时效处理对7050锻造铝合金微观组织及性能的影响

研究了不同时效工艺对7050锻造铝合金微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响,结果表明:T74态(120 ℃/6 h + 175 ℃/8 h)合金晶内析出相主要为粗大的η'相和η相,晶界析出相粗大、相间距宽且存在宽的无沉淀析出带(PFZ),合金拥有较好的腐蚀性能,但力学性能差。四级时效态(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+ NA/24 h+80 ℃/34 h)合金基体析出相主要为GP区和细小的η'相,与回归再时效态(RRA)(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+80 ℃/34 h)类似,但GP区数量增多,该状态合金力学性能好;由于晶界析出相相间距小以及PFZ宽度较窄,该状态下合金的腐蚀性能差。     

7075/SiCp 复合材料薄板的热处理工艺研究

研究了轧制态7075 SiCp 复合材料薄板的热处理工艺。试验结果表明:工艺参数对7075/SiCp 复合材料薄板硬度的影响次序为:时效时间≥时效温度≥固溶温度。轧制态复合材料薄板的时效时间相对于铸造态提前6 h, 时效析出相为AlMg₄ Zn₁₁ 、Mg₂Zn₃ 等。     

热处理对铸态Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织性能的影响。结果表明,固溶处理时,随着固溶时间延长,合金枝晶逐渐溶解、晶粒逐步球化,适宜的固溶处理制度为510℃×8 h,此时合金组织分布均匀,析出少量细小的二次颗粒相,延伸率较高;合金适宜的时效处理制度为200℃×16 h,此时偏聚在晶界处的合金相析出迁移,晶界清晰,组织均匀度高,合金屈服强度达到136.3 MPa,较铸态提升16.5%。510℃固溶8 h+200℃时效16 h处理后,组织均匀度和弥散程度进一步提升,抗拉强度和硬度分别达到178.2 MPa和59.6HB,相对铸态合金分别提升了21.6%和23.4%。     

快速凝固Al-Cr-Zr-Fe 合金的微观组织和性能

采用单辊旋淬法制备Al-4Cr-4Zr-2Fe(质量分数, %)合金薄带。利用透射电镜、X射线衍射、能谱分析技术研究了合金急冷态和退火态的显微组织, 测定了合金的显微硬度。结果表明:在快凝Al-Cr-Zr合金中添加铁元素可增加合金的室温和高温性能, 快速凝固Al-4Cr-4Zr-2Fe合金所形成的过饱和固溶体α-Al在400 ℃左右形成Ll₂-Al₃Zr和Al₄(Cr, Fe)相, 产生明显的沉淀硬化效应, 其中, Ll₂-Al₃Zr相为主要强化相。在Al-4Cr-4Zr-2Fe快凝组织中, 发现一种方形Al-Zr相, 该相作为形核核心, 位于等轴晶α-Al中央。     

Fe元素对6063铝合金挤压型材表面渣粒的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段,研究了Fe元素对6063铝合金挤压型材表面渣粒的影响。结果表明:6063铝合金型材表面渣粒缺陷主要为Al及Al₂O₃夹杂物组成的金属瘤状物。铸态合金组织经过均匀化(570℃×6 h)处理后,合金组织主要由α-Al基体、Mg₂Si、β-Al₅FeSi以及少量的α-Al₈Fe₂Si组成。Fe含量0.10%～0.19%范围内,随Fe含量降低,网状连续分布于晶间的非平衡共晶相趋于破碎,长条状β-Al₅FeSi相减少,颗粒状α-Al₈Fe₂Si相明显增加,基体连续性增强,晶间产生包晶反应的几率减少,挤压型材表面渣粒数量减少。     

热等静压对第三代单晶高温合金微观组织和高温持久性能的影响

以第三代单晶高温合金为研究对象,对比标准热处理和热等静压处理前后合金显微疏松和微观组织的变化,研究热等静压后不同温度固溶处理对微观组织演化规律及消除热等静压后γ′相粗化的影响,并在850℃/586 MPa和1120℃/140 MPa条件下进行持久性能测试。结果表明：与标准固溶热处理相比,经过热等静压处理后的合金共晶相全部溶解于基体中,合金中的缩孔完全闭合,枝晶干和枝晶间处的γ′相粗化长大;经过1280℃高温固溶处理后,枝晶干处粗大γ′相发生部分回溶,但是枝晶间存在大块状的γ′相;当固溶温度为1310℃时,枝晶干和枝晶间处的粗大γ′相完全回溶,并二次析出细小γ′相。对比持久性能发现：在850℃/586 MPa条件下,持久微裂纹主要源于MC碳化物,经热等静压处理后合金的持久寿命均略低于标准热处理样品;在1120℃/140 MPa变形过程中,枝晶干处的TCP相是主要裂纹源,热等静压后的样品持久性与标准热处理样品的相当。     

