温度梯度对定向凝固Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和硬度的影响

采用定向凝固方法制备不同温度梯度下的高锌Al-Zn-Mg-Cu合金,表征了该合金的一次枝晶臂间距λ₁、二次枝晶臂间距λ₂以及其维氏硬度。在此基础上,采用线性回归和曲线拟合分析方法建立了温度梯度、枝晶间距和显微硬度之间的关系,结果与枝晶生长理论模型吻合,并获得了高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的凝固特征参数,同时分析了温度梯度对显微硬度的影响机制。研究结果对高锌Al-Zn-Mg-Cu合金制备工艺优化有指导作用。     

新型Al-Mn合金均匀化处理过程中组织和性能演变

通过差热分析、金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、硬度和电导率测试等方法,对一种新型Al-Mn合金铸锭均匀化过程中的组织演变和性能变化规律进行研究。结果表明:在加热温度为560~620℃、保温时间为12~72 h的均匀化处理过程中,合金铸锭的电导率随温度的升高或保温时间的延长逐渐降低,但硬度先持续降低后在高于600℃均匀化时反而升高;合金铸锭由枝晶和晶间非平衡相组成,随均匀化温度的升高和保温时间的延长,晶间析出相逐渐溶解、球化,晶内细小弥散相大量析出;合金较优的热处理制度为600℃、24 h。     

非等温蠕变时效对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和耐腐蚀性能的影响

研究了非等温蠕变时效处理中升温速率和峰值温度对Al-Zn-Mg-Cu合金回弹性能、力学性能和耐腐蚀性能的影响。通过透射电镜分析了合金的析出行为和时效强化机理。结果表明：随着加热速率的降低和峰值温度的升高,合金的回弹率降低;晶内析出相的尺寸增大,而体积分数先增大后减小;晶界析出相逐渐变得不连续,无析出区扩大。经非等温蠕变时效（20℃/h,180℃）处理后的合金主要析出相为致密的η’相,晶界析出相不连续,无析出区的宽度约为44.2 nm。非等温蠕变时效（20℃/h,180℃）处理的合金力学性能和耐腐蚀性能均优于常见的等温蠕变时效（120℃,24 h）处理的合金,并且时效时间缩短了67%。     

道次压下率对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织、力学性能及均匀性的影响

通过实验和数值模拟的方法研究了道次压下率（PRPP）对7055铝合金板材的应变分布、微观组织、力学性能及其沿厚度方向的均匀性的影响。结果表明,总变形量相同的情况下,增大道次压下率,可以减小7055铝合金板材表层与中间层之间的等效应变差。道次压下率较小的工艺轧制板材的表层比中间层的再结晶比例高,并且中间层有尺寸较大的再结晶晶粒。然而,经道次压下率较大的工艺轧制的板材沿厚度方向有均匀的再结晶比例和再结晶晶粒尺寸。因此,道次压下率较大的轧制工艺可以提高板材组织和力学性能的均匀性。     

均匀化对Al-Mg-Si-Cu合金组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、金相观察、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱分析(EDS)研究了均匀化温度和时间及Mn含量对新型AL-Mg-Si-Cu合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,均匀化温度的升高和Mn含量的增加均加快β-A1FeSi相向α-AIFeSi相的转变,α-AIFeSi相的数量随均匀化时间的延长而增加,但这一过程取决于合金中的Mn含量,仅依靠均匀化处理而不加入微量Mn,不能获得适宜形态的α-AIFeSi相颗粒.均匀化处理后,在空冷过程中析出粗大棒状Mg2Si(β)相,急冷后没有观察到此相.合金的拉伸强度降低,但急冷降低的程度要小于空冷.     

Ho添加对Al-Zn-Mg-Cu合金均匀化热处理过程中微观组织和性能演变的影响（英文）

通过SEM、OM和DSC,研究添加Ho的Al-Zn-Mg-Cu合金均匀化热处理制度,测试不同均匀化热处理过程中合金的电导率和硬度变化。结果表明,铸态合金中存在4种第二相:T(AlZnMgCu),Al_7Cu_2Fe,Al_8Cu_4Ho及S (Al_2CuMg),第二相导致合金元素分布存在严重微观偏析。合金在475℃均匀化热处理20 h后,T相完全回溶基体且未观察到S相,仅剩余Al_7Cu_2Fe和Al_8Cu_4Ho。硬度和电导率随T相的回溶而变化,T相的回溶使得合金硬度升高,电导率降低。同时,在475℃均匀化热处理5～20 h过程中,Al_3Ho相析出,这一现象引起硬度和电导率的升高。结合均匀化动力学分析,确定合金适宜的均匀化热处理制度为470～475℃/20～25 h。     

