人工时效对Al-Mg-Si铝合金导线导电性能和力学性能的影响

设计了不同Si、Mg含量的中强度Al-Mg-Si合金导线,研究了人工时效对中强度铝合金导线导电性能、力学性能和显微组织的影响。研究表明:人工时效后,Al-Mg-Si合金中析出Mg_2Si强化相和β-Al_9Fe_2Si_2相,β-Al_9Fe_2Si_2相使Mg_2Si形状得到钝化,降低了因应力集中导致的晶间腐蚀,从而降低电阻率,提高了抗拉强度。含Mg0.6%,Si0.4%,Cu0.6%,Fe0.13%的准4 mm铝合金导线,经过200℃×6 h时效处理后,导电率达到60.1%IACS,抗拉强度达到230MPa,均优于当前应用的准4 mm的中强度铝合金导线。     

过量Mg、Si元素对6101电工导线性能影响及机制

通过电导率测试、拉伸试验、XRD、显微组织分析的方法研究了过量Mg、Si元素对6101铝合金导线强度及导电率的影响。结果表明:Mg过量0.15%的6101合金时效后,由于Mg在Al基体中有很大的固溶极限,大量的过剩Mg依然存在于基体中,在增加基体畸变程度的同时还会降低强化相在基体中的溶解度,使强化相容易从基体中析出并长大粗化,对合金时效强化的效果和导电率有不利的影响;Si过量0.13%、0.05%的6101合金时效后,过剩Si原子会从基体中析出,减小基体的晶格畸变,有利于导电性能的提高;过剩Si的存在可促进β″相的析出,增强合金时效强化效果与速率,且Si过量0.13%合金效果强于Si过量0.05%合金。     

时效温度对Al-Cu-Mn高强铸造合金组织与力学性能的影响

对Al-Cu-Mn合金ZL210A砂型试样进行了540℃×6 h固溶,再进行(120～180)℃×8 h的时效处理。通过OM、XRD、拉伸性能测试等手段与方法,研究了不同时效处理对ZL210A合金组织和性能的影响。结果表明:在120～180℃范围内,随着时效温度的升高,ZL210A合金试样晶内析出相粒子逐渐增多。160℃×8 h时效试样析出相粒子细小均匀、弥散分布在晶内,时效效果最佳。随着时效温度的升高,合金强度先升高后降低,伸长率先降低后升高。160℃时效试样强化效果最好,抗拉强度和屈服强度分别达到487 MPa和392 MPa。时效温度从140℃升高到160℃,合金试样伸长率下降明显,从12.4%下降到7.8%。     

过量Mg、Si元素对6101电工导线性能影响及机制探究

本文通过电导率测试、拉伸试验、XRD、显微组织分析的方法研究了过量Mg、Si元素对6101铝合金导线强度及导电率的影响。结果表明： Mg过量超过0.15%的6101合金时效后,由于Mg在Al基体中有很大的固溶极限,大量的过剩Mg依然存在于基体中,在增加基体畸变程度的同时还会降低强化相在基体中的溶解度,使强化相容易从基体中析出并长大粗化,对合金时效强化的效果和导电率有不利的影响;Si过量0.13%、0.05%的6101合金时效后,过剩Si原子会从基体中析出,减小基体的晶格畸变,有利于导电性能的提高;过剩Si的存在可促进β″相的析出,增强合金时效强化效果与速率,且Si过量0.13%合金效果强于Si过量0.05%合金。     

Al-3.2Si-0.8Mg铝合金热处理工艺的正交试验优化

采用正交试验方法对铸造Al-3.2Si-0.8Mg铝合金的热处理工艺进行了优化,并对合金热处理后的组织性能进行了检测分析。结果表明:对Al-3.2Si-0.8Mg合金抗拉强度、导电率和导热系数影响的主次顺序为时效温度、固溶温度、固溶时间和时效时间。Al-3.2Si-0.8Mg合金的最优热处理工艺为:固溶温度530℃、固溶时间1 h、时效温度190℃、时效时间12 h。合金经最优工艺热处理后的抗拉强度、导电率和导热系数分别为322.6 MPa、52.1%IACS和194.8 W/(m·K)。与未热处理相比,合金的抗拉强度、导电率和导热系数分别提高了32.7%、4.0%和3.8%。     

