均匀化退火对7N01铝合金铸锭组织和性能的影响

采用拉伸试验、金相显微镜组织观察和示差扫描量热法等,探讨了均匀化退火工艺对7N01铝合金铸锭组织和性能的影响。结果表明,随着均匀化温度(450℃~490℃)的升高和保温时间(8 h~24 h)的延长,铸锭中残存的化合物减少,枝晶网变得稀薄、不连续,同时基体上析出的弥散质点增加。铸锭组织在489℃出现过烧现象。铸锭的抗拉强度和伸长率随着均匀化温度的升高呈现先增加后降低的现象。7N01铝合金铸锭的最佳均匀化退火工艺为460℃16 h。     

均匀化处理对DC铸造7X50铝合金显微组织和力学性能的影响（英文）

采用SEM、TEM、EDS、DSC、XRD和拉伸实验研究铸态7X50合金及其均匀化处理过程的组织演变。结果表明,铸态7X50合金相组成主要有S(Al2CuMg)、T(Al2Mg3Zn3)、Mg Zn2和少量的Al7Cu2Fe和Al3Zr相。均匀化处理过程中枝晶网和残留相逐渐减少,经(470°C,24 h)+(482°C,12 h)均匀化处理时,T相消失,S相有微量残留,Al7Cu2Fe相几乎没有变化。铸态合金的DSC曲线中在477.8°C处有一较强吸热峰,经470°C、1 h均匀化后合金的DSC曲线在487.5°C处出现一个新的吸热峰,而经482°C、24 h均匀化处理后合金在487.5°C处的吸热峰基本消失。在XRD谱中未出现T(Al2Mg3Zn3)相,这和T相与S(Al2CuMg)及Mg Zn2相相关的结论相吻合。预均匀化处理制备的板材中再结晶晶粒分数明显降低,抗拉强度和断裂韧性相对常规均匀化处理制备的板材分别提高约15 MPa和3.3 MPa·m1/2。     

均匀化升温速率对7N01铝合金组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针显微镜、透射电镜和常温拉伸等测试方法研究均匀化升温速率对7N01铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:与升温速率较快的均匀化制度相比,采用升温速率小于100℃/h的慢速升温均匀化制度更有利于细小弥散Al3Zr粒子的析出,使Al3Zr粒子分布均匀;细小弥散的Al3Zr粒子能有效地阻止再结晶晶界的迁移,抑制再结晶的发生。随着均匀化升温速率由500℃/h降低到20℃/h,析出的Al3Zr粒子数量增加,尺寸减小,析出相体积分数和半径的比值φ/r由75.8μm-1增大到359.1μm-1,使得Al3Zr粒子对晶界的钉扎力增大,因此合金的再结晶分数相应地由31.92%逐渐降低到1.32%;保留下来的大量位错和未再结晶组织提高了合金的综合力学性能。     

断续时效工艺对7N01铝合金组织性能的影响

采用透射电子显微镜,维氏硬度计和电子万能试验机研究了断续时效工艺对7N01铝合金的时效硬化行为、力学性能和显微组织的影响。研究结果表明：T5I4态合金晶内析出相平均粒径及体积分数均远小于T5及T73态合金的,其晶界析出相为连续分布的细密点状相,且无明显无沉淀析出带,最终使合金获得较好的室温拉伸性能。当合金在T5I4断续时效基础上再进行第三级高温再时效,到达峰时效(T5I6态)后,其室温拉伸性能再次提升。当在T5I6断续时效的基础上继续时效达到过时效(T5I7态)后,合金的强度与T5I6态相比有所降低,但依然高于T5I4态及T5、T73态样品的。     

时效制度对7N01铝合金焊接接头组织和性能的影响

通过拉伸试验、弯曲试验、硬度检测以及应力腐蚀试验,研究不同时效制度对7N01铝合金组织与性能的影响。结果表明,7N01-T5与7N01-T7焊接接头均具有良好的拉伸性能和弯曲性能,性能指标相差不大,两种接头硬度分布也大体一致。两种接头第二相的析出趋势具有相同的特征,即焊缝中心受热越多,其第二相析出也越多,反之,离焊缝越远,第二相析出则越少,主要区别在于7N01-T7焊接接头组织中第二相析出数量明显少于7N01-T5。     

ECAP对A390铝合金显微组织和拉伸性能的影响（英文）

研究等径角挤压(ECAP) A390铝合金的抗拉强度和伸长率,揭示其显微组织和拉伸性能之间的关系。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对样品的显微组织进行分析。力学性能测试结果表明,经过3道次挤压后,材料的极限抗拉强度(UTS)从铸态的142 MPa提高到275 MPa。与铸态样品相比,当ECAP道次增加到4时,材料的伸长率显著提高。研究发现,随着ECAP道次的增加,材料的强度和伸长率提高,这是因为颗粒的均匀分布、颗粒尺寸的减小和空位的消除,尤其是与原始硅颗粒相邻的空位的消除。断口分析结果表明,当ECAP的道次增加到4时,在合金中形成均匀的圆形韧窝,合金断裂机理由铸态时的脆性断裂转变为韧性断裂。     

