固溶处理对Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu-0.12Zr-0.03Sc铝合金组织性能的影响

采用金相显微镜、差热分析(DSC)和透射电镜(TEM)研究复合添加0.03%Sc 与0.12%Zr 及固溶处理对Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金组织性能的影响,以及添加少量(小于0.1%)的Sc是否能得到高性能铝合金。结果表明：添加0.03%Sc与0.12%Zr可以使Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金出现“花瓣状”的Al3(Sc,Zr)析出相;Al3(Sc,Zr)粒子对位错有强烈的钉扎作用,明显抑制 Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu 合金在均匀化和挤压过程中的再结晶;多级固溶明显优于单级固溶,可以在添加少量Sc(小于0.1%)时,避免Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu发生再结晶：(420°C,3 h)+(465°C,2 h)为最佳固溶条件,此时Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu?0.12Zr?0.03Sc合金的抗拉强度为777.29 MPa,伸长率为11.84%。     

强化固溶对Al-7.6Zn-2.1Mg-1.30Cu-0.15Zr-0.30Sc合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-7.6Zn-2.1Mg-1.30Cu-0.15Zr-0.30Sc合金,对合金进行了2种固溶工艺及3种不同的时效制度处理,测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率,利用扫描电镜和透射电子显微镜研究了合金不同处理态的显微组织.结果表明采用470℃,60 min 485℃,60 min强化固溶处理,提高合金固溶态以及T6态的抗拉强度,降低合金固溶态的电导率.     

固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和万能材料试验机等研究了固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响,借助质量损失实验和电化学实验研究了合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明：合金中第二相的数量及尺寸随着Al含量的增加而增加,第二相组成由纳米级棒状MgZn₂相和椭圆状Mg₂(Zn, Al)₁₁相(0～4 mass%Al)向Mg₁₇Al₁₂相(6 mass%Al)转变。当Al含量为4.0 mass%时,合金具有较好的综合力学性能和耐蚀性能,其极限抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为(180.1±3.1) MPa、(124.7±2.8) MPa和(16.7±1.5)%,在3.5%NaCl溶液中浸泡72 h后,合金的静态腐蚀速率和析氢腐蚀速率分别为(0.822±0.056) mm/y和(0.790±0.045) mm/y。     

多级固溶处理对Al-5.8Zn-2.0Mg-2.0Cu合金挤压材组织与性能的影响

采用力学性能和电导率测定及剥落腐蚀、透射电镜组织观察等方法,研究了Al-5.8Zn-2.0Mg-2.0Cu合金挤压材固溶处理制度对最终组织和性能的影响。结果表明:在常规固溶处理基础上增加高温固溶处理的多级固溶处理制度,可以提高挤压材的力学性能,电导率有所降低,剥落腐蚀性能和纤维状分布的组织变化不大;此外,该合金挤压材中除分布有ZrAl3弥散质点外,还有较粗大的S相存在。     

固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12和Mg_2Si相组成。固溶处理过程中,β-Mg17Al12相溶于基体而形成α-Mg过饱和固溶体,粗大的汉字状Mg_2Si相颗粒逐渐溶解、溶断而转变为相对细小的球状。随固溶处理时间延长,合金的硬度逐渐降低;室温与150℃下的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐提高。合金的拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

固溶处理对Al-5.6Zn-2.15Mg-1.55Cu-0.22Cr合金锻件组织性能的影响

采用拉伸试验机、涡流电导仪、金相显微镜、扫描电镜等分析手段,研究了固溶处理工艺对Al-5.6Zn-2.15Mg-1.55Cu-0.22Cr合金锻件力学性能和电导率的影响。结果表明：单级固溶处理时,随着固溶温度升高,粗大第二相逐渐溶解,合金的强度增大;而温度继续升高时,出现晶粒尺寸长大甚至过烧等问题,降低了合金的强度;随着固溶温度升高,电导率逐渐降低。双级固溶处理,粗大第二相明显减少,晶粒组织均匀细小,强度和电导率均超过单级固溶处理的最大值,双级固溶处理能显著提高锻件的力学性能和电导率。     