Zr元素对Al-Mg-Si合金人工时效后组织和性能的影响

采用力学性能测试、导电率性能测试和金相组织观察和透射电镜观察等方法,研究了Zr含量对Al-Mg-Si合金导电性能和显微组织的影响。结果表明:锆含量为0.13wt%时,Al-Mg-Si合金导线获得最优的综合性能,在200℃时效时,导电率最大可达59.38%IACS,抗拉强度在96 h时效后仍为195 MPa,耐热性能优良。研究发现:在时效时,Zr对Al-Mg-Si合金中Mg/Si相的析出进程产生阻碍作用,抑制β'相的溶解和β'相的形核与长大,有利于合金的力学性能。     

固溶态Cu-Ni-Si合金时效过程的相变动力学

通过分析固溶态Cu-Ni-Si合金时效过程中导电率的变化,根据导电率与新相析出量之间的关系计算时效过程中新相的转变比率,在此基础上,确定不同温度下描述时效析出相转变比率与时效时间的Avrami相变动力学经验方程和导电率随时间变化的导电率方程,绘制出动力学"S"曲线,并且用固态热分解反应机理的积分方程验证用Avrami经验方程来描述合金的析出过程的正确性。对Cu-Ni-Si合金在500℃时效8 h后的析出相进行选区电子衍射花样标定,发现析出相为δ-Ni2Si和β-Ni3Si。     

T6热处理对锻造Al-4.4Cu-0.7Mg-0.6Si合金显微组织及力学性能的影响（英文）

用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、硬度及拉伸测试研究时效处理对锻造Al-4.4Cu-0.7Mg-0.6Si合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,经170℃时效16 h后,合金力学性能优良,抗拉强度为504 MPa,伸长率为10.1%。当测试温度升高到150℃时,合金的抗拉强度缓慢下降到483 MPa;继续升高温度到200℃以上时,合金强度快速下降。大量θ'析出相及AlMgSiCu四元析出相(Q相)导致合金峰时效的高强度。稳定的细小弥散θ'相使得该合金在150℃下仍保持较优的力学性能;当温度高于150℃时,θ'和Q相的粗化以及θ相的析出导致合金强度的快速下降。     

化学成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

通过电子拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜等研究了5种不同合金成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响。结果发现,5种 Al-Mg-Si合金微观组织、力学性能以及导电性能都强烈依赖于合金中Mg和Si含量。随着Mg、Si含量的增加,合金的抗拉强度增加,同时导电率呈现下降的趋势。Al-0.7Mg-0.5Si和Al-0.6Mg-0.6Si相比,虽然两种合金的Mg、Si原子总量相当,但是由于Mg/Si比不同,导致二者微观组织明显不同,性能存在明显的差异。Ce微合金化使Al-0.7Mg-0.6Si-0.2Ce合金的力学性能和电学性能获得良好的匹配,175 ℃时效4 h的抗拉强度达到325 MPa,同时导电率达到56.2%IACS。     

镁硅复合微合金化对高强高导铜铬锆合金时效过程的影响

采用中频感应熔炼炉制备了Cu-0.7Cr-0.15Zr和Cu-0.7Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si两种合金,研究了Mg、Si复合微合金化对Cu-Cr-Zr合金时效工艺参数、性能与析出动力学的影响。结果表明：Mg、Si复合微合金化提高了Cu-Cr-Zr合金的最佳时效温度,延长了保温时间,Cu-0.7Cr-0.15Zr合金的最佳时效工艺为410 ℃时效8h,Cu-0.7Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si合金的最佳时效工艺为430 ℃时效14 h。Mg、Si复合微合金化提高了Cu-Cr-Zr合金的强度与导电率,Cu-0.7Cr-0.15Zr合金最佳工艺条件下的强度为570 MPa、电导率为79.1%IACS;Cu-0.7Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si合金最佳时效工艺条件下的强度为595 MPa、电导率为80.4%IACS。Mg、Si复合微合金化改变了Cu-Cr-Zr合金Avrami相变动力学方程,减缓了时效析出过程。     

