时效处理对新型铝锂合金组织及力学性能的影响

利用TEM、室温拉伸等手段研究了不同时效处理制度对某新型第三代铝锂合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：时效温度和时间对合金硬度、拉伸强度有明显影响。该铝锂合金时效的主要强化相是球状面心立方δ′相和密排六方T₁相。其中δ′相是自然时效主要强化相,随着温度升高和时间延长,δ′相逐渐溶解并开始析出大量针状T₁相,使合金硬度和强度显著提高,在170 ℃时效12 h强度即可达到峰值。     

超细晶材料制备新工艺——挤扭

近年对块体超细晶材料的研究已成为材料科学领域一大热点。挤扭工艺作为一种新兴的大塑性变形细晶材料制备技术,在细化材料显微组织、改善材料力学性能、提高材料成形性等方面发挥了重要作用,具有广阔的工业应用前景。文章重点介绍了挤扭工艺的基本原理及其变形特点,综述了国内外挤扭工艺的研究现状和研究进展,指出了该工艺目前存在的问题,并对其应用前景进行了展望,具有较好的实用参考价值。     

5A90铝锂合金电子束焊接头超塑性变形组织演变

对5A90铝锂合金电子束焊接头进行高温拉伸试验,使用光学显微镜观察试样变形过程中的组织演变,并对变形机理进行分析.结果表明,超塑性变形初期,接头超塑性变形机制以扩散导致的晶界迁移为主,焊缝细小等轴晶粒迅速长大.当应变大于100%时,接头中大晶粒开始发生动态再结晶,超塑性变形机制转变为动态再结晶机制.在超塑性变形过程中热影响区平均晶粒尺寸与焊缝平均晶粒尺寸逐渐接近,组织存在耦合均匀化过程.提出采用均匀化系数K来表征焊缝与热影响区的组织均匀化程度,随着变形的进行,K值逐渐升高.     

结构铝锂合金

在苏联的合金1420已给工业上广泛应用铝锂合金奠定了基础。在1960～1965年,和发现了具有较大的热处理强化效应的Al-Li-Mg系的合金有很宽的浓度区 (见图     

微量Sc对2195铝锂合金应变时效态的显微组织和力学性能的影响

采用拉伸试验机、光学金相显微镜、透射电镜、扫描电镜等设备研究了添加微量Sc对2195铝锂合金应变时效态的显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：微量Sc加入后能生成细小弥散Al3(Sc，Zr)质点，起到抑制再结晶的作用；微量Sc的加入既促使合金晶内析出的T1相分布更弥散均匀，又能使亚晶界和晶界上析出的T1相变得细小，几乎不出现明显的晶界无析出带，因而可在不降低合金强度的前提下有效地改善其塑性。     

2195-T8铝锂合金搅拌摩擦焊接头组织与力学性能

对8 mm厚度2195铝锂合金进行了搅拌摩擦焊平板对接焊试验,利用光学显微镜和扫描电镜观察分析了焊接接头的显微组织和断口形貌特征,并对接头常温、低温拉伸性能和显微硬度进行了测试。结果表明,接头整体上宽下窄,呈V字形,由焊核区、热力影响区、热影响区和轴肩影响区组成;-196 ℃条件下,接头抗拉强度及断后伸长率分别达到母材的71.8%,53.8%;焊件的硬度分布形貌均呈W状,其中焊核区微观硬度最高,热影响区微观硬度最低;接头断裂位置均位于热影响区附近,断裂特征属于典型的韧性断裂。     

大塑性变形制备超细晶复合材料的研究进展

介绍了等径角挤压(ECAP)、往复挤压(CEC)、高压扭转(HPT)和累积叠轧(ARB)4种技术的加工原理,系统阐述了大塑性变形(SPD)制备铝基、镁基、铜基超细晶(UFG)复合材料的研究进展,指出SPD技术是细化复合材料基体、均匀弥散增强相从而提高强度、硬度和塑性的有效手段,并展望了其研究范围将由有色金属基复合材料拓宽到铁基、陶瓷基、聚合物基等复合材料。     

