固溶处理对7075/6009层状复合材料组织与性能的影响

通过分析7075/6009铝合金层状复合板材内层显微组织与显微硬度分布,研究了固溶处理对板材内层显微组织与力学性能的影响。结果表明:在470～500℃范围内,随着固溶温度的升高,板材内层和过渡区的显微硬度值呈先升后降的趋势,在485℃时达到峰值,而外层显微硬度值呈上升趋势;内层显微组织在485℃时残留的颗粒相数量最少,而在500℃时发生"过烧"。在15～300 min内,板材内层和过渡区显微硬度值在30 min时达到峰值,而外层显微硬度值变化不明显;内层显微组织随着固溶时间的延长而变粗大,残留颗粒相数量在30 min后趋于平衡。通过T6热处理工艺:485℃固溶30 min+水淬+175℃时效8 h,7075/6009铝合金层状复合板材可获得较高的力学性能:抗拉强度为404 MPa,屈服强度为364 MPa,伸长率为15.3%;同比T6热处理的6009铝合金板材,其抗拉强度提高36%,屈服强度提高75%,但伸长率降低16%。     

内浇包熔体温度对7075/6009复合板材组织性能的影响

采用双流浇注连续铸造方法,通过改变内浇包熔体温度制备了7075/6009合金铸锭.重点研究了不同内浇包熔体温度下所制备的7075/6009铸锭经过自由压制和轧制变形后的组织和性能.结果表明:7075/6009合金板材在轧制和热处理状态下,当内浇包熔体浇注温度从680℃升高到780℃时,其抗拉强度、屈服强度都会提高,而伸长率变化较小,这主要是由于内浇包熔体温度升高,导致外层合金厚度减小,内层合金在复合材料中的体积分数增加.合金板材在T6热处理状态下获得的最优力学性能是:抗拉强度为404 MPa,屈服强度为364 MPa,伸长率为15.3%.     

外浇包熔体温度对7075/6009铝合金铸锭组织和硬度分布的影响

采用双流浇注连续铸造技术制备了7075/6009铝合金铸件,重点研究了外浇包熔体温度对该复合材料铸锭的组织及铸锭横截面上成分和硬度分布的影响.结果表明:在其他工艺参数一定的情况下,外浇包熔体温度从720℃上升到760℃时,铸锭外层合金的平均厚度减少了14.3%,铸锭内层合金的平均二次枝晶间距由约15μm增加到20μm,铸锭外层合金的平均二次枝晶间距由约80μm增大到100μm,铸件内层合金和外层合金的硬度分别降低了8.5%和9.3%.     

固溶温度对7075铝合金板材组织与力学性能的影响

对经不同温度固溶处理的7075铝合金板材进行了硬度和压缩试验。采用金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)分析了7075铝合金轧板在固溶过程中微观组织的演变。结果表明,随着固溶温度的增加,7075铝合金的硬度和最大压缩强度先增加后减小,在520 ℃条件下固溶时达到峰值,这是由于固溶温度升高,有利于第二相溶入基体,但同时也会出现位错密度下降和晶粒长大等现象。板材的力学性能各向异性随着固溶温度的增加不断减弱,这是由于随着温度的增加,原始的变形纤维组织向等轴晶粒转变,并出现晶粒长大现象,材料的择优取向减弱。     

热变形温度对TC18钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了热变形温度从(tβ-25℃)～(tβ 20℃)变化时,对TC18钛合金模锻件显微组织和拉伸、冲击、断裂韧度等主要力学性能的影响.结果表明:合金强度随变形温度升高变化不大,均在1 200 MPa左右;而塑性、冲击韧性以及断裂韧度等性能指标对热变形温度变化反应敏感;两相区变形时获得双态组织,合金的塑性和冲击韧性较高,ψ≥40%,aKU≥40 J/cm2;但断裂韧度偏低,KIc＜50 MPa·m1/2.β区变形时获得片状组织,合金具有较高的断裂韧度,KIc＞50 MPa·m1/2;但塑性和冲击韧性较低,ψ≥20%,aKU≥25 J/cm2.在相变点附近变形时容易导致合金组织和性能出现不均匀性.     

