Si、Er对Al-Zr合金时效析出行为的影响

本文采用传统铸锭冶金的方法制备不同Si和Er含量的Al-Zr合金,研究Si和Er对Al-Zr合金时效析出行为的影响.结果表明:Si的添加促进了Al-Zr合金的时效硬化响应,Si大大降低第二相Al3Zr的析出温度.Al-0.25Zr-0.30Si合金在325℃等温时效时获得最佳时效强化增量,最高硬度值达到57.1HV,较...     

Mg、Si对Al-Cu-Mn-Zr合金时效析出行为及热稳定性的影响

采用显微硬度计与透射电镜等研究了Mg和Si的添加对AlCuMnZr合金时效析出行为和微观组织的影响。结果表明：同时添加Mg和Si显著提高了合金的时效硬度并保证了良好的热稳定性，Al5.5Cu0.25Mg0.3Mn0.2Zr0.15Si合金经540℃固溶7 h及175℃时效24 h后达到峰值硬度，为156.3 HV0.2。Mg的添加细化了AlCuMnZr合金中θ′相尺寸，增加了θ′相数密度，使其分布更弥散、均匀。而在添加Si后，由于σ相、Q相的析出和θ′相周围Si的偏聚，使θ′析出相尺寸进一步减少、粗化速度降低。但在225℃长时间热暴露后，会因为Si的偏聚消失，使部分θ′相粗化，合金的热稳定性下降。     

含Er和Zr元素的Al-Mg-Si合金板材时效析出与强化行为

通过研究热处理工艺对Al-Mg-Si-Zr-Er合金组织与性能的影响,确定了合金板材的峰时效热处理工艺,探讨了合金的析出与强化行为。研究结果表明:540℃固溶1 h后,合金板材的析出相得到充分溶解,再结晶组织也未发生明显粗化;时效时,合金的析出相主要为Mg2Si、Al Cu Mg Si(Q相)和Cu Al2等;Er和Zr元素的加入促进了β″相析出,并使β″相变得更为细小弥散,从而缩短了时效时间,提高时效强化效果;合金的峰时效工艺为540℃固溶1 h,180℃时效5 h;合金的时效强化是位错切过机制和绕过机制的综合作用;合金的较高强度源于合金凝固组织细化、Al3(Er,Zr)粒子的弥散强化以及Er和Zr元素的加入促进β″相析出细化等共同作用的结果。     

Mg、Si含量对Al-Mg-Si合金力学性能及耐腐蚀性能的影响

采用布氏硬度试验、拉伸试验、金相显微镜和透射电子显微镜(TEM)等方法,研究了Mg、Si含量变化对Al-Mg-Si合金力学性能和耐晶间腐蚀性能以及析出行为的影响。结果表明:随着Mg、Si含量的增加,Al-Mg-Si合金的时效硬化速率显著提高,时效峰值硬度和强度均提高。在峰值时效状态下,高Mg、Si含量的合金的硬度与抗拉强度最高,但其耐晶间腐蚀性能明显降低。高Mg、Si含量的合金在时效过程中晶内析出了大量细小弥散的β″相,晶界析出相呈细小连续分布;低Mg、Si含量的合金晶内析出的β″析出相尺寸较大,晶界无沉淀析出相。     

铸造Al8Si0.4Mg合金时效行为研究

利用硬度测定、差热扫描量热分析 (DSC)、电子探针微区成分分析和透射电子显微分析 (TEM)技术研究了铸造Al8Si0 .4Mg合金的铸态时效及固溶淬火时效 (T6)行为。硬度测定结果表明 :Al8Si0 .4Mg合金具有明显的铸态时效硬化效果 ,其铸态时效峰值硬度仅比T6状态硬度值低 6HV。冷却速度对合金时效没有明显的影响。DSC和TEM分析结果表明 :两种时效状态下合金的时效硬化均是过渡相 β″和 β′相析出对基体的强化。对合金在两种时效状态下析出相的分布及硬度均匀化系数进行了分析讨论     

