微量Sc、Zr及形变热处理对Al-Mg-Si合金组织与性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察和硬度、导电率、力学性能检测等方法,研究了微量Sc、Zr及形变热处理对Al-Mg-Si合金组织与性能的影响。结果表明:添加质量分数分别为0.22%Sc和0.05%Zr的Al-Mg-Si合金铸态组织得到显著细化,枝晶组织基本得到消除;在350℃时效过程中,有大量的次生Al3(Sc,Zr)沉淀相析出,强烈地阻碍了位错运动和亚晶界迁移,显著强化了合金;在150℃时效过程中,有Mg2Si强化相析出,进一步强化合金;经600℃固溶+350℃时效+90%轧制变形+150℃时效的形变热处理工艺后,新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金的抗拉强度、硬度和导电率分别达到312 MPa、99 HV0.5和55.4%IACS,综合性能良好。     

Y对Al-Zr合金微观组织与性能的影响

研究了不同Y含量(0.02%,0.05%,0.10%)对Al-0.16Zr合金铸态、轧制态和时效态的微观组织、硬度和电导率的影响。结果表明,Y含量为0.05%和0.10%时,能显著的细化合金晶粒。随着Y含量增加,晶粒细化效果逐渐增强。铸态Al-0.16Zr合金在350℃时效过程中,Y添加具有显著的时效强化效果,Y含量越高,达到峰值时效所需时间越短。但是由于共格Al3Zr沉淀相的析出,点阵失配畸变场的存在将导致合金电导率降低。而在轧制态合金的时效过程中,位错密度的降低引起退火软化,但是Y的添加仍明显提高了合金的硬度。综合考虑,轧制态Al-0.16Zr-0.10Y合金经350℃×30h时效后具有最优的硬度和电导率。     

不同固溶方式对引线框架Cu-Cr-Sn-Zn合金时效组织和性能的影响

研究了固溶时效和快速凝固时效对Cu-Cr-Sn-Zn合金的微观组织、硬度和导电率性能的影响.结果表明,快速凝固态下合金的晶粒比固溶态时的晶粒要细小得多,细晶强化作用显著;合金快速凝固时效后的析出相较固溶时效的析出相更加弥散、稠密,使合金强度得以提高.合金经920℃×1h固溶和500℃×15min时效后,硬度为102HV,导电率达50%IACS;而快速凝固的合金在同样的时效条件下,硬度为179HV,导电率达60%IACS.     

导线用高强度高导电性铜-铬合金的热处理和性能研究

高强度高导电性铜-铬合金是一种接触导线用铜合金,含0. 79%Cr、0. 11%Zr、0. 06%La和0. 06%Y(质量分数)。研究了铸态、固溶态、时效态和冷轧后时效态铜-铬合金的显微组织、硬度和导电性能。固溶处理工艺为950℃×60 min水冷,时效温度为400～600℃,时效时间0～360 mm,冷轧变形量20%～80%。结果表明:铸态铜-铬合金的组织为黑色Cr相和含钇和镧的亮白色Cu5Zr相;固溶处理后Cu5Zr相基本回溶于基体,黑色Cr相细小弥散;经60%冷轧变形的合金晶粒沿轧制方向拉长,尺寸约为400μm;时效时间相同,随着时效温度的升高,合金的硬度和电导率均提高;与未经冷轧的时效态铜-铬合金相比,经冷轧变形并时效的合金达到最高电导率的时效时间较短,且冷轧变形60%随后500℃时效60 min的合金硬度明显高于未经冷轧、500℃时效360 min的合金;冷轧变形60%、500℃时效60 min的铜-铬合金中有高密度位错和位错缠结,弥散的纳米级第二相与基体保持共格关系,使合金强化。     

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...     