时效温度对轧制态7075铝合金组织及性能的影响

对轧制态7075铝合金采用固溶和时效处理,观察并研究了显微组织、扫描断口。研究发现:不同时效温度下,轧制态7075铝合金晶内和晶界处不同程度析出第二相组织η相,基体晶粒大小有较大差异。其中时效温度为200℃时,晶内和晶界均匀弥散分布着大量第二相,基体晶粒细化;时效温度为220℃时,弥散分布在晶内和晶界的第二相明显减少,并且基体晶粒粗化。时效温度为200℃时,断口韧窝最大最深,表现出典型的韧性断裂。     

Influences of processing routine on mechanical properties and structures of 7075 aluminum alloy thick-plates

1　INTRODUCTIONAluminumalloy 70 75 ,havingsuperiormechani calpropertieswithahighspecificstrength ,isoneoftheattractiveengineeringmaterialsforapplicationinaircraftstructural partsandotherhighlystressedstructuralapplicationswhereveryhighstrengthandgoodresistancetocorrosionarerequired[1,2 ] .Itmayperform greatdifferentlywithdifferentworkprocess ing .Investigationsonthisalloyhavealwaysbeengo ingoninordertotapitslatentpowerofservice[37] .Alloying ,grainrefiningandsolution agingarethemainmethod…     

Zn含量及回归热处理对7075铝合金性能的影响

采用铸锭冶金法制备高Zn含量（质量分数为10.8%）的7075铝合金,用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等分析了提高Zn元素含量后7075铝合金显微组织的变化,并研究了不同回归热处理对该合金力学性能的影响。结果表明,Zn元素质量分数提高到10.8%时,合金晶粒得到细化,在T6状态下,合金抗拉强度达到650 MPa,屈服强度为620 MPa,其抗拉强度和屈服强度较常规7075铝合金分别提高了10.2%和13.8%,但伸长率较低,仅为2.8%;含10.8%Zn的7075铝合金经优化后的回归热处理（120 ℃×12 h+190 ℃×10 min+120 ℃×16 h）后,抗拉强度为714 MPa,屈服强度为690 MPa,伸长率为8.3%,其较T6状态下分别提高了9.8%、11.3%及196%。     

Effect of ageing on microstructure and mechanical properties of bulk, cryorolled, and room temperature rolled Al 7075 alloy

The effect of ageing on mechanical properties and microstructural characteristics of a precipitation hardenable Al 7075 alloy subjected to rolling at liquid nitrogen temperature and room temperature are has been investigated in the present work employing hardness measurements, tensile test, XRD, DSC, and TEM. The solution-treated bulk Al 7075 alloy was subjected to cryorolling and room temperature rolling to refine grain structures and subsequently ageing treatment to simultaneously improve the strength and ductility. The solution treatment combined with cryorolling up to a true rolling strain of 2.3 followed by low temperature ageing at 100 °C for 45 h has been found to be the optimum processing condition to obtain fine grained microstructure with improved tensile strength (642 MPa) and good tensile ductility (9.5%) in the Al 7075 alloy. The combined effect of suppression of dynamic recovery, partial grain refinement, partial recovery, solid solution strengthening, dislocation hardening, and precipitation hardening are responsible for the significant improvement strength-ductility combination in the cryorolled Al 7075 alloy subjected to peak ageing treatment. The cryorolled and room temperature rolled Al 7075 alloy, upon subjecting to peak ageing treatment, have shown higher strength and ductility in the former than the latter. It is due to presence of high density of nanosized precipitates in the peak aged cryorolled sample.     