单级固溶对Al-Zn-Mg-Cu合金厚板组织及性能的影响

通过OM、SEM、DSC、XRD等分析技术及拉伸、导电率检测手段,对不同单级固溶过程中Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织及性能进行表征,研究了不同固溶工艺对合金组织及性能的影响。结果表明,合金在475～482℃范围内进行固溶处理,7055铝合金板材中的第二相发生回溶,基体中残留的第二相含量逐渐减少,合金的导电率显著下降,强度呈先上升后下降趋势,且当固溶温度为479℃,保温时间为1 h时,合金的综合力学性能最优,屈服强度与抗拉强度分别达到377、544 MPa。     

预回复对Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu-0.22Zr-0.047Sr铝合金组织与性能的影响

采用电子背散射衍射分析(EBSD)、X射线衍射分析(XRD)、硬度测试、电导率测试、拉伸试验、晶间腐蚀和剥落腐蚀试验,研究了预回复处理(250℃/24 h+300℃/6 h+400℃/6 h)对超高强铝合金Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu-0.22Zr0.047Sr组织与性能的影响。结果表明:合金固溶前的预回复处理可以细化合金晶粒,平均晶粒尺寸从7.30μm减小到5.57μm;经预回复处理的合金中存在较多的低角度晶界,其比例为0.623。预回复处理对合金的硬度与电导率影响较小,但经预回复处理的合金强度明显提高。峰值时效(120℃/48 h)下经预回复处理的合金屈服强度为633.2 MPa,相对未预回复处理的合金屈服强度提高35 MPa。预回复处理对合金的抗晶间腐蚀与剥落腐蚀性能影响较大,晶间腐蚀等级从4级改善到3级;剥落腐蚀等级从EA级提升到PB级。     

固溶处理对Mg-6Al-3Zn-0.25Mn合金组织和性能影响

研究了固溶处理对Mg-6Al-3Zn-0.25Mn铸造镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态和固溶态组织主要由α-Mg基体和Mg₁₇Al₁₂相组成,经过400、410和420℃保温18 h固溶处理后,第二相的种类没有发生变化,大量的Mg₁₇Al₁₂相溶入到α-Mg基体中,合金组织中残留了少量颗粒状Al₄Mn相,同时也出现了梅花状Mg₁₇Al₁₂相。此外,合金经400℃×18 h处理后,晶粒细化程度最好,且表面清晰平整无缺陷,其室温力学性能得到了明显改善,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到了184.1 MPa、135.5 MPa和8.9%。     

固溶处理对Mg-10Gd-1Al-1Ca合金组织和性能的影响

为进一步提高Mg-Gd系合金的力学性能,同时降低其密度和成本,向Mg-10Gd合金中复合添加了2%(质量分数)的Al和Ca,研究了固溶处理对Mg-10Gd-1Al-1Ca合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,复合添加Al和Ca后,α-Mg由粗大的枝状晶转变为细小的等轴晶。固溶处理后,(Mg, Al)₃Gd相发生部分溶解,形貌由鱼骨状或花瓣状转变为颗粒状,部分α-Mg晶内析出相互平行排列的短棒状二次增强相,由于Al₂Gd相在晶界的钉扎作用,晶粒没有发生明显的粗化。固溶态Mg-10Gd-1Al-1Ca合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率较铸态Mg-10Gd-1Al-1Ca合金分别提高了16.7%、21.9%、19.7%和54.7%。铸态和固溶态的Mg-10Gd-1Al-1Ca合金力学性能均优于Mg-10Gd合金。     