基于热轧流程下Cu-Ni-Si合金组织和性能演变规律

利用扫描电镜、透射电镜、金相显微镜及显微硬度仪等研究了Cu-Ni-Si合金在铸态、热轧态、固溶态、冷轧和时效态的显微组织、晶粒取向及大小和析出相的演变过程,分析热轧流程中各类组织及工艺状态对合金性能的影响规律。结果表明:合金成分是影响枝晶偏析和再结晶程度的关键,热轧后晶粒择优取向明显,发生部分再结晶,晶格畸变程度增大,导电率明显下降;随着固溶温度的升高和固溶时间的延长,合金抗拉强度、硬度和导电率均呈下降趋势,合金经900℃、1 h处理后达到最佳固溶效果,?3晶界达到35.2%,大角晶界达到了64.4%,晶粒取向均匀;冷轧后,晶粒被拉长、撕碎,基体产生大量缺陷,为时效析出提供核心作用;冷轧变形量越大,时效析出动力越强,析出相越细小、均匀,综合性能越好;合金在经450℃、3h处理后达到最佳时效效果,硬度为259HV,导电率为36.5%IACS。     

时效和形变对Cu-Cr-Zr合金性能的影响

采用非真空熔炼工艺制备Cu-Cr-Zr合金,研究了不同温度下时效时间对合金显微硬度和导电率的影响,并分析了在500℃时效时变形量和合金显微硬度与导电率的关系,用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了材料的显微组织。结果表明:非真空熔铸的Cu-0.90Cr-0.18Zr合金950℃×1 h固溶后,经过适当的形变和固溶时效处理,显微硬度和导电率都显著增加,分别达到179 HV和79%IACS。时效后固溶在基体中的合金元素大量析出,析出相弥散分布。     

时效对列车接触网导线用Cu-Ag-Zr合金性能的影响

研究了时效参数对Cu-0.1Ag-0.051Zr合金性能的影响。结果表明:合金经870℃×1h固溶后,在560℃时效可获得较高的导电率;而在480℃时效可获得较高的显微硬度;时效前加以冷变形可以加速时效初期第二相的析出,使合金的导电性显著增加,合金经50%变形后480℃时效0.25h时,导电率可达90.2%IACS,而固溶后直接时效为83.2%IACS;经适当加工工艺成形的合金导线的综合性能优于Cu-0.1Ag合金导线。     

上引连铸-连续挤压技术制备Cu-Cr-Zr合金的组织与性能EI北大核心CSCD

采用上引连铸-连续挤压技术制备Cu-0.88Cr-0.14Zr(质量分数)合金,并对挤压后的棒材进行不同制度的时效处理。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射技术(EBSD)等分析测试手段研究合金经不同工艺/制度处理后的组织与性能的变化。结果表明:上引连铸Cu-Cr-Zr合金棒坯在连续挤压过程中发生了剧烈的剪切变形和动态时效,晶粒明显细化,析出尺寸为15~20 nm的Cr相,与铸态相比,挤压态合金的导电率与硬度分别增加了28.6%IACS、49.6 HV。确定了挤压态合金杆材经(925℃,12 h)均匀化退火和(1000℃,1 h)固溶处理后的峰时效制度是(475℃, 3 h),此时基体中析出了平均晶粒尺寸为2.6 nm的Cr相,合金的导电率和硬度分别可达73%IACS、155 HV。     

添加微量Sc和Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和显微组织演变的影响（英文）

采用拉伸试验、扫描电镜和透射电镜,研究添加微量Sc和Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和显微组织演变的影响。添加0.10%Zr使合金的抗拉强度提高约105 MPa,而复合添加0.07%Sc和0.07%Zr使合金抗拉强度提高约133 MPa。在峰时效状态的合金中,添加微量Sc和Zr的主要强化机制是Al₃(Sc,Zr)和Al₃Zr粒子引起的细晶强化、亚晶强化和奥罗万强化。Al₃(Sc,Zr)颗粒的尺寸大于Al₃Zr颗粒的尺寸,但Al₃(Sc,Zr)粒子分布更加弥散,因此,Al₃(Sc,Zr)粒子能更加有效钉扎位错运动和抑制再结晶。     