热暴露对2055-T83铝锂合金的显微组织与力学性能影响

通过拉伸测试与电子显微分析方法研究了高温热暴露处理对2055-T83态铝锂合金的显微组织与力学性能的影响。结果表明,2055-T83态合金在150℃下热暴露时,强度降低较少,主要原因是T₁相具有良好的热稳定性和较强的抗粗化能力。当热暴露温度为300和350℃时,合金强度迅速下降,伸长率大大增加,此时合金中的主要强化相T₁相发生粗化及部分溶解,同时合金中还出现了Ω-Al₂Cu相和Al₃Zr颗粒。     

时效制度对2A97铝锂合金组织和力学性能的影响

采用硬度测试、拉伸性能测试、DSC分析和透射电镜(TEM)等方法研究不同时效制度对2A97铝锂合金组织和性能的影响。结果表明:采用165℃人工时效时,峰值强度最高,但其塑性也最差,且达到峰值的时间长达60 h;200℃人工时效时,达到峰值的时间缩短为6 h,而其峰值强度和塑性均很差;(200℃,6 h)十(165℃,6 h)双级时效优化后,可获得比200℃峰时效更高的强度,其抗拉强度为545 MPa,只比165℃峰时效强度低11 MPa,伸长率却提高至7.1%,且时效时间比165℃峰时效时缩短了48 h。2A97铝锂合金峰时效状态下的析出相有T_1(A1_2CuLi)相、θ′相和一定量的σ(Al_5Cu_6Mg_2)相。根据不同升温速率下的DSC曲线,采用Kissinger法求得T_1相的析出激活能为75.9 kJ/mol。综合分析可知,采用(200℃,6 h)+(165℃,6 h)双级时效可以得到比单级时效更加优异的综合性能。     

强变形工艺对2519A铝合金组织与性能的影响

通过硬度测试、拉伸性能测试、透射电镜观察等分析手段研究了不同强变形工艺下2519A铝合金的力学性能与微观组织。结果表明,经50%的冷轧变形和165 ℃人工时效后,2519A合金的力学性能明显提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为522 MPa、468 MPa和8.5%。而在冷变形前添加165 ℃×2 h预时效处理,合金的力学性能进一步提高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到535 MPa、497 MPa和8%。预时效处理可以提高合金中θ′相的密度,使析出相分布更加均匀,有助于提高合金的力学性能。     

On the intergranular fracture behavior of high-temperature plastic deformation of 1420 Al-Li alloy

Compared with generic industrial a1uminumalloys, Al-Li a1loys have remarkable advantagesinc1uding low density high specific strength,and rigidity. They are widely used in manyfields, such as aviation, spaceflight, energy en-gineering, weapon industry, etc. TherefOre,every country pays much attention to them.The l420 alloy belongs to Al--Mg--Li-Zr seriesalloys [ l, 2]. lt has excellent corrosion resistanceand good weldability besides the common ad-vantages of generic Al-Li alloys. lt can be…     

大体积超细晶金属材料的剧烈塑性变形法制备技术

介绍了大体积超细晶金属材料的各种常见剧烈塑性变形法制备技术,系统阐述了各种制备技术的基本原理,并分析比较了这些制备技术的优缺点和适用范围,指出了剧烈塑性变形法制备技术的发展方向。     

一种2050铝锂合金薄板的微观组织与力学性能

通过力学性能测试和微观组织观察研究了不同热处理工艺对一种2050铝锂合金薄板力学性能和组织结构的影响。结果表明:2050铝锂合金主要强化析出相为T1相和θ′相,并可能存在少量S′相析出。在T6态(175℃)、T8态(6%预变形+155℃)时效时合金具有不同的时效析出特征;相比于T6态时效,由于时效前预变形的引入,T8态时效时合金中T1相和θ′相析出密度提高,尺寸减小,其对应的强度及延伸率均提高,T8峰时效(32 h)时σ_b、σ_(0.2)和δ分别为531MPa、488 MPa和11.4%。T8态时效(155℃/32 h)时,2%~10%预变形均可促进T1相形核,2%~6%预变形可促进θ′相形核,过大的预变形(如10%)并不能促进θ′相进一步形核,但可显著抑制θ′相长大。     

