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。     

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.     

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%。     

含铈Al-Cu-Mg-Ag-Mn-Zr铝合金均匀化工艺的研究

通过金相分析、差示热分析(DTA)、扫描电镜观察等方法,对添加铈元素的A l-Cu-Mg-Ag-Mn-Zr高温铝合金及铈元素对均匀化工艺的影响进行了研究。结果表明,当添加铈元素合金的理想均匀化工艺为420℃×6 h+510℃×24 h,该工艺适用于铈元素含量<0.25wt%的合金。     

喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金双级时效的微观组织和力学性能研究

采用喷射沉积技术制备了Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu合金。通过高分辨电子显微镜和硬度测试等手段,研究分析了双级时效处理对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:合金经120℃(14 h)时效后,硬度达到峰值,晶内主要强化相为η′亚稳相和少量的GPⅡ区,晶界析出相呈连续分布;合金经120℃(14 h)+160℃(0.5 h)、120℃(14 h)+160℃(16 h)、120℃(14 h)+160℃(24 h)双级时效后,硬度较峰时效相比,分别下降了5.92%、11.13%、15%,它们的晶内析出相依次是细小的η′相、粗大的η′相、粗大的η相,晶界析出相呈断续状分布,晶内和晶界的析出相明显长大,并且在120℃(14 h)+160℃(16 h)、120℃(14 h)+160℃(24 h)时效后,出现了晶界无沉淀析出带。通过对TEM图像的测量,可以得到η相和η′相的晶格参数分别为0.520、0.860 nm和0.490、1.402 nm;对η和η′相解卷处理,可以提高像的分辨率,然后用jems对η和η′相模拟,可以确定原子的基本位置。     

Zr元素对Cu-Cr-Y合金组织和性能的影响

对添加微量Zr元素的Cu-0.8Cr-0.05Y(wt％)合金进行冷轧及时效处理,分析了各试样的显微组织、硬度及导电率,研究了热处理后该合金的时效行为.结果表明:适量Zr元素的加入,可细化合金的显微组织.Zr的加入可抑制合金时效过程中Cr析出相的长大,细化Cr析出相,提高合金强度,能有效的保持强度.适量添加量为0.15wt％～0.20wt％,经90％冷轧变形,在480℃时效60 min后,显微硬度可达198 HV,导电率达81％IACS,可获得优良的硬度与导电率匹配的综合性能.     

超塑预处理对Al-Zn-Mg-Cu铝合金显微组织及力学性能的影响

通过力学性能测试、扫描电镜和透射电镜观察,研究了传统处理工艺（conventional treatment,CT）和超塑预处理（superplastic pre-treatment,SPPT）对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织和性能的影响。结果表明,采用超塑预处理使铝合金晶粒细化到11μm、而传统工艺处理后的晶粒尺寸为30μm;超塑预处理使Al-Zn-Mg-Cu铝合金抗拉强度提高3．5％,塑性提高25.7％．通过透射电镜观察发现：经超塑顶处理后时效析出相细小、弥散,晶界析出相（grain boundary precipitares,GBP）较小、晶界无析出带（precipitates free zone,PFZ）电较窄．这种组织特性可使合金得到较好的力学性能。     

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。     

Al-Zn-Mg-Cu合金半固态等温组织粗化研究

采用半固态等温热处理方法,研究了Al-Zn-Mg-Cu合金在加热到两相区温度等温保温过程中的组织粗化规律。回归拟合结果表明,α(Al)晶粒平均直径与等温时间近似满足方程：,粗化速率系数K随等温温度升高而增大,其在610和620 ℃下对应的值分别为14811.4和17836.3 μm4/s。实验合金组织的多边化、球化和粗化现象是同时发生的,组织粗化以晶粒合并长大和Ostwald熟化的方式进行。等温前期粗化以合并为主,但随着晶间液相增多,合并变得困难,导致等温后期粗化速率下降     

时效预处理态Al-Zn-Mg-Cu合金热变形及其后热处理过程中晶粒组织的演变

以435℃/2 h+200℃/12 h固溶时效预处理的新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金为研究对象,在温度350~400℃,应变速率0.01~1 s-1和变形量60%~80%条件下进行热压缩变形,再经350℃/0.5 h+470℃/2 h退火和固溶处理。采用光学(OM)、电子显微镜(EBSD、TEM)组织观察和测试方法,研究了时效预处理析出相粒子对热压缩变形及随后退火和固溶处理过程中晶粒组织的演变机理和规律。结果表明:(1)在400℃、0.05 s-1、60%条件下,ln Z值为24.33,发生了连续动态再结晶,获得了细小均匀的再结晶晶粒组织;经退火和固溶处理后,晶粒趋于等轴状,尺寸稍有增加,最终获得细小均匀的晶粒组织。(2)在380℃、0.1 s-1、60%条件下,ln Z值增加到25左右,晶粒沿变形方向拉长,晶界断续分布着细小的再结晶晶粒;经退火和固溶处理后,晶粒长大不明显,在变形拉长的晶粒内部均匀分布着尺寸较小的回复亚晶粒。(3)当应变速率较快或变形温度较低,ln Z值增加到约26,且变形量较大时,动态再结晶不明显,晶粒沿变形方向剧烈拉长;经退火和固溶处理处理后,晶粒长大明显,最终获得粗大的晶粒组织。     

Co基自熔合金＋WC送粉激光熔覆层再加热冷却过程中的显微组织变化特征

采用Co基自熔合金＋块状WC混合粉末进行送粉激光熔覆并获得熔覆层，对熔覆层在不同温度下加热后空冷至室温，观察相应熔覆层的显微组织变化。结果表明：熔覆层850℃再加热处理，可以实现去应力退火的目的。Co基自熔合金基体的显微组织在850℃以上开始不稳定，当受到高于此温度冲击时，发生形态和显微组织结构的变化。对熔覆层中的块状WC进行再加热，当加热温度达到1000℃以上时，块状WC会发生离散，分化成细小的WC颗粒。产生这种现象的根本原因是块状WC具有先天的超细纤维、颗粒混合结构。     

GH3625镍基合金的铸态组织及均匀化处理工艺研究

利用光学显微镜、扫描电镜和电子能谱仪研究了 700℃超超临界发电机组缸体用GH3625 镍基合金真空感应熔炼电极锭的铸态组织及均匀化处理工艺,得出GH3625 真空感应熔炼电极锭的均匀化热处理工艺应为 1200～1220℃保温32 h.     

Mg-9Li-5Gd-1Zr合金的组织转变及力学性能

采用常规熔炼工艺制备Mg-9Li-5Gd-1Zr合金,考察了合金元素、均匀化热处理及ECAP挤压对Mg-9Li双相合金组织转变与力学性能的影响.结果表明,合金元素Gd和Zr能显著细化Mg-9Li双相合金中的α-Mg相,使其成为细小的条状,并均匀分布于基体中;与形成的具有取向分布的针状Mg3Gd对铸态合金起主要强化作用.均匀化热处理使β-Li基体晶粒明显长大;β-Li基体内的针状Mg3Gd相发生部分溶解、数量急剧减少;条状α-Mg相沿晶界偏聚长大,形成块状;合金强度较铸态略有下降,伸长率显著提高.ECAP一道次挤压在细化基体组织,改善组织均匀性的同时,导致均匀化处理合金中条状α-Mg相和针状Mg3Gd相破碎细化,诱导回溶的Mg3Gd相沿流变方向再次析出,合金较均匀化处理的强度、塑性均有所下降.