高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金均匀化过程中显微结构演变研究

利用显微镜（OM）、差热分析（DSC）、扫描电镜（SEM）和X衍射（XRD）研究一种高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金在均匀化处理过程中的显微结构演变,使用扩散动力学模型推导均匀化动力学方程,用于确认最佳均匀化参数。结果表明：合金的铸态组织中存在严重偏析,非平衡共晶结构包含α(Al)、Mg(Zn,Cu,Al)₂、 S(Al₂CuMg)、θ(Al₂Cu)和富Fe相。当前研究表明均匀化过程中没有发生Mg(Zn,Cu,Al)₂相向S(Al₂CuMg)相的转变,Mg(Zn,Cu,Al)₂相直接回溶。随着均匀化的进行,θ(Al₂Cu)相溶入基体。均匀化后富Fe相仍残留,但随着保温时间的延长,富Fe相中的Zn、Mg元素铸件减少或消失。最佳均匀化参数为440 oC×12 h 468 oC×24 h,这与均匀化动力学的分析相一致。     

均匀化处理对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金微观组织和力学性能的影响

采用SEM、DSC、OM和室温拉伸试验等方法研究了Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金均匀化处理过程中长周期堆垛有序(LPSO)相演变及其对力学性能的影响。结果表明:合金铸态下的第二相含量从中心、R/2到边部依次减少,分别是11.72%、9.04%和6.71%。均匀化之后,LPSO相主要呈块状分布在晶界,并以层状向α-Mg晶粒内部延伸。LPSO相含量与LPSO相溶解温度(527.2℃)有关,520℃均匀化处理后LPSO相析出的更充分、含量最大,并且延长均匀化时间有利于LPSO相的析出。OM分析显示,LPSO相对晶界迁移有钉扎作用,使得510℃时晶粒没有发生明显的长大,而在530℃时发生剧烈长大,520℃×12 h均匀化时组织为晶粒尺寸90.79μm的细小等轴晶。拉伸试验表明,合金抗拉强度和伸长率与LPSO相析出量呈正相关,520℃×12 h时LPSO相含量最多,对应的抗拉强度和伸长率最大,分别是244.64 MPa和7.68%。     

热处理工艺对Cu-Fe-P合金显微硬度及导电率的影响

自行设计了一种Cu Fe P系合金 ,研究了固溶温度、时效温度以及时效时间对该合金显微硬度和导电率的变化规律。结果表明 ,该合金的最佳固溶处理工艺为 90 0℃× 70min ,并在 4 0 0℃× 2h时效条件下具有较好的综合性能 ,显微硬度可达到 10 6 4HV0 1,导电率可达 82 3%IACS。试验结果还表明 ,在 4 0 0℃、5 0 0℃下时效 ,随着时间的延长合金显微硬度会出现两个峰值。     

高合金化Al-9Zn-2Mg-2Cu-0.3Ce合金均匀化过程中的组织演变

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC),研究了一种高合金化Al-9Zn-2.0Mg-2Cu-0.3Ce(质量分数,％)合金的铸态微观组织,以及其均匀化过程中微观组织的演变,获得了较优的单级均匀化工艺.结果表明:铸态时,合金晶粒内部枝晶网...     

Al-8.0Zn-2.0Mg-2.1Cu合金均匀化过程中Al2CuMg相的消除

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC)研究了一种高合金化Al-8.0Zn-2.0Mg-2.1Cu(wt%)合金在均匀化过程中难溶相Al₂CuMg的形成以及实现其充分溶解的工艺。结果表明:铸态时,合金中主要的非平衡凝固相为Mg(Zn, Al, Cu)₂相,Zn、Mg、Cu元素偏聚严重。经过470 ℃×40 h一级均匀化后,虽然Mg(Zn, Al, Cu)₂相逐渐回溶至基体中促进了合金中枝晶网络的基本消除,但合金中形成了一种耐高温的有害相Al₂CuMg。进一步采用485 ℃×14 h的高温均匀化工艺实现了合金中耐高温相Al₂CuMg的充分回溶。扩散动力学分析表明,470 ℃×40 h+485 ℃×14 h的双级均匀化工艺足以使合金中的非平衡相回溶至基体中。     

一种新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金的析出行为及性能(英文)

