Zr、Cr元素对7N01铝合金板材组织及性能的影响

采用金相、扫描电镜、拉伸试验及轴向疲劳试验等分析检测方法研究了两种不同Zr、Cr含量的7N01铝合金板材的金相组织、拉伸性能与疲劳强度。结果表明,Zr、Cr含量高的7N01铝合金板材横、纵向表层组织均未发生再结晶,Zr、Cr含量低的7N01铝合金板材横、纵向表层组织中存在明显的粗晶层;自然时效初期两种合金板材的强度快速升高,伸长率降低,随着时间延长,强度增速减缓,且Zr、Cr含量高的合金强度一直相对较高;充分自然时效后,Zr、Cr含量高的合金疲劳强度达到136 N/mm~2,Zr、Cr含量低的合金疲劳强度仅达到124 N/mm~2。     

合金元素含量对A7N01-T4铝合金微观结构与能的影响

对A7N01铝合金的Zn、Mg、Zr、Ti、Cu元素含量进行设计,得到四种轧制板材,并进行自然时效.采用力学性能测试、金相组织观察以及腐蚀试验,研究了合金元素含量对A7N01-T4铝合金板材性能的影响.结果表明:Zr、Ti元素对合金显微组织中晶粒大小有较大的影响;Zn、Mg含量的提高可明显提高合金的强度,但高水平的Zn、Mg会降低合金的耐蚀性;微量Cu元素的添加有补充强化的作用,同时也能提高合金的耐蚀性.     

合金元素含量对A7N01-T4铝合金微观结构与性能的影响

对A7N01铝合金的Zn、Mg、Zr、Ti、Cu元素含量进行设计,得到四种轧制板材,并进行自然时效。采用力学性能测试、金相组织观察以及腐蚀试验,研究了合金元素含量对A7N01-T4铝合金板材性能的影响。结果表明:Zr、Ti元素对合金显微组织中晶粒大小有较大的影响;Zn、Mg含量的提高可明显提高合金的强度,但高水平的Zn、Mg会降低合金的耐蚀性;微量Cu元素的添加有补充强化的作用,同时也能提高合金的耐蚀性。     

温度对7N01-T4铝合金疲劳行为的影响

开展了7N01-T4铝合金在实验室空气下室温、100℃和-60℃3种温度条件的疲劳S-N曲线测试,研究了不同温度对7N01-T4铝合金疲劳性能的影响。结果表明:-60℃环境对7N01-T4铝合金疲劳性能是有益的,而100℃环境会降低其疲劳性能;7N01-T4铝合金在室温、100℃和-60℃环境下的缺口敏感度系数分别为0.63、0.60和0.59,这3种温度环境对7N01-T4铝合金敏感度系数基本没有影响;100℃环境Kt=1和Kt=3下的DFR值比室温分别下降24%和16%;-60℃环境Kt=1和Kt=3下的DFR值比室温分别提高42%和14%。     

预拉伸变形对欠时效7N01铝合金板材疲劳断裂的影响

针对工业化生产的7N01铝合金板材,采用拉伸实验、疲劳实验和微观组织结构表征等手段研究了预拉伸变形对欠时效态7N01铝合金板材疲劳性能和疲劳断裂特征的影响。结果表明,预拉伸变形量增大至20%,欠时效态7N01铝合金板材中合金相粒子的形状、尺寸、数量、分布以及薄带状晶粒的尺寸和形状基本保持不变。然而,板材表现出明显的加工硬化效应,其屈服强度、抗拉强度和显微硬度分别由181 MPa、233 MPa和95 HV增大至254 MPa、271 MPa和117 HV,延伸率从23.2%降低至5.2%。在应力175 MPa、应力比R=0的疲劳循环加载条件下,随预拉伸变形量的增加,欠时效态7N01铝合金板材的疲劳寿命呈现出先缩短再延长又缩短的趋势。未预拉伸变形试样的疲劳寿命为6.06×10⁵cyc,5%预拉伸变形可将铝板的疲劳寿命延长75%,达到了1.06×10⁶cyc,而3%和20%的预拉伸变形将铝板的疲劳寿命分别缩短至4.21×10⁵和2.89×10⁵cyc。5%～16%预拉伸变形使欠时效态7N01铝合金板材基...     

