热暴露对欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金拉伸性能的影响

采用拉伸力学性能测试、透射电镜微观组织分析和扫描电镜断口分析等方法,研究热暴露对一种欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能及微观组织的影响.结果表明:在150 ℃热暴露下,欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金的剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在100 h;热暴露1 000 h后,合金的力学性能相对欠时效态合金的无明显下降;在200～300 ℃热暴露时,合金强度随时间的延长而下降,伸长率随着时间的延长而增大;在300 ℃热暴露时,强度明显下降,热暴露10 h后,其抗拉强度只有272.5 MPa,暴露100 h后, 其抗拉强度降至114.5 MPa;欠时效态合金细小分布的Ω相随着热暴露温度的升高,Ω相长大并粗化,θ′相析出,无沉淀析出带(PFZ)变宽;在250 ℃下热暴露时,Ω相明显粗化且数量稀少;合金中的Ω相和θ′相在300 ℃热暴露100 h后,均转变成平衡θ相.     

Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金高温蠕变行为

在100-210℃和150-300 MPa的条件下,研究了Al 5.3Cu-0.8Mg-0.5Ag-0.3Mn-0.15Zr耐热铝合金的蠕变行为,探讨了时效状态对合金高温性能的影响.结果表明:在相同蠕变条件下,欠时效态合金的稳态蠕变速率远远低于峰时效态合金.在210℃/200 MPa 下,欠时效态合金的蠕变断裂时间为7...     

Al-Cu-Mg-Ag-Zr铝合金热稳定性能研究

研究了Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金高温短时拉伸和热暴露行为及其微观组织.高温拉伸试验结果表明,在150～250 ℃范围内,高温强度下降比较平缓,且250℃下的拉伸强度达到270MPa;在250～300 ℃范围内,高温强度迅速下降.热暴露试验结果表明,在相同时间的条件下,暴露温度从室温至150℃合金的强度和伸长率几乎没有变化,从200～300 ℃合金强度下降,但在200℃热暴露后的拉伸强度仍保持386MPa.透射电镜分析表明,合金欠时效状态由大量细小分布的Ω相及极少量的θ'相组成,随着暴露温度的提高,Ω相长大并粗化,至250℃热暴露后Ω相大幅度减少,无析出带(PFZ)宽化.研究表明,短时高温拉伸条件下,Ω相在250℃下仍能保持稳定,而长时间(100h)热暴露时,Ω相只能在200℃下维持稳定.     

Al-Cu-Mg-Ag合金的高温力学性能

利用高温短时拉伸试验、扫描电镜和透射电镜等分析手段,研究了经165℃×2 h时效处理的Al-Cu-Mg-Ag合金在不同温度下的显微组织和力学性能.结果表明:随着温度的升高,强度逐渐下降,而伸长率先降后升.在200℃时合金具有最低的伸长率(12%),在温度高于200℃时,合金强度下降较快.当温度升至350℃时,抗拉强度、屈服强度分别降至105 MPa、98 MPa,伸长率增至23%.在高温条件下,该合金力学性能的下降主要是由于析出相的粗化与转变引起的.     

一种Al-Cu-Mg-Ag合金欠时效态的耐热性能

研究了欠时效态(165℃,2 h)Al-Cu-Mg-Ag合金在热暴露、高温持久过程中组织与性能的变化.结果表明,试样在200℃,200 MPa高温持久下,随时间延长,其剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在持久20 h.延伸率变化与强度变化基本相似.持久100 h后,合金力学性能相对欠时效态无明显下降,显示出优良的热稳定性;合金欠时效状态的组织为细小分布的Ω相,随着高温持久时间的延长,θ'相与Ω相竞争析出.无析出带(PFZ)逐渐增宽,同时发现晶界上有颗粒状析出物.在200℃热暴露下,其剩余强度的变化趋势与高温持久相同,但延伸率随时间延长而下降,其组织为过时效组织.     