对一种新型高强Al-Zn-Mg-Cu合金在单级时效过程中的硬度、强度、电导率变化及相应的析出行为进行系统的研究。结果表明,电导率随着时效温度的升高和时效时间的延长而不断增高。在时效开始阶段,硬度和强度随着时效的进行迅速升高并达到峰值。在120°C时效时,硬度和强度到达峰值后保持稳定,主要的析出相是GPI区、GPII区和η′相。在120°C长时间(直至24h)时效后,GPI区和GPII区仍能稳定存在。在160°C时效时,硬度和强度到达峰值后迅速下降。与120°C时效相比,在160°C时效时,析出过程更快。在160°C时效1h后,未观察到GPI区及GPII区的存在,主要的析出相为η′相。在160°C时效24h后,主要的析出相为η相。     

Al-(7.8~9.0)Zn-1.6Mg-(1.0~2.2)Cu合金铸态及其均匀化组织

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)及其附件能谱仪(EDX)研究Al-(7.8~9.0)Zn-1.6Mg-(1.0~2.2)Cu铝合金的铸态及其均匀化组织。结果表明:该铝合金的铸态凝固组织由α(Al)基体+Mg(Zn,Al,Cu)2非平衡共晶相组成;铸态组织中粗大非平衡共晶组织的体积分数随着Zn含量的增加而增大,且伴随其周围析出的条状、细小Mg(Zn,Al,Cu)2粒子也逐渐增多、粗化;当Cu含量(质量分数)为1.0%、1.4%、2.2%时,铸态组织晶内的独立第二相分别为T(Al2Zn3Mg3)相、S(Al2CuMg)相、T(Al2Zn3Mg3)相+θ(Al2Cu)相;各成分合金经过(470℃,24h)均匀化处理时,基体中仅剩下均匀化过程无法消除的尺寸较小、数量较少的初生富Fe相。     

Al_3Zr析出对Al-7.81Zn-1.62Mg-1.81Cu合金组织和织构的影响

研究三级均匀化对Al-7.81Zn-1.62Mg-1.81Cu(AA7085)合金铸锭中Al3Zr粒子析出行为,以及Al3Zr粒子析出状态对轧制板材的微结构与织构的影响。结果表明:铸锭三级均匀化处理第二级的加热温度显著影响MgZn2和Al3Zr粒子的析出行为;大量析出的MgZn2平衡相粒子作为Al3Zr粒子析出的异质核心,促进了Al3Zr粒子在晶内和晶界的均匀析出,弱化轧制板材中沿β取向线分布的{112}<111>和{123}<634>织构,抑制了{001}<100>再结晶织构,降低了再结晶分数。     

冷塑变及时效处理对CuCrNi合金导电率的影响

研究了冷塑变及时效处理对CuCrNi合金导电率的影响。结果表明：形变能降低CuCrNi合金的导电率，而形变后再经适当的时效处理能提高合金的导电率，且在变形量为0％-70％时，变形量越大，该合金时效处理后的导电率越高，同时合金获得较高导电率的时效处理时间越短。当CuCrNi合金形变后再经500℃时效处理，可获得最高的导电率。     

热处理对含多元合金元素CuCr合金电导率的影响

本文借助于金相显微镜、TEM、SEM／EDS及电导仪研究了热处理对含Ni、Al合金元素CuCr合金电导率的影响。结果表明：热处理能提高该合金的导电性能，当该材料经980℃固溶1h后500℃时效4h可获得较高的电导率，其原因主要归于固溶于铜基体中铬原子减少。     

热处理对CuBiAl合金导电性能的影响

本文研究了不同热处理条件下CuBiAl合金的导电性能，并结合其组织进行分析。所得结果可有效地指导该合金的热处理工艺的设计。     

Al3Zr析出相对Al-Zn-Mg-Cu合金板组织、织构与性能的影响

采用不同均匀化制度获得了Al3Zr粒子在晶界析出状态存在显著差异的两种Al-7.81Zn-1.62Mg-1.81Cu(7085型)合金铸锭试样,研究两种铸锭试样热轧板的微结构、织构和性能。结果表明:分级均匀化可促进Al3Zr粒子在晶界区域的析出;均匀化过程中Al3Zr粒子晶界析出量越少,热轧后轧制形变织构组分越强;与基体共格的Al3Zr粒子既能阻碍基于应力作用的位错运动,使轧制形变织构减弱,又能阻碍亚晶界/晶界的热激活运动,影响热轧过程中的动(静)态回复和再结晶,提高材料时效后的硬度,延长峰值硬度存在时间,从而提高材料的力学性能。