7A09铝合金热精轧板热处理工艺研究

通过拉伸试验、显微组织、扫描电镜及差热扫描量热分析等手段,研究固溶处理制度对7A09铝合金热精轧板组织及性能的影响。结果表明,7A09铝合金板材经过470℃1 h+482℃1 h+490℃20 min强化固溶处理,然后进行120℃24 h时效后,其横向抗拉强度为607 N/mm~2,屈服强度为517 N/mm~2,伸长率为15.3%,且合金中S(Al2Cu Mg)相回溶。     

电解原铝液DC铸造6×××系铝合金铸锭的枝晶组织

采用金相分析方法研究了电解原铝液直接合金化、DC铸造6063、6N01及6061铝合金Φ200 mm铸锭的显微组织尤其是枝晶分布规律。结果表明:3种合金铸态组织均呈明显的树枝晶状,存在严重的枝晶偏析,其枝晶直径及枝晶臂间距从铸锭心部向铸锭表面逐渐细化;3种合金铸锭的枝晶臂间距及枝晶直径随合金铸锭中合金元素含量增加呈现出逐渐粗化的趋势,即合金元素总质量分数最低为1.141%的6063铝合金铸锭枝晶直径及枝晶臂间距最细小,而合金元素总质量分数最高为2.05%的6061铝合金铸锭枝晶直径及枝晶臂间距最大。     

2024、2524合金和含微量Sc、Zr的2524铝合金板材的组织和性能

制备了含微量Sc、Zr的2524铝合金板材,采用拉伸力学性能测试、金相、X射线衍射和透射电子显微分析技术,比较研究了2024、2524合金和含微量Sc、Zr的2524铝合金板材的组织和性能.结果表明,微量Sc和Zr在2524铝合金中主要以次生的Al3(Sc,Zr)粒子形式存在,这种粒子与基体共格,钉扎位错和亚晶界,高温固溶处理过程中仍然能够部分抑制合金的再结晶.在T3状态下,含Sc、Zr的2524铝合金的塑性与2524铝合金的相当,而屈服强度提高了18 N/mm2.微量Sc、Zr对Al-Cu-Mg合金的强化作用主要来源于添加微量Sc、Zr引起的细晶强化、亚结构强化和析出强化.     

微量元素对2A12铝合金型材组织及耐热性能的影响

采用常温和高温拉伸、扫描电镜、透射电镜等方法,研究了微量Zr、V和Ni元素对2A12铝合金型材组织和高温性能的影响。结果表明,微量Zr、V和Ni元素的添加可以使2A12铝合金增加含Zr和Ni等元素的硬质相,适量Zr、V和Ni元素可以改善2A12铝合金组织,提高其高温强度,在250℃条件下,其拉伸强度相比常规2A12铝合金的提高约18 N/mm~2。     

粗晶环对无铅2011铝合金挤压棒材力学与切削性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和高速车床,试验研究粗晶环对无铅2011铝合金挤压棒材力学性能与切削性能的影响。结果表明:无铅2011铝合金挤压棒材组织由α-Al、Al_7Cu_2Fe、CuAl_2和SnBi共晶相组成,棒材表层存在粗晶环。粗晶环会降低铝合金挤压棒材的力学性能和切削性能,Φ30 mm棒材的粗晶环深度为9 mm,其力学性能较低,抗拉强度为287.9 N/mm~2,断后伸长率为17%,切削性能都较差,切屑较长。Φ40 mm棒材的粗晶环深度为1 mm,其力学性能高一些,切削性能好一些,抗拉强度为394.5 N/mm~2,断后伸长率为23.5%,切屑细小均匀。     

