铝锂合金形变热处理的织构组织

铝锂合金具有密度低，强度和弹性模量高以及耐热、耐蚀性好等优点，因而在航空中得到应用。但是，这种合金因塑性差、成型困难，尤其是单向轧制机械纤维(流线)和晶体学纤维形成的各向异性，大大地限制了其材料的应用。为此，西北有色金属研究院从改变轧制方式、调整合金成分、提高合金质量等方面着重研究了铝锂合金热处理工艺与织构组织的关系，试图达到改善组织结构、减小各向异性的目的。 1 实验 试样用俄罗斯进口的1420半成品合金板，化学成分为(wt%)：2.011Li，5.53Mg，0.10Zr，余量Al。原始板厚为2.0mm，试样状态及热处理工艺如下…     

Al-Cu-Li系铝锂合金的合金化与微合金化

综述了铝锂合金研发历程及成分设计的发展阶段,重点阐述了Al-Cu-Li系铝锂合金中主合金化元素Cu、Li含量对时效析出相类型、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律及影响机理,详细论述了微合金化元素Zr、Mn、Mg、Ag、Zn、稀土和In等对Al-Cu-Li系铝锂合金力学性能、耐腐蚀性能及微观组织包括再结晶、时效析出相类型与分...     

铝锂合金的合金化与微观组织演化

评述了铝锂合金的发展历程和应用以及我国铝锂合金研究所取得的成果。阐述了第3代铝锂合金的成分、微观组织和性能特点,讨论了合金化元素在调控铝锂合金微观组织进而改善性能方面的作用。大量研究表明,这些合金化元素可改变铝锂合金中原有析出相的大小、形状、分布,或刺激新强化相的析出,也可以细化晶粒、控制再结晶和晶粒取向。时效析出过程的本质和动力学在很大程度上取决于合金化元素之间的交互作用和合金原子的团簇化过程。     

铝锂合金形变热处理工艺研究进展

形变热处理工艺是铝锂合金力学性能的重要调控方式。介绍了铝锂合金以及形变热处理的发展历程和特点。综述了铝锂合金形变热处理的经典阶段,即固溶淬火、预变形和人工时效阶段。描述了不同阶段下材料的微观组织演变特征及其对材料力学性能的影响,包括过饱和固溶体演变、塑性变形诱导位错演变、位错促进析出相形核、析出相演变模型、材料强韧化机制以及力学模型。介绍了耦合多物理场的形变热处理工艺新发展,但是相关影响机制有待进一步研究,相关的析出相演变模型、时效动力学模型有待进一步完善。最后,针对现有研究提出了后续值得继续深入研究的方向。     

一种2050铝锂合金薄板的微观组织与力学性能

通过力学性能测试和微观组织观察研究了不同热处理工艺对一种2050铝锂合金薄板力学性能和组织结构的影响。结果表明:2050铝锂合金主要强化析出相为T1相和θ′相,并可能存在少量S′相析出。在T6态(175℃)、T8态(6%预变形+155℃)时效时合金具有不同的时效析出特征;相比于T6态时效,由于时效前预变形的引入,T8态时效时合金中T1相和θ′相析出密度提高,尺寸减小,其对应的强度及延伸率均提高,T8峰时效(32 h)时σ_b、σ_(0.2)和δ分别为531MPa、488 MPa和11.4%。T8态时效(155℃/32 h)时,2%~10%预变形均可促进T1相形核,2%~6%预变形可促进θ′相形核,过大的预变形(如10%)并不能促进θ′相进一步形核,但可显著抑制θ′相长大。     

Zn对2195铝锂合金显微组织和拉伸性能的影响

研究了Zn对2195铝锂合金在不同热处理状态(T8，T6)下的显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：Zn的存在明显促进了T1相的析出和弥散分布，而且有球形颗粒状含Zn相析出，使合金强度提高：但Zn的加入不改变2195合金的断裂机制，且使合金塑性略有下降。     

形变热处理工艺对铝锂合金2A97显微组织和力学性能的影响(英文)

采用不同(0、3%和6%)的预拉伸变形的形变热处理强化工艺处理2A97铝锂合金。显微组织研究结果表明,在无预拉伸变形的热处理2A97合金中发现了δ′和T1两种强化相;当预变形量为3%和6%时,大量细小的T1相析出,且低观察到少量S′相。拉伸测试结果表明,变形热处理对2A97合金的拉伸性能具有显著影响,且随着预拉伸变形量由0、3%变化到6%,合金的抗拉强度分别由447.7、516.5提高到534.3 MPa,而伸长率相应地由17.6%、12.8%降低到10.2%。此外,随着预拉伸变形由0增加到6%,2A97合金的各向异性更显著。     

