Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金的研究进展

评述了国内外超高强铝合金的研究及应用概况,介绍了Zn、Mg、Cu等主要元素与Zr、Sc、Li、Ag、Be及稀土等微量元素对Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金组织与性能的影响,介绍了Al-Zn-Mg-Cu系合金制备技术、热处理工艺及其最新进展,讨论了超高强铝合金主要强化机制以及微观组织与性能之间的关系.针对超高强铝合金现存的问题,提出了今后研究开发的方向.     

RS高强Al－Zn－Mg－Cu系合金热处理温度与性能的关系EI

本文系统研究了ＲＳ高强Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ系合金淬火温度、时效温度与性能关系，同时还分析了合金的微观组织。试验得出在４７０℃淬火峰时效（Ｔ６）的拉伸性能达到σ_ｂ＝７４０ＭＰａ，σ_（０．２）＝７０２ＭＰａ，δ_５＝１０％；双级时（Ｔ７３）可获得σ_ｂ＝６３３ＭＰａ，σ_（０．２）＝６０６ＭＰａ，δ_５＝１１．５％。合金的弥散强化相是Ｃｏ_２Ｎ_９、Ａｌ_３Ｚｒ，沉淀强化相为ＧＰ区、η＇和η。     

高熵合金力学性能的研究进展

高熵合金作为一类新型的合金,具有许多优于传统合金的性能,在诸多领域有广阔的应用前景。高熵合金现阶段的研究主要集中在其力学性能方面,它的高强度、高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性等优点展现出了其作为在严酷条件下服役的结构材料的潜力,但目前对高熵合金的研究仍处于探索性阶段,所以研究高熵合金的力学性能具有重要的现实意义。主要综述了组分、制备工艺、热处理工艺、冷轧等对高熵合金的组织与力学性能的影响,并展望了高熵合金的应用前景。     

铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金在时效过程中的组织与性能演变

采用金相观察、硬度测试、单轴拉伸、扫描电镜观察、能谱分析、透射电镜观察等手段,研究了铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金在时效过程中的组织与性能演变。结果表明,经固溶处理后,合金具有较强的塑性变形能力,延伸率可达10%以上,但强度较低。随时效程度增加,合金强度升高塑性降低,经225℃/3h时效处理后,合金为欠时效状态,与基体共格的β″相是主要的强化相,断口以解理面、韧窝、撕裂棱和晶界为主要特征。经峰值时效处理后,与基体呈半共格关系的β′相是主要的强化相,合金抗拉强度超过300 MPa,但塑性急剧降低,断口以解理面、撕裂棱和晶界为主要特征,与欠时效样品相比,解理面所占比例明显增加,且解理面及晶界光滑。进入过时效状态后,合金的强度降低,但延伸率有所提升,断口以晶界和解理面为主要特征。     

可降解生物医用Zn-1Al合金的制备及性能研究

以商业铸态纯锌和纯铝为原料,制备得到Zn-1Al铸态合金。利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察Zn-1Al铸态合金的显微组织,利用万能试验机测定Zn-1Al铸态合金的压缩力学性能,利用模拟体液浸泡实验表征Zn-1Al铸态合金的生物降解性能和诱导Ca-P沉积能力。结果表明,向Zn中加入1%(质量分数)的合金元素Al后,铸态纯锌的显微组织明显细化,且Zn-1Al合金的压缩力学性能也较铸态纯锌明显提高。模拟体液浸泡实验结果表明铸态Zn-1Al合金在浸泡过程中降解速率与铸态纯锌相比未出现明显差别,但Zn-1Al合金能更有效地诱导Ca-P沉积。     

Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金的研究现状与发展趋势

分析了近年来超高强度Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的成分设计、工艺优化、显微组织分析、力学性能测试及微量元素的作用，对今后的发展动向提出了一些新的看法：采用传统铸造技术得到的铝合金，Zn含量的最大值在8wt％左右，抗拉强度低于700MPa；采用喷射成形技术，Zn含量最大值能够超过12wt％，同时抗拉强度可达800MPa以上，大大提高了铝合金的强度；超高强度铝合金的固溶强化相主要为MgZn2相；经回归时效处理(RRA)后，合金同时具有T6的强度和T7X的抗应力腐蚀性能；微量元素对超高强度铝合金的组织和性能具有显著的影响。     

Al-Zn-Mg-Cu合金淬透性研究进展

Al-Zn-Mg-Cu合金密度小,比强度高,具有良好的加工性能,是现代航空航天武器装备等领域发展的关键结构材料.但是对于大型结构件,该系铝合金表现出一定的淬火敏感性.综述了Al-Zn-Mg-Cu合金淬透性研究方法和影响该系铝合金淬透性的因素.其中淬透性研究方法包括:端淬-硬度试验法测定铝合金淬透层深度、TTP曲线、CCT曲线、TTT曲线、理论计算法以及计算机数值模拟法.并且从合金的化学成分、轧制制度、均匀化制度、淬火制度、时效制度和几何尺寸等方面分析了影响淬透性的因素.     