静磁场处理对7055铝合金显微组织和性能的影响（英文）

研究了不同静磁场强度对7055铝合金显微组织和力学性能的影响,其中,位错特征、相变、织构、拉伸性能、断口形貌和残余应力都用先进检测技术进行了分析。结果表明:试样中的位错密度随着磁感应强度B的增加而呈上升趋势,位错由原来的低能胞状向网络状转变;此外,磁场也促进了晶粒的细化和η(MgZn_2)向η'的转变,这有益于材料综合性能的提高。当B=3 T时,磁场弱化了晶粒择优取向且重新调整了晶粒结构,此时,材料获得最优性能,延伸率,残余应力,抗拉强度分别为10.5%,38 MPa,,555 MPa。断口形貌也通过扫描电镜进行了分析,其特征与材料塑性增强一致。     

合金元素对A7N01铝合金组织及性能的影响

采用正交试验法设计出八种不同成分的A7N01铝合金,加工后通过光学显微镜观察合金铸锭的金相显微形貌;经自然时效一月后,借助拉伸试验机、SEM观察及EDS分析对合金的强度和塑性进行研究;并采用正交分析法中的极差分析法、方差分析法分析合金的力学性能。结果表明,微量元素Mn、Cr、Zr、Ti可细化合金铸锭晶粒,其作用依次是:Mn、Cr联合作用大于Ti大于Zr;合金的强度受Zn、Mg、Cu元素含量影响较大;合金的拉伸断口是以韧窝为主的韧性断裂,且断口中存在杂质元素Fe和Si。     

均匀化制度对6014铝合金显微组织的影响

借助光学显微镜的明暗场像、差示扫描量热法、扫描电镜及透射电镜等手段,研究了不同均匀化制度对6014铝合金的组织、富铁相转变、元素分布和弥散相均匀性的影响。结果表明,6014铝合金铸锭中存在枝晶偏析现象和非平衡共晶组织,合金元素含量波动较大,晶粒为等轴晶。铸锭中的第二相含量明显高于单级和双级均匀化态,由于第二相形态和分布不同,可分为α-AlFeMnSi、β-AlFeSi、Mg₂Si和Q-AlCuMgSi相。采用560℃×4 h+540℃×6 h双级均匀化处理制度时,网状枝晶并未全部断裂,延长560℃一级均匀化保温时间至12 h时,较多的β-AlFeSi相转变为α-AlFeMnSi相。采用560℃×19 h单级均匀化处理时,枝晶基本由网状形态转变为链状形态。采用580℃×4 h+540℃×6 h双级均匀化制度时,弥散相α-AlFeMnSi分布较为均匀,延长580℃一级均匀化保温时间至12 h时,组织发生过烧,弥散相尺寸增大且在晶界周围富集。     

均匀化处理对3004铝合金显微组织的影响

采用光学显微镜， 扫描电子显微镜， 透射电子显微镜， 电子探针Ｘ 射线微区分析仪和定量图像分析仪研究了３００４ 铝合金铸态和均匀化退火态的显微组织以及均匀化退火温度和时间对显微组织的影响。在铸态组织中发现了一种新的富ＭｇＳｉＣｕ 的共晶体。在均匀化退火过程中发生β→α相变和α弥散相的脱溶析出。在试验条件下， 最佳均匀化退火工艺为６１５ ℃，２０ ｈ 。经此工艺处理可获得较均匀的显微组织     

7N01铝合金120℃单级时效的组织和性能

利用光学金相、扫描电镜、透射电镜、硬度和差热分析等研究了7N01铝合金在120℃下时效性能变化与析出演变情况。结果表明：7N01强化元素充分固溶处理后,难溶的Fe、Mn元素等与Al、Si等形成了棒状α-Al（FeMn）Si相,时效过程中,α-Al（FeMn）Si吸附并溶解基体析出的Mg、Zn等元素,形成α-Al（FeMnMgZn）Si。合金在120℃下时效,随着时效时间的延长,硬度不断上升,并在时效48 h后达到第一个硬度峰值,峰值硬度为138 VHN,继续时效,硬度开始稍有下降,时效到72 h后硬度又缓慢上升,直至时效到96 h时,7N01硬度达到第二个峰值,峰值硬度为146 VHN。硬度变化本质上反映了120℃时效过程中强化相从GPⅡ到η＇相转变。     

激光对7N01铝合金复合焊焊接接头组织性能的影响

采用激光-MIG复合焊的方法,对高铁用7N01铝合金进行了焊接工艺试验,对复合焊过程中激光的作用进行了研究。给出了激光对焊缝成形的改善效果,测定并分析了接头的硬度分布,讨论了激光的加入对接头微观组织的影响。试验表明:激光的加入能够抑制驼峰,可以增大熔深,并且在文中所给参数下,不会对热影响区造成显著影响。本文最后探讨了激光-MIG复合焊过程中,激光作用的机理。     