Si、Mg含量对Al-Mg-Si合金显微组织及显微硬度的影响

通过添加不同含量Si和Mg,研究Si、Mg对Al-Mg-Si合金显微组织与显微硬度的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和显微硬度计分别对合金的微观形貌、相组成及显微硬度进行测试分析。结果表明：合金中主要有初生α-Al、骨骼状Mg2Si相、板片状共晶Si,还会出现少量的Al9Si、Al8Si6Mg3Fe、Al0.3Fe3Si0.7 和Al0.5Fe3Si0.5。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金中α-Al枝晶变得细小,初生硅含量增加。随着Mg含量的增加,α-Al枝晶变粗、变大,从α-Al基体和初晶Si中的析出相逐渐明显,Mg2Si强化相聚集长大,同时α-Al初生晶尺寸增大。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金的显微硬度也随之提高。随着Mg含量的增加,合金显微硬度先增大后减小。     

Al-Er-Zr合金的时效析出过程

利用显微硬度、TEM、HREM等测试方法对Al-Er-Zr合金的时效析出过程及析出相Al3(Er1-xZrx)的粗化行为进行研究。结果表明:二元合金Al-0.04Er在375℃时效5 min后出现硬度峰(约为40.3HV),随后迅速下降出现过时效;添加Zr能够显著提高其热稳定性,三元Al-Er-Zr合金中过时效现象显著滞后于Al-Er二元合金。在三元合金Al-Er-Zr中,随着Zr含量的增加,合金在长时间时效后,由于Er、Zr的协同析出而出现第二个更高的时效峰值,约为53.5HV,明显高于Al-Er二元合金的硬度。Al3(Er1-xZrx)粒子在高温粗化过程中逐渐长大,其平均直径d与退火时间t的关系符合LSW理论中的关系式。     

Si含量对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金时效过程的影响

采用光学显微镜、扫描电镜(附EDAX能量分散光谱系统)和差示扫描量热仪(DSC)等分析手段研究了不同Si含量(0～1.61wt%)对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn(ZA84)合金时效过程的影响。结果表明,合金经固溶处理后显微硬度较铸态下提高了8%左右,其Mg2Si、τ(Mg32(Al,Zn)49)等相基本未溶入基体中。随着ZA84合金中加入Si量的增加,合金的析出相形成激活能呈增加趋势,峰值时效时间由ZA84合金的2h左右推迟至8h左右,析出相粗化时间较ZA84合金推迟4h以上。合金中加入不同含量Si后其峰值时效显微硬度提高幅度为4%～12%。     

T6处理Al-Mg-Si-Zr-xEr合金板材的组织和性能

借助于X射线衍射分析、光学显微镜、透射电镜、扫描电镜和能谱仪等,研究了Al-Mg-Si-Zr-xEr合金板材经T6热处理后的组织性能,并探讨了Er对合金组织与性能的影响。结果表明,随着Er含量的提高,合金晶粒逐渐细化,合金强度、硬度提高;Al-Mg-Si-Zr-Er合金颗粒状和近颗粒状第二相主要为Mg2Si、Q-Al1.9CuMg4.1Si3.3、CuAl2、Al4Mn3Si2、Al3Er、Al3Zr、Al3(Er,Zr);Er添加促进了β"相的析出,在540℃×1h固溶+180℃×5h时效后,Al-Mg-Si-Zr-0.3Er合金中的β"相细小均匀地弥散析出。     

Zn对Mg-3Sn-1.5Si合金组织和时效硬化效果的影响

利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计研究了Zn对Mg-3Sn-1.5Si合金相组成和组织的影响以及显微硬度随时效时间变化的关系。结果表明,铸态及其时效态合金第二相主要由Mg Zn、Mg2Sn和Mg2Si组成。当Zn由3%增加到8%时,共晶Mg Zn相逐渐增加。5%Zn扩大了Si在合金中的固溶极限,增加共晶Mg2Si析出的体积分数,并使部分Mg2Si转变成Mg2(Si,Sn)复合结构。而8%降低了Si的固溶极限,增加了初生Mg2Si析出的体积分数。当合金中Zn为8%时,能加速Mg2Sn的析出,使第二个硬度峰值出现的时间明显缩短。三种合金时效硬度峰值和对应的时效时间分别为67.9 HV/24 h,72.8 HV/48 h和84.5 HV/48 h。弥散分布的Mg+Mg Zn球化共晶相对基体具有强化作用,使合金整体硬度提高。     