热暴露温度对Al-Cu-Mg-Ag合金组织和性能的影响

通过实验和计算机仿真研究了热暴露温度对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,热暴露温度影响析出相的长大,当热暴露温度为150℃时,Al-Cu-Mg-Ag合金的稳定性较好。     

时效制度对Al-Cu-Mg-Ag合金组织和性能的影响

通过室温力学性能检测、扫描电镜和透射电镜观察,研究了不同时效制度对Al-Cu-Mg-Ag合金组织和性能的影响。结果表明,在145～185℃进行人工时效时,同一时效温度下,随时效时间的延长,抗拉强度在165℃出现峰值,随时效温度的升高峰值左移,即达到峰值的时效时间缩短。合金在165℃时效时,其峰值时效时间为6 h,纵向和横向性能较为接近,其纵向强度σ_b为472 MPa,σ_(02)为455 MPa,对应的伸长率为12．68%。     

Cu和Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能的影响

通过力学试验及透射电镜研究了不同Cu和Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金室温、高温力学性能以及显微组织的影响.结果表明,提高Cu和Mg的含量可以提高合金在室温及高温条件下的屈服强度和抗拉强度,但伸长率下降.透射电子显微分析表明,增加Cu和Mg的含量将提高时效过程中强化相的形核密度与体积分数,从而提高合金的强度.     

稀土元素对Al-Cu-Mg-Ag合金显微组织影响的研究进展

Al-Cu-Mg-Ag合金展示了比传统Al-Cu及Al-Cu-Mg合金更加优异的室温与高温力学性能,源于其主要强化相(Ω相)有较好的热稳定性.然而该合金的使用温度仍然低于200 ℃,当温度超过200 ℃时,Ω相的粗化速率急剧增加,容易发生共格失稳而转变为θ相,从而降低合金的高温力学性能.研究表明通过添加合适的稀土或过渡族元素可以有效地抑制Ω相的生长速率,提高Ω相的形核密度和热稳定性,从而提高合金的高温力学性能.综述了Ce、Yb及Sc元素对Al-Cu-Mg-Ag合金显微组织与力学性能的影响,并探讨了Ce、Yb及Sc元素提高Ω相热稳定性的机理.     

基于神经网络的Al-Cu-Mg-Ag合金蠕变速率预测

基于BP型神经网络理论和算法,研究了Al-Cu-Mg-Ag合金在高温欠时效态的蠕变速率,建立了影响蠕变速率参数与蠕变速率预测的神经网络模型.结果表明,预测结果能很好地与实验结果相对应,采用BP型神经网络模型是可靠的,为解决预测合金材料蠕变速率问题提供了一种先进、合理的方法.     

Microstructure and properties of Al-Cu-Mg-Ag alloy exposed at 200 ℃ with and without stress

The effect of stress on the microstructure and properties of an Al-Cu-Mg-Ag alloy under-aged at 165 ℃ for 2 h during thermal exposure at 200 ℃ was investigated. The tensile experimental results show that the remained tensile strength of both specimens at room temperature after being exposed at 200 ℃ with and without applying stress rises firstly, and then drops with the increasing of exposure time. The peak value of the remained strength reaches 439 MPa for non-stress-exposure for 10 h, and 454 MPa after being exposed with stress loaded for 20 h at 220 MPa. The elongation change is similar to that of strength. After being exposed for 100 h, specimen exposed at 220 MPa still remains a tensile strength of 401 MPa, larger than that exposed without applying stress. TEM shows that the microstructure of under-aged alloy is dominated by Ω phase mainly and a little θ′ phase. The θ′ and Ω phases are believed competitive with increasing exposure time. The width of precipitation free zone(PFZ) increases and the granular second phase precipitates at grain-boundary correspondingly. It is shown that the mechanical properties of alloy decrease slightly and present good thermal stability after thermal exposure at 200 ℃ and 220 MPa for 100 h.     

Microstructure and properties of A1-Cu-Mg-Ag alloy exposed at 200℃ with and without stress

The effect of stress on the microstructure and properties of an Al-Cu-Mg-Ag alloy under-aged at 165℃ for 2 h during thermal exposure at 200℃ was investigated. The tensile experimental results show that the remained tensile strength of both specimens at room temperature after being exposed at 200℃ with and without applying stress rises firstly, and then drops with the increasing of exposure time. The peak value of the remained strength reaches 439 MPa for non-stress-exposure for l0 h, and 454 MPa after being exposed with stress loaded for 20 h at 220 MPa. The elongation change is similar to that of strength. After being exposed for 100 h, specimen exposed at 220 MPa still remains a tensile strength of 401 MPa, larger than that exposed without applying stress. TEM shows that the microstructure of under-aged alloy is dominated by Ω phase mainly and a little θ＇ phase. The θ and Ω phases are believed competitive with increasing exposure time. The width of precipitation free zone（PFZ） increases and the granular second phase precipitates at grain-boundary correspondingly. It is shown that the mechanical properties of alloy decrease slightly and present good thermal stability after thermal exposure at 200 ℃ and 220 MPa for 100 h.     