Zr-Al 合金的时效过程与析出相研究

研究了含微量锆的铝合金时效过程中微观组织、析出相结构和合金性能的变化。结果表明:时效过程中先后析出与基体共格的χ相和非共格的Al₃Zr, χ相尺寸小, 时效硬化效果不明显, Al₃Zr 析出相是Zr-Al 合金的主要强化相。Al₃Zr 在合金中呈细小、弥散分布, 其析出与固溶处理“冻结”的空位有关。     

热处理温度对2519A铝合金组织性能的影响

采用硬度测试、拉伸测试、透射电镜及扫描电镜观察分析研究了时效温度对2519A铝合金组织性能的影响。结果表明: 140 ℃时效9 h晶内析出少量细小弥散的片状θ' 相, 晶界处θ析出相细小且呈链状分布, 无析出带较窄, 合金的强度较低; 165 ℃时效9 h晶内普遍析出细小而弥散的强化相θ' 相, 晶界析出相不连续分布, 无析出带较窄, 合金力学性能明显提高。190 ℃时效9 h晶内析出相θ' 相数目减少, 晶界析出相粗大且沿晶界连续分布, 析出相两侧无析出带较宽, 合金强度较低。     

稀土元素Y对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织和 高温力学性能的影响

制备了Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 和Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 2种合金, 研究了Y元素和Nd元素对合金组织和高温力学性能的影响。通过XRD分析了合金的物相组成进行了定性分析。稀土元素Nd在Mg-Nd-Zn-Zr合金中以Mg₁₂Nd相存在于铸态组织晶界, Nd、Y在Mg-Y-Nd-Zn-Zr中以Mg₄₁Nd₅和Mg₂₄Y₅相存在于铸态组织晶界。这些相均具有很好的耐热性, 是主要的强化相。研究结果表明, Y对合金铸态组织有明显细化作用。合金挤压轧制后经过T6处理后进行高温拉伸, 与Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr相比, 加Y的Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr合金的抗拉强度和延伸率明显提高。300 ℃的抗拉强度达到了168.5 MPa, 延伸率为28.8%。     

微量元素铈对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金强化和 断裂机制的影响

采用断裂性能测试、扫描电镜(SEM)断口分析、透射电镜(TEM)观察等手段研究了微量元素Ce对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金强化和断裂机制的影响。实验结果表明: 添加微量元素Ce并不改变合金主要强化析出相(T₁、θ')的种类, 但是能够促进T1相细小均匀弥散分布, 提高合金强度以及断裂韧性。随着Ce含量的增加, T1相析出密度越大, 分布越均匀, 强化效果越好。添加0.3%Ce的合金强度明显高于添加0.15%Ce的合金, 添加Ce的合金断裂韧性明显高于不加Ce的合金, 并且Ce能够使合金组织分层薄化, 在一定程度上改变合金的断裂行为方式, 减少了沿晶断裂的趋势。断裂韧性断口扫描分析表明, 合金的断裂方式随Ce含量的增加逐渐由沿晶脆性断裂转变为穿晶-沿晶分层断裂方式。     

预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金时效组织与性能的影响

采用室温拉伸、透射电镜观察等手段, 研究了3%拉伸预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金单级和双级时效组织与性能的影响。拉伸结果表明, 对于190 ℃/(3~7) h的单级时效处理, 3%拉伸预变形可以提高拉伸强度56~75 MPa, 时效时间延长, 预变形提高强度的效果大幅度降低。3%拉伸预变形可以使得190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效样品的强度提高81 MPa, 达到748 MPa。透射电镜观察结果表明, 190 ℃/7 h单级时效态样品对应的组织主要为T₁和θ'相, 还有少量S'相; 190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效态样品在190 ℃/7 h时效组织基础上析出了大量δ'相; 而在190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效前施加3%拉伸预变形则极大地促进了T₁相和θ'相的析出, 从而大幅度提高合金抗拉强度, 而δ'相的析出受到抑制。     

RRA热处理对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和抗剥落腐蚀性能的影响

通过力学性能、剥落腐蚀性能测试,研究回归再时效(RRA)热处理对合金力学性能、剥落腐蚀性能的影响,通过透射电镜观察分析微观组织与合金性能之间的关系。实验研究结果表明:T6态下,合金的强度较高,但其抗剥落腐蚀性能较差;经过RRA热处理后,合金的抗剥落腐蚀性能提高,峰值强度较T6态没有下降;经过RRA处理(100℃/24 h预时效+170℃/120 min回归+100℃/24 h再时效)后,合金的晶内析出相较为粗大,但其强度较高,抗拉强度、屈服强度分别是623 MPa、554 MPa,合金的晶界析出相η相粗大且不连续分布,对应了较好的抗剥落腐蚀性能,显示了较好的综合性能。     

微量铒对Al-6.0%Zn-2.0%Mg-1.5%Cu合金 组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了含铒0%、0.4%、0.6%的Al-Zn-Mg-Cu合金, 用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析以及透射电镜研究了Er对合金的组织及性能的影响。试验结果表明, 含Er合金在凝固过程中形成一次Al₃Er相, 该相与α(Al)基体具有相同的晶体结构, 晶格常数接近, 可以有效的细化合金晶粒, 提高合金的抗拉强度, 在T6状态下含0.4%Er的2^#合金抗拉强度为577.12 MPa, 屈服强度为514.96 MPa, 延伸率为11.8%。     