Mg/Si比对6000系铝合金自然时效和析出强化的影响

采用硬度测试、差示扫描量热法(DSC)分析及透射电镜(TEM)表征手段,观察并研究了Mg/Si比对6000系Al-Mg-Si合金自然时效及烘烤硬化性能的影响。结果表明:合金在自然时效过程的硬化速率与Mg/Si比关系不大,过剩Si合金在自然时效阶段硬度较高,不利于其成形,而该合金较高的析出动力学使其人工时效后具有足够的强度;合金经过自然时效后会使析出相粗化,密度减小,导致合金的时效强度明显降低,自然时效对过剩Mg合金的危害作用更大,这可能与其自然时效过程中形成的富含Mg的原子团簇难以转化为β″有关。     

高导电率Al-Er-Cu合金导线的合金化与时效处理研究

采用SEM、XRD、TEM和显微硬度测试等方法研究了合金化和热处理对Al-Er-Cu合金显微组织与性能的影响。结果表明:铸态Al-Er-Cu合金中初生相的含量会随着Cu含量的增加而增多,但是固溶处理后初生相都基本回熔至基体,而只存在少量颗粒状初生相;固溶处理前的铸态Al-0.04Er-0.43Cu合金中主要存在α-Al和Al8Cu4Er相,固溶处理后Al-0.04Er-0.43Cu合金中主要为α-Al相,而Al8Cu4Er相基本回熔至基体;随着合金中Cu元素增加,时效硬度峰值呈现逐渐增加的趋势,Al-0.04Er-0.43Cu合金的时效峰值硬度最大,且与Al-0.04Er-0.56Mg合金的时效峰值硬度相当。Al-0.21Cu合金的导电率随时效温度的升高而没有发生明显改变,而Al-Er-Cu合金和Al-Er-Mg合金的电导率在时效温度高于225℃时有明显上升,这主要与合金中弥散析出的纳米级Al3Er相有关。     

固溶处理对6082锻造铝合金控制臂组织与性能的影响

研究了固溶温度、固溶时间以及固溶后空气中滞留时间对6082锻造铝合金控制臂显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶及时效处理后合金组织除固溶基体外,主要存在针状或球状的Mg2Si和棒状的Al Fe Mn Si两种析出相;随固溶温度升高和时间延长,时效后合金中析出相数量增加,合金硬度和强度上升,塑性下降;随着滞留时间延长,合金中析出相的数量减少,合金的硬度和强度下降,塑性升高。     

Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金的时效行为

研究了时效处理后不同程度冷变形的Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金的时效行为,利用光学显微镜和透射电镜分析了合金时效过程和显微组织,并对其孪晶及析出相进行了标定;同时研究了时效处理和冷轧变形量对合金导电率和显微硬度的影响,建立了导电率方程和时效析出动力学方程,探讨了合金的时效强化机制和时效析出动力学。结果表明:经过时效处理,Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金的硬度和导电率均得到提升;Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金经40%冷轧变形后,在500℃时效1 h后,其导电率为44%·IACS,显微硬度为255 HV0.1。Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金在500℃时效时,合金析出相析出完成所用时间最短。     

Zn/Mg比对Al-Zn-Mg合金时效析出惯序的影响

采用硬度测试研究了Al6.2Zn2.3Mg和Al5.0Zn3.0Mg合金470℃固溶2 h,再经120℃时效后的时效硬化行为。计算了Al6.2Zn2.3Mg和Al5.0Zn3.0Mg合金基体的价电子结构,研究了固溶及时效初期基体中原子团簇形成的微观机制,进而分析了Zn/Mg比对Al-Zn-Mg合金时效析出惯序的影响。研究表明:Al6.2Zn2.3Mg合金时效硬化行为表现出双峰特征的原因在于时效初期优先形成的a-Al-Zn-Mg固溶体只为η析出序列起始相GP区的形成提供了条件;而Al5.0Zn3.0Mg合金时效硬化行为不具有双峰特征的原因在于时效初期形成的a-Al-Zn-Mg和a-Al-Mg-Zn-Mg-Al 2种固溶体分别为η和T析出序列起始相GP区的形成提供了条件,因而合金时效时同时启动了时效进程、强化相析出及转变时间和强化作用不同的2个析出序列。     