7075铝合金热变形连接接头的组织与性能

应用Gleeble-3500热模拟机对7075铝合金进行了热变形连接试验,利用金相显微镜和扫描电镜对不同温度和保温时间的接头界面组织进行了观察和分析,并对接头进行了拉伸性能测试。结果表明:当连接温度为460 ℃,保温时间为24 h时,对界面进行EDS分析,界面处已经没有氧化物的偏聚,此时的力学性能最佳,抗拉强度达到444 MPa,屈服强度为265 MPa。     

热变形温度对7085铝合金组织和性能的影响

对7085铝合金进行温度范围为350～450℃的恒应变速率热压缩实验,模拟其工业等温锻造过程。采用金相显微镜、扫描电镜、力学性能测试、剥落腐蚀测试以及应力腐蚀开裂(SCC)测试技术研究热变形温度对7085铝合金锻件的显微组织、力学性能、剥落腐蚀性能以及应力腐蚀性能影响。研究结果表明:在350和400℃下变形的合金在热压缩与压缩后缓冷过程中未发生再结晶,而在420和450℃下变形的合金再结晶迹象明显;7085变形态合金经固溶与时效处理后,合金时效态的再结晶程度以及平均晶粒尺寸随变形温度的升高而增大;7085合金时效态的室温强度随变形温度升高而减小,塑性降低不显著;不同温度变形的7085合金的断裂模式均为韧性断裂;随着变形温度的升高,7085合金T6态的抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀性能降低。     

轧制变形对高熵合金微观组织和力学性能的影响

对(FeNi)₆₇Cr₁₅Mn₁₀Al₅Ti₃高熵合金进行退火、冷轧和热轧+冷轧等工艺处理,采用X射线衍射仪、扫描电镜和万能试验机分别对合金进行物相组成、组织形貌以及力学性能测试和表征。结果表明,铸态和退火态的非等主元(FeNi)₆₇Cr₁₅Mn₁₀Al₅Ti₃高熵合金更易形成单相固溶体;在中等变形的热轧+冷轧工艺下,合金形成FCC+BCC的双相固溶体,其屈服强度可提高到460.0 MPa;在中等变形的冷轧工艺下,合金会形成细小的金属间化合物,从而具有细小金属间化合物强化机制,使屈服强度显著提升并达到722.0 MPa,同时,合金仍具有约25.7%的均匀伸长率,综合力学性能最佳。     

7075-T6铝合金的高温成形性能和微观组织

采用等温拉伸试验,研究了温度对7075-T6铝合金板材力学性能的影响规律.通过金相观察和断口形貌分析,讨论了7075-T6铝合金板材高温拉伸变形的微观组织变化和断裂失效机制.结果表明,随温度升高,材料强度和硬度逐渐降低,断后伸长率总体上呈上升趋势,但在250℃时出现低值.温度低于200℃,应力随应变先快速增加后缓慢增加...     

轧制变形对CrCoNi中熵合金组织及性能的影响

通过真空悬浮熔炼炉熔炼制备了CrCoNi中熵合金,采用900 ℃热轧(变形量50%)、500 ℃温轧(变形量50%)获得轧制板材,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、硬度计和万能试验机,研究轧制变形对合金组织结构和力学性能的影响。结果表明:CrCoNi中熵合金铸态时为简单的单相FCC固溶体结构,随着轧制变形的进行,无新相产生;CrCoNi合金有较好的塑性变形能力,塑性变形后其力学性能得到大幅度的提升,热轧后,其抗拉强度能达到890 MPa,伸长率能达到60%,并且通过加大变形量以及热轧+温轧的组合可实现强度的进一步的提升;严重的晶格畸变、加工硬化以及细晶强化共同促进了其高强度与良好韧性的结合。     

Sc和Zr对7075铝合金再结晶行为的影响

研究通过铸造法制备的含Al3(Sc,Zr)相的7075铝合金静态再结晶行为和再结晶行为与力学性能的关系.Sc和Zr复合添加使Sc?Zr?7075铝合金保留挤压变形过程中形成的大部分纤维组织及高密度位错,导致合金的再结晶转变量由35％降低至22％,相应的亚结构保持量由59％升高至67％.Sc和Zr有效抑制7075铝合金再...     