Effects of Ce and Ti on the microstructures and mechanical properties of an Al-Cu-Mg-Ag alloy

1. Introduction Heat-treated aluminum alloys are required for several structural applications. Several efforts have been made to improve the mechanical properties of the alloys that are currently in use and also to de-velop a novel series of alloys. The approaches used are: alloy modification, or processing modification, or both. The strength of aging-hardenable alloys such as Al–Cu–Mg series relies upon the strength-ening precipitates that are formed during aging after quenching. The agin…     

均匀化退火对Al-Cu-Mg-Ag系合金组织和性能的影响

通过差热分析(DTA)、金相组织观察等手段,分析了不同均匀化工艺对Al-Cu-Mg-Ag铝合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,采用接近低熔点共晶熔化的温度均匀化退火后,合金的枝晶偏析得以消除,晶内成分分布均匀。合金室温抗拉强度达到470MPa,对应的伸长率也达到8%～10%。     

时效制度对Al-CU-Mg-Ag合金组织和性能的影响

通过室温力学性能检测、扫描电镜和透射电镜观察，研究了不同时效制度对Al-Cu-Mg-Ag合金组织和性能的影响。结果表明，在145～185℃进行人工时效时，同一时效温度下，随时效时间的延长，抗拉强度在165℃出现峰值．随时效温度的升高峰值左移，即达到峰值的时效时间缩短。合金在165℃时效时，其峰值时效时间为6h．纵向和横向性能较为接近，其纵向强度σb为472MPa，σ0.2为455MPa，对应的伸长率为12．68％。     

一种Al-Cu-Mg-Ag合金时效析出行为

用原位加热X射线衍射方法测量了固溶态的Al-Cu-Mg-Ag合金在不同温度下的X射线衍射谱,确定不同温度下该合金中存在物相。结果表明:实验合金在145℃以下基本不形成Ag-Mg原子团簇;合金在165～350℃存在Ag-Mg原子团簇,Ag-Mg原子团簇在250～350℃最为明显;合金在400℃时Ag-Mg原子团簇消失。TEM结果表明,165℃时效,合金组织由大量的Ω相和少量的θ′相组成,而在250℃时效,合金组织为Ω相,没有发现θ′相存在。分析表明:高温有助于Ag-Mg原子团簇存在,即高温时效有助于Ω相形核。     

Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与力学性能的影响

通过室温拉伸、疲劳裂纹扩展速率测试及透射电镜等实验手段,研究Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金时效析出过程与力学性能的影响。结果表明:随着Mg含量的增加,合金的时效响应速率加快,而强度则先上升后下降,当Cu/Mg比为6时,合金强度最高;Mg含量的提高为主要析出相?相提供了更多的形核位置,使得合金基体中的析出相细小弥散,分布均匀;Cu/Mg比接近4的合金经165℃时效30min处理后,晶内析出大量的Cu-Mg原子团簇,疲劳性能最佳。     

Al-Cu-Mg-(Ag)合金中时效析出相的析出及生长动力学

采用透射电子显微镜(TEM)研究了Ag在时效过程中对析出相形核及生长的影响,并发展了析出相生长的动力学模型。模型指出:在时效过程中,Al-Cu-Mg合金中析出的θ′相通过台阶机制生长而发生共格失稳,转化成球状的θ相而导致强度显著下降;Al-Cu-Mg-Ag合金中的Ω相由于在界面被Mg和Ag原子覆盖,降低了Ω相的生长速度;同时,Mg和Ag原子在析出相界面的存在降低了晶格畸变能,使得Ω相能够保持片状而不发生共格失稳,高温下具有较高的强度。力学实验及显微组织分析表明:分别均匀分布在铝基体(001)和(111)面上共存的θ′和Ω(成分为Al2Cu)沉淀相对含Ag合金起着强化作用。