Zr元素对耐热铝合金导线组织和性能的影响

采用显微组织观察、力学性能测试、热保持性能测试、导电性能测试等方法,研究了Zr含量对Al-0.1Er合金导线显微组织和性能的影响。结果表明:Al-0.1Er合金中Zr添加量较少时(≤0.15wt%),Zr以固溶原子形式存在。随着Zr含量的增加,试样的强度和热保持性能逐渐升高,伸长率和导电率逐渐降低。当Zr含量达到0.2wt%时,Al_3Zr相析出,晶粒细化,试样强度继续增强,热保持性能下降,伸长率和导电率回升。经过210℃×4 h时效处理后,Al-0.1Er-0.05Zr合金导线导电率达到了60.13%IACS,耐热性能在280℃条件下,强度保存率在90%以上,达到超耐热铝合金导线导电性能和耐热性能要求。     

热轧板退火温度对6×××系铝合金β"相析出动力学的影响

采用差示扫描量热法(DSC)研究热轧板退火温度对6×××系铝合金时效过程中β"相析出动力学的影响.计算热轧板在不同退火温度下β"相形成激活能,并对不同热轧板退火温度的试样模拟烤漆后进行力学性能实验.结果表明随着热轧板退火温度的提高,β"相的形成激活能略微降低,表明在时效过程中β"相更容易形成,合金的模拟烤漆强度因此得到提高.热轧板退火温度的提高,增大了基体中的Mg、Si原子的过饱和度,即增大了时效过程中β"相的形成驱动力,从而提高合金的模拟烤漆强度.     

Mg、Si含量对Al-Mg-Si合金力学性能及耐腐蚀性能的影响

采用布氏硬度试验、拉伸试验、金相显微镜和透射电子显微镜(TEM)等方法,研究了Mg、Si含量变化对Al-Mg-Si合金力学性能和耐晶间腐蚀性能以及析出行为的影响。结果表明:随着Mg、Si含量的增加,Al-Mg-Si合金的时效硬化速率显著提高,时效峰值硬度和强度均提高。在峰值时效状态下,高Mg、Si含量的合金的硬度与抗拉强度最高,但其耐晶间腐蚀性能明显降低。高Mg、Si含量的合金在时效过程中晶内析出了大量细小弥散的β″相,晶界析出相呈细小连续分布;低Mg、Si含量的合金晶内析出的β″析出相尺寸较大,晶界无沉淀析出相。     

基板预热温度对选区激光熔化AlSi9Mg1ScZr微观组织及力学性能的影响

本文研究了基板预热温度对选区激光熔化制备AlSi9Mg1ScZr合金样品微观组织及力学性能的影响,在35℃、85℃、135℃三种不同基板预热温度下,制备了SLM样品并分别进行微观组织观察及性能测试。结果表明,基板预热温度设置为135℃时,由于基板预热温度和激光扫描热输入的共同影响,使合金在打印过程产生了原位时效效应,在保留细小枝晶和Si网格的同时促进了元素从过饱和固溶体中析出。相比基板预热35℃的样品,纳米尺度的Mg2Si相和Si相在α-Al基体及枝晶界析出的数量显著增加,起到了提高强度的作用;但微米尺度富Fe相的析出对塑性产生了负面影响。在基板预热温度设置为135℃时,制备的AlSi9Mg1ScZr合金在0°方向上屈服强度高达360 MPa、抗拉强度高达502 MPa、伸长率为7%;90°方向上屈服强度高达331 MPa、抗拉强度高达511 MPa、伸长率为5.4%。本研究通过提高基板预热温度,在SLM过程中实现了SLM样品的原位时效,改善了SLM制备AlSi9Mg1ScZr合金的微观组织,在不经过后续热处理的情况下,大幅降低了残余应力,得到了超高强度的AlSi9Mg1ScZr合金样品。     

高硅含量镁铝硅合金的组织与力学性能

为探讨改善Mg-Al合金耐热性能的途径,开发性能优良、价格廉价的镁合金,采用硅合金化的方法,研究不同硅含量时Mg-9%Al-x%Si合金(x=3,6和9)的凝固组织和室温力学性能。结果表明,三种铸态合金均由-αMg相、Mg2Si和-βMg17Al12组成。Mg2Si呈树枝状,且随硅含量提高,枝晶越发达,体积分数也增大。随Si量的增多,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率下降,硬度提高。经过415℃×12h固溶处理后,Mg2Si相的尖角钝化,部分Mg2Si相呈形状规整的椭圆形。固溶处理使Mg-9%Al-6%Si合金的抗拉强度和伸长率提高,时效可提高合金强度和硬度。Mg2Si相固液界面生长前沿的溶质边界层造成的成分过冷区及生长晶面上不同地方之间硅元素过饱和度的差异造成Mg2Si晶体凝固界面失稳,从而使得本属于小晶面生长的Mg2Si相在实际生长条件下为枝晶生长方式。     

