T₁相在析出强化中起主导作用。2195铝锂合金经过525 ℃×60 min固溶后在170 ℃人工时效的峰时效时间是36 h,此时抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为579 MPa、537 MPa和5.5%。     

连续流变挤压与热处理对6201合金组织性能的影响

采用连续流变挤压成形技术制备了6201铝合金导电线材,研究了热处理制度对连续流变挤压成形制得的6201合金导电材料的微观组织、力学性能和导电性能的影响。结果表明：在T6热处理时随时效温度的升高和时间延长,合金导电性能提高,而伸长率呈下降趋势。经T8和T9形变热处理,β″-Mg2Si针状强化相析出和弥散分布,能有效提高6201铝合金线材的综合力学性能和导电性能。T8处理线材抗拉强度达到326 MPa,伸长率为12.5%,电阻率为30.7 nΩ.m,T9处理线材抗拉强度达到329MPa,伸长率为5.1%,电阻率为31.4 nΩ.m。     

镍基N06022合金管固溶过程中显微组织和性能的演变

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和力学、腐蚀性能试验等,研究了固溶处理对镍基N06022合金管微观结构演变和性能的影响。结果表明,冷轧态N06022合金管含有大量的析出相。由于析出相对晶界的钉扎效应,固溶温度在1100 ℃以下,平均晶粒尺寸几乎不受保温时间的影响。固溶温度升高至1150 ℃,晶粒尺寸和生长速率急剧增加,这主要与析出相的溶解有关。在1000~1200 ℃固溶温度内,保温15 min和30 min晶粒长大激活能分别为Q_B=646.56 kJ/mol、Q_C=566.45 kJ/mol,且合金的强度与晶粒尺寸之间的关系满足Hall-Petch关系式。随着固溶温度的升高,合金晶间腐蚀速率呈现先降低后平稳的趋势,强度和硬度呈现先慢后快的下降趋势,伸长率呈现先慢后快的上升趋势。保温15 min,固溶温度在1150 ℃左右时,硬度曲线与伸长率曲线出现交点,腐蚀率平稳,为最优固溶处理工艺。     

热处理工艺对含Er压铸Al-Si-Mg合金组织及性能的影响

以含Er的压铸Al-Si-Mg合金为研究对象,通过拉伸性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及透射电镜(TEM)分析及定量统计,分析研究了不同固溶、时效工艺对合金组织及性能的影响。结果表明:双级固溶有利于一次相回溶至基体,使合金的塑性提高;固溶温度、时间的提高能够增加固溶到基体中的溶质原子和一次相的数量。Al-Si-Mg合金峰时效时,主要的强化相为β″、β′相,β′相主要表现为长条状及“T”字形。当热处理工艺为(280 ℃×3 h+530 ℃×3 h)固溶+170 ℃×3 h时效时,合金的伸长率达8.5%,具有高塑性; 热处理工艺为(280 ℃×3 h+540 ℃×10 h)固溶+170 ℃×10 h时效时,合金的抗拉强度为344 MPa,屈服强度为312 MPa,合金具有高强度。     

两相区热处理对TC4-DT合金板材组织与性能的影响

对TC4-DT合金板材（α＋β）两相区在不同温度及冷却方式下进行热处理,研究其组织和性能的变化。结果表明,在两相区固溶处理得到等轴或双态组织,随着固溶温度的提高,初生α相含量减少,析出的β相转变组织略有粗化,合金强度升高,伸长率略有下降。两相区热处理后纵、横向的拉伸力学性能没有明显的各向异性。900℃固溶处理后,采用水冷方式固溶处理的合金在不明显降低塑性的情况下可提高拉伸强度。