热处理工艺对Mg-8Zn-4Al-0.25Mn镁合金组织和性能的影响

研究固溶和时效处理对Mg-8Zn-4Al-0.25Mn合金组织和性能的影响.结果表明,试验合金经345 ℃固溶12 h水冷后,合金组织中的Mg32(Al,Zn)49和Al2Mg5Zn2相三元化合物数量急剧减小,并且原有连续网状Mg32(Al,Zn)49相变为断续网状,颗粒状Mg32(Al,Zn)49相和小块状Al2Mg5Zn2相变得更加圆整和细小.同时,合金的显微硬度随固溶时间增加而逐渐降低.经180 ℃时效处理后,析出大量弥散分布的细小Mg-Zn-Al三元颗粒状析出物,并且随着时效时间延长,合金的显微硬度逐渐增加,在12 h时达到最大值.     

微量Cu对AlSiMg合金铸态时效析出行为的影响

采用DSC分析和硬度测定，研究了金属型铸造条件下微量Cu对A1Si11Mg0．3合金铸态时效析出行为的影响。实验结果表明：微量Cu对合金的铸态硬度值影响不大，但能明显提高A1Si11Mg0.3合金的铸态时效硬化潜力。DSC分析结果表明：Cu／Mg含量比小于1时，沉淀相析出孕育速度加快，Cu／Mg含量比大于1时，沉淀相析出孕育速度减慢；Cu含量对沉淀相达到最大析出速度所需时效时间影响不大；随着Cu含量的增加，反映沉淀相析出热效应的放热峰峰高增大。Cu含量对沉淀相析出行为的影响与沉淀相的组成有关，并对此进行了讨论。     

Si对铸态Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag合金显微组织与时效析出的影响

通过熔炼铸造法制备了一系列含Si的Al-Cu-Mg-Ag合金,采用金相观察、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及硬度测试,研究了Si的添加对铸态合金的显微组织与时效过程影响。结果表明,高含量Si的添加降低了铸态合金的时效硬度与高温耐热性能,延长了铸态合金在185℃时的峰时效时间,完全抑制了基体合金中强化相-Ω相的析出。含6.0%Si的Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag合金的强化相主要由θ′相及少量σ相(Al5Cu6Mg2)组成。     

通过双级固溶热处理制备新型高强Al−10.5Si−3.4Cu−0.2Mg合金

通过析出硬化提高Al?Si?Cu合金的力学性能.这些合金对时效硬化的反应非常缓慢.为了解决这一问题,在Al?10.5Si?3.4Cu合金中分别加入0.2％、0.4％和0.7％(质量分数)的镁.该新型合金在固溶处理阶段经过两种不同的析出硬化过程.结果表明,添加不同含量的镁可加速该合金对时效处理的响应,提高其硬度和强度.双...     

Ce对汽车用Al-Mg-Si-Cu合金时效析出行为的影响

采用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机、显微硬度测试和能谱分析仪研究了不同Ce含量的Al-Mg-Si-Cu合金的时效析出行为。结果表明,在Al-Mg-Si-Cu合金中加入Ce,产生了新的析出相(CeAlSi),细化了Al(Fe、Mn)Si相。时效析出阶段,Al-Mg-Si系合金的析出序列为过饱和固溶体-Mg/Si原子团簇→G.P.区的形成→针状的β″相→短棒状的β′相→板条状的β相或者Q′相。添加稀土Ce后,Mg/Si原子团簇和G.P.区更加细小和均匀,同时针状的β″相更加细小。Al-Mg-Si-Cu-0.2Ce合金的抗拉强度达到412 MPa, Al-Mg-Si-Cu-0.4Ce合金的抗拉强度达到400 MPa,分别比Al-Mg-Si-Cu合金的抗拉强度提高了11.4%和8%。