EFFECT OF Cu ON MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF Al-Li ALLOYS

The aging precipitation structure and the properties of Al-Li-Cu-Zr alloys with 3 differentCu/Li ratios have been studied.Experimental results show that the aging hardening of thealloys consists of two steps:The first is strengthened by δ′-phase(δ′+T_1 phase in alloyNo.3),and the second by δ′+T_1 phase(δ′+T_1+θ′phase in alloy No.3).The plate of T_1-phasecan absorb the Li atoms from δ′ particles when the plate bumped into δ′-phase,and therefore,these δ′ phase particles become smaller and gradually disappear.The strength and hardnessincrease with the increase of Cu/Li ratio and cuases a decrease in plasticity.The crack modewould change from transgranular to intergranular.This is due to the precipitation of the equi-librium phases contained Cu at grain boundaries.     

Effect of thermo-mechanical treatment process on microstructure and mechanical properties of 2A97 Al-Li alloy

2A97 Al-Li alloy was processed by thermo-mechanical treatment at different pre-stretch deformations of 0, 3% and 6%. The microstructure observation results reveal that some δ′ and T1 precipitates are found in α(Al) matrix of 2A97 alloy processed by the heat treatment with no pre-stretch deformation. When the pre-stretch deformation is 3% and 6%, respectively, amounts of tiny T1 and a few of S′ precipitates precipitates are observed in the microstructures of 2A97 alloy. The tensile test results show that the tensile properties of 2A97 alloys are improved via thermo-mechanical treatment. When the pre-stretch deformation is from 0, 3% to 6%, the ultimate tensile strength values of the 2A97 alloys increase gradually from 447.7, 516.5 to 534.3 MPa, and the elongations decrease from 17.6%, 12.8% to 10.2%, respectively. Moreover, with increasing pre-stretch deformation amount from 0 to 6%, the in-plane anisotropy value of 2A97 alloys becomes more obvious.     

Microstructures and tensile properties of as-extruded Mg-Sn binary alloys

The microstructure and mechanical properties of Mg-xSn(x=3,7 and 14,mass fraction,%) alloys extruded indirectly at 300℃ were investigated by means of optical microscopy,scanning electron microscopy and tensile test.The grain size of theα-Mg matrix decreases from 220,160 and 93μm after the homogenization treatment to 28,3 and 16μm in the three alloys after extrusion,respectively.The results show that the grain refinement is most remarkable in the as-extruded Mg-7Sn alloy.At the same time,the amount of the Mg2Sn particles remarkably increases in the Mg-7Sn alloy with very uniform distribution in theα-Mg matrix.In contrast,the Mg2Sn phase inherited from the solidification with a large size is mainly distributed along grain boundary in the Mg-14Sn alloy.The tensile tests at room temperature show that the ultimate tensile strength of the as-extruded Mg-7Sn alloy is the highest,i.e.,255 MPa,increased by 120%as compared with that of as-cast samples.     

形变热处理对Cu-Ag-Cr和Cu-Ag-Zr合金组织和性能的影响

采用中频熔炼-铁模铸造-热轧-固溶-冷轧-时效处理工艺,制备了Cu—Ag-Cr和Cu—Ag-Zr两种合金板材。通过拉伸力学性能测试、电导率测试、金相和透射电子显微镜观察,研究了固溶-预冷变形-时效对加入微量Cr、Zr的Cu—Ag合金组织和性能的影响。结果表明：在Cu—Ag合金中添加微量Cr和Zr,能显著地提高铜银合金的力学性能,添加Cr时,电导率有-定降低,而添加Zr时,电导率没有明显变化;两种合金较好的形变热处理工艺为时效前进行30％冷变形,然后在450℃下时效4h,在此工艺条件下Cu—Ag-Cr合金的抗拉强度、伸长率、相对电导率分别为397MPa、16．8％和78％IACS,Cu—Ag-Zr合金的抗拉强度、伸长率、相对电导率分别为373MPa、10％和96％IACS;形变热处理能够显著提高研究合金的力学性能而不明显降低电导率,微量Cr、Zr以Cr单质和Cu3Zr粒子的形式在基体中弥散析出,是合金强度提高的主要原因,而纯铜的基体仍使其具有较高的电导率。     

固溶处理对铸造625合金显微组织和拉伸性能的影响

研究1050～1250℃ 固溶处理对铸造625合金显微组织和拉伸性能的影响.采用SEM、EDS、EPMA和DTA研究合金的显微组织及凝固特征.结果表明,合金的凝固顺序为L→L+γ→L+γ+MC→L+γ+MC+γ/Laves→ γ+MC+γ/Laves.经1225和1250℃固溶处理后,组织中Laves相发生初熔.经不同...     