国产与进口7N01铝合金应力腐蚀敏感性对比

对比了国产和进口7N01铝合金的微观组织、化学成分、应力腐蚀开裂(SCC)的敏感性及其开裂机理。结果表明:两种7N01铝合金在3.5%(质量分数,下同)的NaCl溶液中都具有较高的SCC敏感性;在3.5%的NaCl中性溶液及3.5%NaCl+0.5%H_2O_2溶液中,国产7N01铝合金的SCC敏感性比进口7N01铝合金的高;国产与进口7N01铝合金板材的长横向比纵向都具有更高的SCC敏感性;进口7N01铝合金的开裂主要是沿晶开裂及穿晶解理开裂,而国产7N01铝合金的开裂是沿晶开裂和阳极通道开裂。     

新型恒弹性Ti—6Mo—25Nb—3A1合金

BT35是β型合金,容易加工成板材,具有广阔应用前景.固溶处理淬火态强度较低;σ_b=720～780H/mm~2,塑性高;而时效后塑性降低,强度升高:σ_b=1200～1400H/mm~2以上.合金成分接近美国的Ti-15-3合金,合金含Al,V,Cr,Sn,Mo,Zr,Nb等多种元素,其总含量多达25%以上.因此熔炼铸锭时,会产生化学成分不均匀和因而导致的力学性能不均匀.     

三级均匀化对7N01铝合金显微组织和性能的影响（英文）

采用硬度、电导率、拉伸、慢速率拉伸、电子探针显微镜(EPMA)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究不同均匀化制度对7N01铝合金显微组织和性能的影响。研究结果表明,三级均匀化制度在有效消除主合金元素成分偏析的前提下,较大程度提高Zr元素在晶内和晶界分布的均匀性;此外,在350°C保温10 h进行第二级均匀化处理后形成的粗大长条状平衡η相具有较大的界面能和尺寸,这有利于Al_3Zr粒子的异质形核,减小晶界附近Al_3Zr粒子无沉淀析出带的宽度。经过200°C,2 h+350°C,10 h+470°C,12 h均匀化处理能较大程度抑制粗大再结晶的发生,这有利于获得更高综合性能的7N01铝合金。     

焊接气孔缺陷对A7N01铝合金焊接接头腐蚀疲劳性能的影响

在不同环境湿度条件下制备了不同焊缝气孔率的A7N01铝合金焊接接头,并通过条件腐蚀疲劳强度和断口微观形貌研究气孔缺陷对焊接接头腐蚀疲劳性能的影响。结果表明,当焊接环境的湿度由常湿增至70%时,焊缝的平均气孔率由0.07%增大为0.16%,接头的条件腐蚀疲劳强度由110 MPa降为100 MPa,焊接气孔缺陷对A7N01铝合金焊接接头的腐蚀疲劳性能有明显影响。焊缝中的气孔会造成严重的缺口效应,引起应力集中,导致裂纹在气孔处优先萌生,并在应力和腐蚀介质的共同作用下形成沿晶与脆性疲劳条带的混合断裂形貌。     

拉伸变形对船用5083铝合金挤压带筋板性能的影响

5083铝合金应用领域甚广,但是较低的屈服强度限制了5083铝合金挤压型材的使用范围。试验采用不同的拉伸变形量、调整合金成分来提高船用5083铝合金挤压大宽幅带筋壁板的强度;通过对5083铝合金挤压带筋板材进行1%~6%范围内的拉伸处理,表明当拉伸变形率为2.5%~4.5%时,Rp0.2=210 N/mm~2~220 N/mm~2、Rm=295N/mm~2~310 N/mm~2、A50=19%~22%,产品的晶间腐蚀失重为4.5 mg/cm~2~6 mg/cm~2,耐剥落腐蚀等级为N级,产品各项性能够满足《CCS材料与焊接规范》中5083-H116标准值的要求。     

A6N01-T5铝合金焊接接头的组织与疲劳性能

为了确定A6N01-T5铝合金挤压型材MIG焊接接头发生疲劳断裂的原因,本文采用高频疲劳试验机对A6N01-T5铝合金MIG焊接试样进行低周疲劳拉伸试验,研究了A6N01-T5铝合金焊接接头低周疲劳行为、疲劳裂纹表面和断口表面以及缺陷对疲劳性能的影响。结果表明:在热影响区存在一个明显的软化区,该软化区在疲劳拉伸实验中变形较严重;A6N01铝合金焊接试样的疲劳裂纹源萌生于气孔及夹杂等缺陷产生应力集中处;焊缝近表面的气孔及内部的夹杂是裂纹快速扩展的诱因。     