Microstructural evolution and mechanical properties of niobium processed by equal channel angular extrusion up to 24 passes

We have systematically investigated the microstructural evolution of niobium (Nb) subjected to severe plastic deformation via equal channel angular extrusion (ECAE) up to 24 passes. The starting Nb billet material consists of a centimeter-scale grain size with a columnar structure. We have found that the grain size reduction of the Nb is almost saturated at ∼300 nm after eight passes of ECAE. However, the population of high-angle grain boundaries continues to increase with further ECAE, and no saturation appears to have been reached at 24 passes. We have evaluated the mechanical properties of the samples with different number of ECAE passes over a wide range of strain rates, from quasi-static to high strain rates. We have used strain-rate jump tests to examine the strain-rate sensitivity (SRS) of the processed samples and found that the SRS of the ECAE-processed Nb is ∼0.012, which is a factor of three smaller than that of the coarse-grained counterpart. The activation volume derived for plastic deformation indicates that the double-kink formation of screw dislocations is still the predominant deformation mechanism in the ECAE-processed Nb. Quasi-static true stress-strain curves exhibit elastic-nearly perfectly plastic behavior. The quasi-static yield strength is also nearly saturated after eight passes of ECAE. High-strain-rate compressive true stress-strain curves show uniform flow softening. However, the dynamic peak stress keeps rising with an increased number of ECAE passes, suggesting a strong grain boundary contribution to dynamic strengthening. Scanning electron microscopy of post-loaded surfaces displays a morphology of diffuse shear bands accompanying highly compressed grains. In our report, we demonstrate that grain boundaries of severely deformed metals play different roles at low, quasi-static vs. high-strain rates of mechanical loading. The difference is primarily determined by the strength of grain boundaries acting as dislocation barriers at different loading rates. This discovery is significant for the understanding of the effect of the microstructure as a function of the applied loading rate.     

大塑性变形6013铝合金的时效特性与力学性能

利用X射线衍射分析（XRD）、差示扫描量热法（DSC）和拉伸试验,研究不同温度等通道转角挤压（ECAP）和常规静态时效处理后6013 Al-Mg-Si铝合金的微观结构、时效行为、析出动力学以及力学性能。XRD测得的ECAP变形后合金的平均晶粒尺寸在66-112 nm范围内,平均位错密度在1.20×10^14-1.70×10^14 m^-2范围内。DSC分析表明,由于ECAP后试样比常规时效处理试样拥有更细小的晶粒和更高的位错密度,因此,ECAP变形后合金的析出动力学更快。与未变形合金相比,ECAP后试样的屈服强度和抗拉强度都得到了显著提高。室温ECAP后试样的强度达到最大,其屈服强度是静态峰时效屈服强度的1.6倍。细晶强化、位错强化以及由于ECAP过程中的动态析出而产生的析出相强化,是ECAP合金获得高强度的几种主要强化机制。     

固溶处理及预拉伸变形对2197铝锂合金组织与性能的影响

通过金相、扫描电镜、拉伸和断裂韧性试验等分析测试手段,研究了固溶处理温度及预拉伸变形量对2197铝锂合金板材组织和性能的影响。结果表明,2197铝锂合金在490～580℃温度范围内固溶再时效后,其强度随固溶处理温度的升高先增大后减小,强度峰值出现在540℃。当固溶处理温度高于565℃时,合金出现了再结晶现象。但是,合金在490～580℃固溶处理过程中均未出现明显的过烧现象。固溶处理后进行预拉伸变形可以有效提高合金的强度。综合考虑合金的强韧匹配,2197合金板材较优的固溶和预拉伸变形量分别为540℃×1.5 h和2%～5%。