退火工艺对Al-Zr-Er系高导铝合金组织和性能的影响

采用硬度计、电导率测试仪、扫描电镜(SEM)研究了退火工艺对水冷铜模制备的Al-Zr-Er合金组织和性能的影响规律。结果表明:Er元素添加量由0增加至0.30wt%,Al-Zr-Er合金内的初生Al(Fe,Er)相逐渐增多,在退火过程中则会析出大量纳米级Al₃(Zr、Er) 相。在等时退火过程中,硬度和电导率会形成两个峰值位置,即300~400 ℃的Al₃Er析出峰和500~550 ℃位置的Al₃(Zr,Er) 粒子析出峰;退火工艺中,多级退火可以更充分形成核壳结构Al₃(Zr,Er)粒子,硬度提升显著;三级退火过程中固溶在基体内的Zr、Er元素析出更充分,电导率提升最显著。成分方面,在Al-0.10Zr-xEr合金中,添加0.15wt%Er表现出更优越的综合性能;在Al-yZr-0.15Er合金中添加Zr元素虽然会提高合金硬度,但由于Zr元素析出不充分带来电导率的损失。     

Effect of V addition on hardness and electrical conductivity in Cu-Ni-Si alloys

The effect of vanadium (V) addition on the microstructure, the hardness and the electrical conductivity of Cu-2.8Ni-0.7Si alloys was investigated. The V-free, the 0.1 wt% V-added, the 0.2 wt% V-added Cu base alloys were exposed to the same experimental conditions. After the cold rolling of the studied alloys, the matrix was recrystallized during the solution heat treatment at 950 °C for 2 h. However, small amounts of vanadium substantially suppressed the recrystallization and retarded the grain growth of the Cu base alloys. The added vanadium accelerated the precipitation of Ni₂Si intermetallic compounds during aging and therefore it contributed positively to the resultant hardness and electrical conductivity. It was found that the hardness and the electrical conductivity increased simultaneously with increasing aging temperature and time with accelerated precipitation kinetics by the addition of vanadium. In the present study, the Cu-2.8Ni-0.7Si alloy with 0.1 wt%V was found to have an excellent combination of the hardness and the electrical conductivity when it was aged at 500 °C.     

Ni含量对Cu-xNi-3Ti-0.1Zr合金组织和性能的影响

采用真空熔炼并经均匀化退火、热轧、固溶、冷轧和时效处理工艺制备Cu-xNi-3Ti-0.1Zr(x=2、4、6)合金,通过X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜对合金的析出相进行表征和分析。结果表明,Ni的加入能够显著提高合金的导电率,且对其硬度的影响也同样显著。Ni在Cu-xNi-3Ti-0.1Zr合金中主要以CuNiTi相存在;Ni的加入导致合金中大量CuNiTi相的析出,降低了基体中Ti的固溶度,使合金的晶格畸变程度降低,从而提高了合金的导电率。但随着Ti的析出,Ti对合金的强化效果减弱,从而导致合金的硬度降低。在本试验工艺下,Cu-xNi-3Ti-0.1Zr(x=2、4、6)合金在500 ℃时效的峰值硬度分别为295、231、201 HV0.5。     

不同La含量AZ91合金的时效硬化行为

用TEM,oM,SEM和Vickers硬度仪测定、表征了铸态、固溶+时效态下不同La含量AZ91合金的显微组织和析出相的形态和尺寸以及硬度变化,研究了不连续β相和Al₁₁La₃相的形貌对合金硬度的影响及其机理,并计算时效过程中Al原子的扩散系数.结果表明,不同La含量AZ91合金在170℃时,La含量为0.16%的合金时效24 h达到的硬度最大,为138 HV;延长时效时间和改变La含量可使不连续脱溶相转变为板条状连续脱溶相,降低Al原子的扩散系数,从而影响不连续β相的数量、大小与分布;晶界处的Al₁₁La₃相的形貌虽不受热处理过程影响,但却制约β相的长大.可见控制La含量和时效时间,可改善不连续（片层）β相的尺寸和数量,有效地提高合金强韧性能.     