7056铝合金组织与性能的试验研究

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉伸试验、电导率测量等分析检测手段研究了7056铝合金铸锭均匀化处理前后的组织及厚板单级时效后的组织和性能。结果表明,7056铝合金铸态组织主要由α(Al)、AlZnMgCu相、MgZn_2相和少量的Al_7Cu_2Fe相组成;110℃、120℃时效8 h~32 h,合金的强度、电导率随时效时间的延长而增加,抗拉强度分别达到655 N/mm2、660 N/mm~2,屈服强度分别达到581 N/mm~2、596 N/mm~2,伸长率可达18%左右;130℃时效8 h合金的强度最高,抗拉强度达到667 N/mm2,屈服强度达到610 N/mm~2,随时效时间的延长,合金强度明显降低,电导率升高。     

7475-T7351铝合金厚板的疲劳性能

通过金相显微镜(OM)、取向分布函数(ODF)及扫描电镜(SEM)研究25 mm厚7475-T7351铝合金板材的疲劳性能和裂纹扩展速率。结果表明:板材的疲劳强度存在各向异性,横向疲劳强度为300 MPa,纵向疲劳强度为310 MPa,疲劳寿命均大于1×107 cycle。板材在Kt=1、应力比R=0.1和应力强度幅度?K=30 MPa·m1/2条件下,纵向疲劳裂纹扩展速率da/d N为2.73×10-3~4.41×10-3 mm/cycle,横向疲劳裂纹扩展速率da/d N为5.76×10-3~8.22×10-3 mm/cycle。疲劳裂纹主要在次表面的含O、Na、Cl非金属夹杂物处及粗大第二相处萌生,在疲劳裂纹扩展区可观察到大量疲劳条带,在瞬时断裂区,断口呈小韧窝和解理断裂的混合形貌。     

微量元素含量对7N01铝合金在加速腐蚀环境中腐蚀行为的影响

通过扫描电镜、透射电镜等组织观察手段,以及强度、冲击韧度等的测试仪器,研究了两种微量元素含量(Cr、Mn、Ti、Zr、Cu)的7N01铝合金在100℃的6%Na Cl溶液中浸泡168 h的组织及力学性能。结果表明:两种合金长时间处在100℃的环境中会发生二次时效,使得晶内、晶界析出相增多,合金强度增加而韧性降低。随腐蚀时间的延长,两种合金的力学性能均持续下降;较多的微量元素添加会使得该合金在腐蚀过程中析出相更多,尺寸更大,由腐蚀而产生的性能损失增大。     

温轧细化亚晶7475铝合金板材的力学性能

研究了温轧下过渡元素对7475铝合金板材晶粒细化的影响。经350℃温轧、480℃固溶热处理后,用Zr代替Cr的7475铝合金具有稳定亚晶超细组织;平均亚晶直径接近3μm。结果表明,溶液中的Zr能稳定亚晶是因为温轧中析出了细小的Al3Zr粒子;另一方面,含Cr粒子化合物在温轧之前析出,并且在温轧过程中会变粗大。与传统冷轧7475铝合金板材相比,温轧细化亚晶板材具有独特的性能。固溶处理后的温轧板材,在厚度截面的亚晶组织具有高比例小于150的小角度晶界;温轧T6态合金板材的强度高于传统7475铝合金板材强度10％。温轧铝合金板材最显著的特点是,在与轧制方向呈45°时高Lankford（r）值为3．5,而其平均Lankford（r）值为2．2。高Lankford（r）值有利于组织演变为β-fiber织构,特别是强{011}（211）黄铜部分。同时,温轧板材也具有高的抗应力腐蚀开裂性能（SCC）。根据Kikuchi线和透射电镜分析,温轧T6板材形成的小角度晶界导致无沉淀析出带（PFZs）难以形成,这是导致抗应力腐蚀开裂性能提高的重要因素,其原因是晶界和晶内的电化学性能存在差异。