AlSi7Mg合金双级时效工艺研究

研究了双级时效热处理工艺对AlSi7Mg合金组织与性能的影响。对试样进行535℃×10 h固溶处理、120℃不同保温时间预时效和不同温度终时效的双级时效工艺与传统热处理的对比试验。结果显示:合金的抗拉强度最高提升5%,伸长率最高提升20%。AlSi7Mg合金经过预时效处理后,有利于GP(Ⅰ)区形核数量的增加,终时效时形成更多细小弥散分布的稳定相(Mg_2Si),材料抗拉强度得到提升,晶界处均匀分布的共晶Si更加细小、圆整,有利于材料伸长率的提高。     

ZL210A铸造铝合金热处理时效温度的研究

采用性能测试、透射电镜分析、扫描电镜观察等方法研究了不同时效温度对ZL210A合金砂型试样力学性能、微观组织和断口形貌的影响.结果表明,合金试样强度和硬度值随时效温度的升高先上升后下降,当时效温度为170 ℃时达最大值.试样伸长率随着时效温度的升高则下降,其后在6%趋于稳定;时效温度对合金微观组织有显著的影响,当时效温度170 ℃时,合金的强化效果最好,主要析出相为θ″相;不同时效温度下,合金试样的断裂方式主要为穿晶断裂,呈现出较好的韧性.     

稀土元素La对AlMgSi合金性能和微结构的影响

微合金化是改善铝合金性能及微观结构的有效方法。本工作采用硬度、导电率和拉伸性能测试,以及SEM和TEM等表征分析手段,研究了不同含量La的添加对Al-0.75Mg-0.75Si (质量分数,%)合金性能和微观结构的影响。结果表明,随着La添加量的提高,(1)合金的塑性和导电率逐渐提高,这是由于La诱导形成的AlSiLa第二相的含量及其溶质原子Si消耗量逐渐增多;(2)合金的强度先上升后下降,强度的上升主要归因于AlSiLa相的强化作用及晶粒细化作用逐渐增大,强度的下降主要归因于固溶强化作用的减小;(3)合金人工时效过程中析出相的类型逐渐发生改变：加La合金峰值时效态除形成β″相外,还会析出多晶β″相,而过时效态会析出β″/U2、β′/U2和β′/U2/β″复合相。     

热处理对SCR成形6201铝合金性能的影响

研究了不同在线固溶温度条件下时效处理对 6 2 0 1铝合金线材的微观组织、拉伸性能和导电性能的影响。结果表明 :随着在线固溶温度的下降 ,针状强化相β'(Mg2 Si)在α Al中的弥散度增加 ,尺寸减小 ;同时合金的拉伸强度 ,伸长率则呈现上升趋势 ;过时效时 ,线材的强度呈现下降趋势 ,而线材的伸长率和电阻则随着时效时间的延长而不断下降。5 9mm线材的热处理工艺为 :5 2 0℃在线固溶水淬 ,15 0℃时效 12h,线材拉伸强度为 32 4MPa ,伸长率为 10 3% ,电阻率为 32 6nΩ·m ,合金线材具有较佳的综合力学性能和导电性能。     

Cu-Cr-Ag合金的组织与性能

研究了经挤压、拉拔、固溶、时效、再拉拔后Cu-Cr-Ag合金的微观组织演变规律,并测试了不同状态下合金的抗拉强度、维氏硬度和导电率。结果表明:Cu-Cr-Ag合金较为适宜的时效温度为450℃、时效时间为120 min,此时效工艺下合金的抗拉强度365 MPa、导电率91.3%IACS、伸长率19%、抗软化温度550~600℃;时效过程中第二相的析出与冷变形可提升合金的力学性能,但对导电率的影响不大。