Mg含量对Al-Zn-Mg铝合金组织及性能的影响

通过改变镁的含量,设计了4种不同成分的Al-6.0Zn-xMg合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差式扫描量热分析仪(DSC)、硬度、导电率以及室温拉伸等分析测试方法,研究了Mg含量对Al-Zn-Mg合金铸态、均匀化态组织性能及T6态力学性能的影响。结果表明:4种铸态合金组织晶界附近存在大量共晶网状结构与链状第二相,主要为α(Al)+三元T(AlZnMg)相,合金中还存在少量的Al₃(Zr,Ti)相和富铁相,提高Mg含量会使合金组织中的非平衡共晶相增加。合金均匀化处理后空冷,基体内有大量细小弥散的针状η(MgZn₂)相析出,且随着Mg含量的提高,这种针状η(MgZn₂)相的析出数量也逐渐增多。随着Mg含量增加,硬度逐渐增加,导电率逐渐下降,且均匀化态合金的硬度及导电率比铸态的高。4种T6态合金中Al-6.0Zn-2Mg合金的综合力学性能最佳。     

Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金的时效性能

对不同变形量的Cu-Ni-Si-Mg合金进行时效处理,研究了变形量、时效温度及时效时间对合金性能的影响。结果表明,时效前的预冷变形能够促进合金在时效过程中第二相的析出,从而提高合金的显微硬度和导电率。当合金经60%的冷变形,在450℃时效1 h,能获得较高的显微硬度与导电率,分别达到242 HV0.2和35.5%IACS。同时建立了该合金在450℃下,关于时效时间的相变动力学方程和导电率方程。     

Effects of Zr additions on structure and tensile properties of an Al-4.5Cu-0.3Mg-0.05Ti (wt.%) alloy

The effects of different Zr additions(0.05wt.%-0.5wt.%)on the structure and tensile properties of an Al-4.5Cu-0.3Mg-0.05Ti(wt.%)alloy solidified under a high cooling rate(18℃·s^-1),in as-cast and T6 heat-treated conditions were studied.The as-cast structure of the alloy consists of equiaxed grains ofα-Al with an average size of 64μm which is unaffected by the Zr additions,indicating the ineffectiveness of Zr in the grain refinement of the alloy.Scanning electron microscopy,along with X-ray diffraction analysis revealed the presence of elongatedθ-Al2Cu at the grain boundaries;in addition,coarse Al3Zr particles exist in the intergranular regions of the 0.5wt.%Zr-containing alloy.After the T6 heat treatment,the elongatedθparticles were fragmented;however,the coarse Al3Zr particles remained unchanged in the microstructure.Also,the formation of fineβ’-Al3Zr andθ’’-Al3Cu/θ’-Al2Cu phases during T6 heat treatment was revealed by transmission electron microscopy.The results of the tensile tests showed that the Zr additions increase the strength of the alloy in both as-cast and T6 heat-treated conditions,but reduce its elongation,especially with 0.5wt.%Zr addition.The 0.3wt.%Zr-added alloy in the T6 heat-treated condition has the highest quality index value(249 MPa).Fractography of the fracture surfaces of the alloys revealed ductile fracture mode including dimples and cracked intermetallic phases in both conditions.     

锆对铸造3104铝合金微观结构和力学性能的影响

研究了不同锆添加量的3104合金的析出组织和力学性能。结果表明,随着Zr含量的增加,合金晶粒尺寸减小,当Zr质量分数大于或等于0.25%时,合金晶粒最小(20μm)。同时,晶粒形状由羽毛状变为等轴状。此外,Zr还可以通过形成Si相和其它金属间化合物来改善合金中Si和Mn元素的分布。维氏硬度分析表明,Zr的加入会降低Al-Mn-Fe 3104合金的硬度。此外,根据拉伸试验结果,当Zr质量分数不高于0.25%时,随着Zr含量的增加,合金的抗拉伸强度和延伸率都有所提高。适当的Zr含量可以起到钉扎位错和阻碍滑移的作用,提高合金的强度和韧性。     

Y对Al-Zr合金微观组织与性能的影响

采用电导率、显微硬度、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）研究Al-0．30Zr与Al-0．30Zr-0．08Y合金的微观组织与性能。铸态Al-Zr-Y合金中微米尺度初生Al3Y相通过共晶反应在晶内和晶界上同时生成。在Al-Zr-Y合金中,Y明显加速了Al3Zr（Ll2）的析出动力学。由于较大体积Al3（Zr,Y）析出相的生成,Al-Zr-Y合金的电导率明显高于Al-Zr合金的。在Al-Zr-Y合金中观察到了高密度的弥散球状Ll2结构Al3（Zr-Y）析出相。Al-0．30Zr-0．08Y合金具有比Al-0．30Zr合金更强的抗再结晶能力。