脉冲磁场处理对7075铝合金性能及组织的影响

采用脉冲磁场对7075铝合金进行了磁处理,并使用室温拉伸、SEM、TEM和XRD等测试手段对比研究了7075铝合金脉冲磁场处理前后的力学性能及显微组织。研究发现,峰值强度为2 T和3 T的脉冲磁场会增大合金的微观应变,促进晶粒择优取向由(200)晶面转变为(111)晶面,但脉冲磁场对合金的拉伸性能无明显影响;峰值强度为1 T的脉冲磁场能够显著促进合金内部小尺寸第二相的回溶,减弱晶界沉淀相的连续性,增加晶界无沉淀析出带的宽度,可在不降低7075铝合金材料强度的情况下提高该材料的塑性。     

超声功率对7075铝合金CMT焊接接头的组织与性能的影响

为了解决铝合金接头的气孔多、晶粒粗大、力学性能差等问题,使用冷金属熔滴过渡(CMT)焊接方法完成对7075铝合金薄板的焊接,在焊接过程中引入超声波。通过金相、EBSD、力学性能等测试考察了不同超声功率对焊接接头气孔、微观结构和力学性能的影响。结果表明,超声振动可以显著地减小气孔数量、增加熔宽,并且其焊接热影响区（HAZ）的宽度随超声功率的增加而减小;超声功率为1200 W时焊接接头显微硬度较无超声提高87.514 MPa,抗拉强度提高85 MPa,断后伸长率提高1.4%。由EBSD结果分析可知,当超声功率为1200 W时焊缝平均晶粒尺寸36.89μm,比未施加超声时减小了9.99μm,焊缝晶粒得到了明显细化;随着超声功率的增加提高了晶粒的大角度晶界的比例,焊接接头的塑性有所增加。     

轧制变形量对Mg-Zn-Y合金组织和性能的影响

使用光学显微镜、动态机械热分析仪、X射线衍射仪和扫描电镜研究了不同轧制变形量对Mg-4Zn-2Y和Mg-4Zn-4Y合金显微组织、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明,经轧制后合金中出现片层状的LPSO相;两种合金阻尼性能中与应变振幅无关的阻尼性能Q^-1₀随着轧制变形量的增加,其变化趋势基本一致,与应变振幅相关的阻尼性能Q^-1_h随着轧制变形量的增加而降低,Mg-4Zn-2Y合金以及Mg-4Zn-4Y合金的阻尼机制为位错型阻尼;随着轧制变形量的增加,合金断口中的韧窝数量增加,解理面减少,主要断裂方式由脆性断裂转变为韧性断裂;相同轧制变形量下,Mg-4Zn-4Y合金的强度优于Mg-4Zn-2Y合金,而阻尼性能要低于Mg-4Zn-2Y合金。     

双级固溶处理对7075高强铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、电子万能试验机、维氏硬度计等对比研究了单级固溶处理与双级固溶处理对7075铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:相对单级固溶处理,双级固溶处理7075铝合金中第二相粒子可以更为充分的溶入基体,固溶度更高。7075铝合金经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h双级固溶处理后,组织中第二相粒子体积分数为0.303%,晶粒均匀细小,固溶效果理想。经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h+120 ℃×24 h固溶时效处理后,7075铝合金硬度、抗拉强度和伸长率分别达到199 HV5、637 MPa和14.1%,综合性能最佳。     

固溶温度对TC11合金组织和性能的影响

主要研究TC11合金轧棒热处理时,固溶温度对合金的组织形态、各相含量和力学性能的影响。结果表明,固溶温度低于再结晶温度（900 ℃）或高于相变温度（1010 ℃）都不能得到良好的综合性能。采用(950±10) ℃×1 h、空冷+530 ℃×6 h、空冷,可获得良好综合性能,得到的组织为均匀细小的等轴α+β,是该合金轧棒最佳的热处理工艺。