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

利用喷射成形技术制备Al-10．8Zn-2．8Mg—1.9Cu合金。借助透射电镜、高分辨电子显微镜和拉伸性能测试等手段研究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℃，16h＋150℃，2h双级时效后，晶内析出相略有长大，此时合金的强化机制是GP区和η相的综合强化。与峰时效条件相比，双级时效后合金的抗拉强度和屈服强度分别降低4．5％和3．5％，但合金组织中的晶界析出相完全断开，这对提高合金的抗应力腐蚀能力具有重要意义。     

时效制度对Al-5.8Zn-2.1Mg-1.7Cu合金型材性能与组织的影响

采用力学性能、电导率、剥落腐蚀试验及透射电镜组织观察,研究了Al-5.8Zn-2.1Mg-1.7Cu合金挤压材时效工艺对其组织和性能的影响。结果表明:一级时效对挤压型材性能影响不大;型材力学性能随二级时效温度和时间的增加而明显降低,电导率和抗蚀性能明显提高。105℃10h+170℃(16～18)h时效的型材力学性能、电导率和抗蚀性能达到合理匹配。     

Effect of solution treatment on microstructure and mechanical properties of as-cast Al-12Si-4Cu-2Ni-0.8Mg-0.2Gd alloy

Effect of solution treatment on microstructure and mechanical properties of Al-12Si-4Cu-2Ni-0.8Mg-0.2Gd alloy was investigated. Results show the Si particles become stable and more intermetallic compounds dissolve in the matrix after solution treatment at 500 °C for 2 h followed by 540 °C for 3 h (T4). The skeleton-like Al₃CuNi develops into two parts in the T4 alloy: one is Al₃CuNi which has the framework shape; the other is intermetallics including the Al₃CuNi (size: 5–10 µm) and AlSiCuNiGd phases (size: ≤5 µm) with complex structure. Adding 0.2% Gd can improve the mechanical properties of the alloys after two-step solution treatment (500 °C/2 h followed by 540 °C/3 h), the hardness of the alloy increases from 130.9 HV to 135.8 HV compared with the alloy with one-step solution treatment (500 °C/2 h), the engineering strength increases from 335.45 MPa to 352.03 MPa and the fracture engineering strain increases from 1.44% to 1.67%.

     

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。     

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...     

固溶温度对Al-11.7Zn-2.2Mg-2.0Cu-0.12Zr铝合金组织及性能的影响

采用拉伸试验机、金相显微镜、XRD、SEM以及EMPA等手段对合金元素总含量超过15%(质量分数,下同)的新型超高强Al-11.7Zn-2.2Mg-2.0Cu-0.12Zr铝合金不同固溶温度处理后的组织与性能变化规律进行了研究。结果表明:晶内的固溶度随温度升高逐渐增加,在474℃时基本达到稳定状态,约有99%的Zn、Mg以及75%的Cu溶入晶内,其余的合金元素富集在晶界第二相内,此时,第二相主要由含Cu的η以及T相构成;合金的最佳固溶温度为474℃,此时合金的抗拉强度(σb)为688 MPa、延伸率(δ)为8%;温度为476℃时,合金局部区域出现轻微过烧,导致延伸率迅速降低;断口分析显示,随固溶温度的提高,再结晶程度增加,晶界第二相数量减少,合金的拉伸断口由较低温度时的沿晶+穿晶混合断口转变为较高温度时的沿晶断口为主。     

预回复对Al-11.5Zn-3.5Mg-2.3Cu-0.24Zr挤压材固溶-T652组织与性能的影响

采用硬度与电导率测试、拉伸试验、晶间腐蚀和剥落腐蚀试验并借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等方法,研究了预回复退火对Al-11.5Zn-3.5Mg-2.3Cu-0.24Zr铝合金挤压材固溶-T652处理组织与性能的影响。结果表明:与未经预回复退火相比,预回复退火可有效抑制合金的再结晶,细化晶粒尺寸,降低平均晶界角度,显著提高低角度晶界百分比;预回复退火能够保持同等抗拉强度的情况下,提高该合金的屈服强度和抗腐蚀性能;位错强化和低角度晶界强化是合金屈服强度提高的主要因素。