800MPa级高强钢焊接粗晶区再热循环的组织转变规律

为了研究800MPa级低合金高强钢焊接粗晶区的组织转变规律,采用热模拟的方法,应用L78RITA相变热膨胀仪模拟了实验用钢的两次焊接热循环过程,对应的焊接线能量约为20kJ/cm。建立了该钢的奥氏体连续加热转变曲线(TTA),并对组织、硬度和热膨胀曲线进行分析,结果显示,实验用钢一次热循环粗晶区组织为板条马氏体和贝氏体,硬度为318HV,当第二次热循环峰值温度(Tp2)为1000℃时,第一次热循环后的组织发生完全重结晶,得到细小的贝氏体组织,硬度下降,当Tp2为900℃时发生部分重结晶,硬度最低(239HV),当Tp2为800℃时,在晶界和晶内相界生成链状分布的M-A组元,而Tp2小于A′c1时发生回火作用,M-A组元分解并析出碳化物。实验用钢的热影响区未出现组织遗传现象,因此为了更准确判断组织转变类型,应结合TTA曲线对焊接热影响区组织转变进行分析。     

含Li的Al-Zn-Mg-Cu合金的研究进展

对含Li的Al-Zn-Mg-Cu合金的研究进展进行了回顾与总结.含Li量大于1.8%的Al-Zn-Mg-Cu合金基体中主要沉淀相是δ'相、S相和T'相,塑性和韧性较差.含Li量不大于1.0%的Al-Zn-Mg-Cu合金基体上析出η'相或T'相,二级时效或多级时效则可使其达到较高的硬度.最后,指出含Li的Al-Zn-Mg-Cu合金目前存在的问题,并提出了进一步研究的方向.     

Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金的研究进展

Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金具有低密度、高比强度、高韧性和良好的抗腐蚀性能的特点,广泛应用于航空航天、交通运输和兵器领域。本文主要介绍近年来国内外Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金的最新研究进展。超高强度铝合金基体上分布着纳米级的晶内时效析出相、亚微米级的高温析出相、微米级的结晶析出相和晶界析出相,这些相的形态、数量、尺寸和分布对合金的综合力学性能和抗腐蚀性能有直接的影响;主元素成分含量对超高强度铝合金综合力学性能有影响,合金的综合力学性能随Zn/Mg和Cu/Mg比值的变化而变化;微量元素能够提高超高强度铝合金的综合力学性能。微量元素对铝合金的影响主要体现在提高沉淀相的过饱和度,改变沉淀析出过程,促进或抑制沉淀相的析出和促进新相的沉淀析出。新制备技术能够显著细化晶粒、抑制偏析、析出相均匀分布和提高各种元素的过饱和度,从而改善超高强度铝合金的综合力学性能。强化固溶处理能够提高时效析出程度,从而提高铝合金的力学性能。三级时效处理后的超高强度铝合金具有峰值时效T6态的强度和优异的抗腐蚀性能。     

Small Angle X-ray Scattering Study of Precipitation Kinetics in Al-Zn-Mg-Cu Alloys

The evolution of microstructure parameters (precipitate size and volume fraction) for two types of AI-Zn-Mg-Cu alloys (7075 and 7055) during aging has been studied by synchrotron-radiation small angle X-ray scattering (SAXS). The results show that the precipitates are only a few nanometers for both alloys ageing even at higher temperature of 160℃for 72 h (4.44 and 5.82 nm, respectively). The maximum of the precipitate volume fraction increases with in creasing Zn content and is about 0.023-0.028 and 0.052-0.054, respectively. The coarsening of precipitate is consistent with LSW (Lifshitz-Slyozov-Wagner) model even at the initial stage where volume fraction is still varying. The activation energy of coarsening regime has been determined to be about 1.22±0.02 eV and 1.25±0.02 eV for alloys 7075 and 7055, respectively.     

Relief of Residual Stresses in 800 MPa Grade High Strength Steel Weldments by Explosion Treatment and its Effect on Mechanical Properties

The explosion treatment technique has been used in the relief of residual stresses in 800 MPa grade high strength steel manual welded joints. The residual stresses on surface and through thickness of the weldment were measured for both as-welded and explosion-treated sample, the mechanical properties of welded joints under different conditions were also tested. The effect of explosion treatment on the fracture toughness of materials with a residual defect was investigated by crack opening displacement （COD） test. The results show that explosion treatment can reduce not only the surface residual stress but also the residual stress through thickness in the welded joints. The effect of explosion treatment on the mechanical properties and a residual defect in welded joint were inconspicuous.     

Designing New Alloys with High Strength and Ductility

正Materials scientists have been constantly on the lookout for materials that simultaneously exhibit high strength and good ductility,which is contrary to common wisdom[1]. Earlier attempts to achieve this unusual combination have met with limited success[2]. Novel approaches such as a duplex microstructure consisting of nanocrystalline and ultrafine grains yielded encouraging results[3]. While the nanocrystalline structure provided high strength, the ultrafine-grained (or relatively coarse-grained)     

800MPa级别钢熔敷金属热处理脆化机理研究

用于制造船体结构的10Ni5CrMoV钢,为了消除焊接残余应力,在焊后需对其焊接接头进行热处理。试验采用纯氩气体保护焊接10Ni5CrMoV钢,焊后热处理后发现其熔敷金属-50℃冲击韧性大幅下降。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和俄歇电子能谱分析方法(AES)对熔敷金属热处理前后的组织和冲击断口进行分析,找出其冲击韧性下降的原因。试验结果表明:10Ni5CrMoV钢熔敷金属热处理后由于回复作用板条状组织变粗或消失,在晶界磷元素的偏聚和大量的碳化物在晶界析出导致其冲击韧性下降。