AlxCrMnFeCoNi高熵合金的显微结构、拉伸性能及锯齿流变形为(英文)

研究双相Al_xCrMnFeCoNi (x=0.4,0.5,0.6,摩尔分数,%)高熵合金的显微结构、拉伸力学性能与锯齿流变形为。经热力学处理后合金的显微组织由铸态树枝晶演化为由fcc和bcc组成的等轴晶。随A1含量增加,bcc相体积分数增大,fcc晶粒尺寸减小,合金强度得到显著提高。在中温区间,随试验温度升高,锯齿流变类型发生A+B→B+C(C)转变。因Al原子对位错的钉扎作用较强,含Al合金的平均锯齿应力振幅明显高于不含Al的CoCrFeNiMn合金。早期的小变形使fcc晶粒产生较低密度位错列和弯曲位错,而bcc晶粒中位错的攀移和剪切机制占主导地位。较大塑性变形后,位错的交滑移和扭折现象频繁发生,而高密度的位错缠结形成位错胞结构。     

形变热处理工艺对2A16铝合金挤压棒显微组织及性能的影响

研究了2A16铝合金挤压棒材形变热处理工艺条件(形变量和时效制度)变化对其组织和性能的影响。结果表明,固溶处理后随着形变量的增加,合金硬度随之增加,当形变量达到50%左右时其硬度最高,随后随形变量增加其硬度略有下降;通过金相观察发现,形变热处理后合金晶粒细化且可观察到明显的析出相。综合考虑,2A16铝合金形变热处理的最佳工艺制度为固溶处理(530℃2h)+冷变形(20%)+时效(170℃12h)。     

Ce含量对Mg-Li-Al-Zn合金显微组织和拉伸性能的影响(英文)

制备了Mg-5Li-3Al-2Zn-xCe(x=0-2.5;质量分数,%)铸态合金,并将所得合金分别于300°C和370°C进行均匀化和固溶处理;研究固溶处理后合金显微组织和拉伸性能的变化。结果表明,合金中加入Ce后出现Al2Ce/Al3Ce析出相,此时合金主要由α-Mg、Al2Ce、Al3Ce和AlLi相组成;固溶处理后合金中AlLi和Al-Ce析出相数量减少。析出相的数量与形态对合金的力学性能十分重要,含有1.0%Ce的合金获得了优良的拉伸性能。固溶处理后Mg-5Li-3Al-2Zn-0.5Ce合金的强度和伸长率都得到了大幅度的提高,这是因为合金在固溶处理后由于基体中的溶质原子增加而获得良好的固溶强化作用。     

形变热处理对Cu-Ti-Fe-Sn合金组织与性能的影响

利用真空熔炼法制备了Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金,通过均匀化退火、固溶+冷轧(变形量分别为40%、60%、80%)+450 ℃时效处理,研究了形变热处理对Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金显微组织、导电率及硬度的影响。结果表明:真空熔炼制得的 Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金铸态组织中含有大量的枝状晶组织,经固溶处理后组织中出现了晶粒长大;铸态合金的硬度和导电率分别为178.1 HV和10.85%IACS,固溶处理后硬度和导电率都相应降低,分别为102.7 HV和4.58%IACS。经过冷变形和时效处理后Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金硬度明显提高,变形量为60%时,时效480 min时硬度达到峰值,合金硬度为310.2 HV,此时合金的导电率为18.59%IACS。     

热处理工艺对2A97Al-Li合金拉伸性能的影响:实验和BP人工神经网络模拟(英文)

研究热处理工艺对2A97Al-Li合金拉伸性能的影响。结果表明:从传统T8工艺改进的、具有预时效和中间变形的热处理工艺可以有效地改进Al-Li合金的拉伸性能。合金经该热处理工艺处理后,在峰时效条件下,基体中析出大量的T1相,同时,晶界无第二相析出,并且晶界上无沉淀析出带不明显。峰时效合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为597MPa、549MPa和7.4%。此外,建立BP人工神经网络模型对经不同热处理工艺处理的合金的拉伸性能进行预测,所得预测结果与实验结果吻合较好,表明该人工神经网络模型可用于预测2A97Al-Li合金的拉伸性能。