高速列车用高强A7N01铝合金焊接接头的疲劳性能（英文）

用IBTC-2000型疲劳机对高速列车用A7N01(Al-5Zn-2Mg)铝合金MIG焊焊接接头、热影响区和母材试样进行疲劳试验,用扫描电子显微镜(SEM)观察疲劳断口以及疲劳表面损伤形貌。结果表明,应力高于0.5σ_b时,焊缝部位会产生棘轮应变,发生了明显的塑性变形,表面有明显滑移带,会降低焊接接头试样的疲劳寿命。焊缝部位发生的塑性变形主要集中发生在疲劳过程的第1循环和最后的失效阶段。当应力低于0.5σ_b时,断口位于热影响区。焊缝和熔合区断口为延性断口,热影响区和母材试样断口为准解理断口。母材的疲劳寿命远远高于热影响区试样的疲劳寿命。     

铝合金铸锭组织对均匀化和挤压性能的影响

近年来在直接冷却(DC)铸造方面进行了大量的研究工作。对铸锭质量要求的提高促进了这一工作的开展,另外由于使用热剪、产品     

均匀化退火对3003铝合金铸锭显微组织的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)结合能谱分析(EDX)技术,研究了3003铝合金圆铸锭不同部位的铸态显微组织以及均匀化退火温度和时间对组织的影响。研究结果表明:受冷却速度的影响,铸锭心部的晶粒尺寸和枝晶臂间距比铸锭边部的粗大;呈点状的Al(Mn,Fe)和Al(Mn,Fe,Si)金属间化合物在晶界上大量富集;经过均匀化处理后,合金的组织得到明显改善,Mn偏析得以消除,但均匀化处理未能使富集在晶界上的金属间化合物完全溶解。3003铝合金铸锭的最佳均匀化退火工艺为605℃13 h。     

微合金元素对7N01铝合金板材组织与疲劳性能的影响

通过金相组织、力学性能、疲劳性能检测及透射电镜分析,研究了微合金元素对7N01-T4铝合金板材的组织和疲劳性能响。结果表明,低Zr、Cr含量的7N01-T4铝合金板材表层存在明显粗晶层,高Zr、Cr含量的板材没有粗晶层,且组织较均匀;自然时效30 d的低Zr、Cr含量的7N01-T4铝合金板材的抗拉强度比高Zr、Cr含量的约低30 N/mm~2,两种成分板材的纵向强度均高于横向强度10 N/mm2以上,伸长率则约低3%;低和高Zr、Cr含量的7N01-T4铝合金板材疲劳强度平均值分别为130 N/mm~2和142 N/mm~2;95%置信度、50%可靠度下的条件疲劳强度分别是124N/mm~2和135 N/mm~2;Zr和Cr元素显著影响合金的组织和综合性能。     

Zr、Cr元素对7N01铝合金板材组织及性能的影响

采用金相、扫描电镜、拉伸试验及轴向疲劳试验等分析检测方法研究了两种不同Zr、Cr含量的7N01铝合金板材的金相组织、拉伸性能与疲劳强度。结果表明,Zr、Cr含量高的7N01铝合金板材横、纵向表层组织均未发生再结晶,Zr、Cr含量低的7N01铝合金板材横、纵向表层组织中存在明显的粗晶层;自然时效初期两种合金板材的强度快速升高,伸长率降低,随着时间延长,强度增速减缓,且Zr、Cr含量高的合金强度一直相对较高;充分自然时效后,Zr、Cr含量高的合金疲劳强度达到136 N/mm~2,Zr、Cr含量低的合金疲劳强度仅达到124 N/mm~2。     

均匀化处理对6061铝合金棒材显微组织影响研究

应用金相显微镜和SEM研究了均匀化处理后6061铝合金的显微组织,结果表明铸态组织晶界上有较多的粗大析出相粒子。经过均匀化处理后,晶粒尺寸显著增加。存在的网状非平衡相和枝晶组织也已经基本回溶至铝基体内,晶界上的粗大析出相粒子数量有所减少。SEM分析表明,铸态中存在的析出相粒子是细长针状的Al(MnFe)Si相,经过均匀化处理后,针状Al(MnFe)Si相开始分段断裂,部分回溶至基体内,残留部分表现出球化特征。该类析出相粒子的存在有利于提高合金强度和塑性,提高了产品的后续加工性能。     

7N01铝合金时效析出行为及其对性能的影响

通过DSC差热分析、硬度和电导率测试,室温拉伸及显微组织的分析,研究了时效对7N01铝合金型材组织与性能的影响。结果表明,自然时效过程中,过饱和固溶体析出GP区使得电导率下降而硬度上升,在自然放置10 d后逐渐趋于稳定;在110℃4 h+140℃(0~30)h下进行人工时效,在6 h强度达到峰值,14 h后,硬度及电导率的变化趋势减弱,20 h后,电导率达到峰值并趋于稳定。