非等温时效对2A14铝合金晶间腐蚀和力学性能的影响

通过拉伸测试、晶间腐蚀实验、极化曲线分析,以及光学显微镜、透射电镜分析等手段,研究了非等温时效工艺对2A14铝合金力学性能、抗晶间腐蚀性能和显微组织的影响。结果表明：相比于T6峰时效,合金经非等温时效处理后,晶内尺寸细小、分布弥散的亚稳θ'相数量增多,合金的硬度和强度提高; 沿晶界处析出的θ'(θ)相尺寸增大,不连续程度增加,使得合金的抗晶间腐蚀性能得到提升。     

Al-Sc-Zr-Er-Ti铝合金累积叠轧组织性能及织构研究

采用背散射电子衍射、X射线衍射、拉伸试验等手段研究了Al?Sc?Zr?Er?Ti铝合金室温累积叠轧过程中组织、性能与织构的变化.结果表明,累积叠轧使合金的大角度晶界比例提升,从而有效细化晶粒,4道次后合金超细晶粒平均晶粒尺寸达到0.83μm,晶粒组织也更加均匀.随着叠轧次数增加,整体织构强度增加,沿α取向线的Brass...     

机械合金化LaNi5-26wt%Mg合金的结构及性能研究

采用X -射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)、差热分析仪 (DTA)及电池性能测试仪等研究了机械合金化及热处理等工艺因素对LaNi5 2 6wt%Mg合金的组织形貌、热稳定性及电化学贮氢性能等的影响。结果表明 :经 2 80r/min机械合金化 2 5 0h后 ,样品由镧、镁、镍等非晶和MgNi2 纳米晶(3 1nm)组成 ,颗粒形状为规则的球形或近球形 ,粒径为 0 0 6～ 12 6μm ,其中约有 95 %的颗粒的粒径为0 5～ 2 0 μm。该样品经首次充放电活化时即达到其最大的放电容量 (4 2 0mAh/g) ,具有较好的室温电化学活化特性。经 763K保温 3 5d ,样品由热稳定性较好的具有纳米尺度 (2 4 1nm)的Mg2 NiLa、Mg2 Ni、MgNi2 三相组成。     

多向锻造变形和退火处理对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响

采用空气锤在300 ℃下对AZ31镁合金进行多向锻造成形,并在200~400 ℃下进行退火处理,采用金相显微镜、电子背散射衍射和X射线衍射仪观察AZ31镁合金的微观组织,并对其力学性能进行测试。结果表明,多向锻造成形过程中,{1012}拉伸孪生和{1011}-{1012}二次孪生是主要的孪生机制,当累积应变Δε=0.96时,由于孪生诱发动态再结晶的作用,合金组织迅速细化至7.8 μm,合金表现出优异的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为320.3 MPa、218.5 MPa和30.3%; 锻造合金经退火处理后,晶粒发生明显长大,双峰基面织构演变为典型板织构,晶粒尺寸和织构强度均随退火温度和时间增加而增大,合金强度和延伸率则随退火温度升高而下降。     

Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金组织与性能的影响北大核心

铸态CrCoNi中熵合金相比传统合金具有优异的性能,但其室温强度不高,限制了其应用。采用合金化法,通过添加不同含量的Ti元素,制备铸态CrCoNiTi_(x)(x=0、0.2、0.4、0.5)中熵合金,研究不同Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金的物相结构、微观组织、力学性能的影响。结果表明:x=0.2时,合金组织中析出Ni_(3)Ti金属化合物,合金的强度提高到643 MPa,延伸率降低至24%,x=0.4时,组织中析出Ni_(3)Ti与Cr_(3)Ni_(2)金属化合物,强度和延伸率急剧降低,x=0.5时,合金几乎无塑性,但硬度达到最高,为769.51 HV。添加Ti元素后,由于金属化合物的产生,合金脆性增加,硬度增加,若要使合金的强韧性较好,Ti元素含量应小于0.2,添加Ti元素后,合金的耐腐蚀性下降。     

Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金组织和力学性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X-射线衍射(XRD)分析了元素Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金微观组织及力学性能的影响。X射线衍射结果表明元素Zn和Ag的添加没有改变镁合金的相组成及晶体结构。与未添加Zn和Ag元素的合金相比,添加3%Zn元素镁合金(Mg-3Zn合金)的屈服强度由101 MPa提高到121 MPa,抗拉强度由188 MPa提高到228 MPa,而延伸率由17.86%降低至12.57%。进一步添加0.5%的元素Ag后,合金(Mg-3Zn-0.5Ag合金)的屈服强度和抗拉强度没有明显变化,但延伸率提高至14.77%。EBSD和XRD织构分析结果表明,添加合金元素Zn和Ag后镁合金的晶粒尺寸增大,晶粒中的孪晶数量减少,但{0002}基面织构强度增加,这是其力学性能差异的根本原因。