La变质处理对汽车发动机用ZL205合金组织和力学性能的影响

研究了La对ZL205合金的铸态、固溶态和时效态显微组织以及时效态显微硬度和常温、高温力学性能的影响,并分析了La元素的存在形式与作用机理。结果表明,La可以有效细化ZL205合金中的α-Al枝晶,且枝晶尺寸会随着La含量的增加而呈现先减小而后增大的趋势,在La含量为0.4%时取得最小值;La变质ZL205合金适宜的固溶时效热处理制度为540℃×8 h+155℃×10 h。在不同时效温度和时效峰值硬度下,0.4%La变质ZL205合金中θ'相的的平均长度相对未变质ZL205合金均减小,且θ'相的析出数量也明显多于后者;随着La含量的增加,合金的抗拉强度和断后伸长率都表现为先增加而后降低的趋势,在La含量为0.4%时取得最大值;0.4%La变质ZL205合金的常温和高温抗拉强度和断后伸长率都要高于未变质ZL205合金。     

喷射沉积过共晶AlSiCuMg合金的时效行为和力学性能

利用扫描电镜(SEM+EBSD)、透射电镜(TEM)、硬度测试以及室温拉伸实验研究了喷射沉积过共晶AlSiCuMg合金的时效组织演变规律及力学性能。结果表明：随时效时间的延长，喷射沉积AlSiCuMg合金的硬度先增加后降低；随着时效温度的升高，合金硬度达到峰值所需时间分别为24 h (170℃)、2 h(185℃)和0.5 h (200℃)。合金经185℃时效0.5 h后，在位错处可观察到非均匀析出的细小针状θ″相。在(185℃, 2 h)峰时效状态下，析出相包含细针状θ″相和点状Q′相，同时存在粗针状θ′相。峰时效硬度约为91HRB，比挤压态提高了近72%。合金经185℃时效28 h后，θ′相体积分数明显增加。合金经185℃时效48 h后，析出相演变为粗大的板条状θ相和方块状Q相；过剩Si相开始析出，同时在与入射轴垂直的晶面上观察到包围Si相的粗大盘片状富Cu相。合金经185℃时效56 h后，θ相和Q相演变为粗大椭球状。合金的硬度下降至约80HRB。喷射沉积AlSiCuMg合金的时效析出惯序为：过饱和固溶体→GP区→θ″+Q′→θ′+Q′→θ+Si+Q′→θ+Si+Q。合金的峰值时效...     

焊后热处理对Al-Zn-Mg合金焊接接头组织与性能的影响

采用金相、硬度、电导率、剥落腐蚀、电化学腐蚀以及透射电镜(TEM)观察等分析测试方法研究焊后热处理对Al-Zn-Mg合金组织与性能的影响。结果表明:Al-Zn-Mg合金焊接接头固溶区的硬度和耐腐蚀性能随焊后热处理时效时间的延长和温度的提高而提升。自然时效4 d+(130℃,24 h)和自然时效150 d+(150℃,2 h)两种焊后热处理工艺较佳:经自然时效4 d+(130℃,24 h)处理后,合金固溶区最大硬度由82.5HV提高至123HV,最大电导率由34%IACS提高至35.8%IACS,剥蚀等级提升至EA;经自然时效150 d+(150℃,2 h)处理后,合金固溶区最大硬度提高至110HV,最大电导率至34.7%IACS,剥蚀等级提升至N。合金焊接接头固溶区硬度与耐腐蚀性能提升的主要原因是焊后时效热处理促进焊接固溶区晶内析出相粗化,弥散分布,且晶界析出相呈不连续分布状。     

时效时间对AA6014铝合金板材力学性能及晶间腐蚀性能的影响

采用显微硬度仪、拉伸试验和晶间腐蚀浸泡试验等研究了185℃时效时间对6014-T4P铝合金板材硬度、力学性能和晶间腐蚀敏感性的影响，采用透射电镜观察了合金晶内和晶界析出相形貌，以阐明晶间腐蚀机理。结果表明：随着时效时间的增加，合金的硬度及抗拉强度呈先升高后保持稳定最终有所下降的变化规律，断后伸长率逐渐下降。合金的晶间腐蚀敏感性呈先升高后降低的趋势，在时效时间为500 min时电位最负、晶间腐蚀敏感性最高。随着时效时间的延长，合金的腐蚀类型由最初的点蚀转变为连续晶间腐蚀最终变为局部斑状腐蚀，这与晶界析出相的形貌及无沉淀析出带(PFZ)的宽度紧密相关。     

新型Al-Cu—Li-（Sc＋Zr）合金的剥蚀行为

研究了一种新型Al-Cu-Li-(Sc+Zr)合金在不同时效状态下的剥蚀行为.结果表明:合金在自然时效状态下具有较好的抗剥落腐蚀能力,在160℃下时效,随着时效时间的延长,合金剥落腐蚀敏感性逐渐增加.透射电镜(TEM)观察发现:合金主要析出相为T1相;随着时效时间延长,T1相逐渐粗化,在晶界处还会出现无沉淀析出带(PFZ)及平衡相.合金腐蚀对比实验后,TEM微观腐蚀形貌表明,T1相和PFZ是引起合金剥蚀敏感性的主要因素,腐蚀从T1相的溶解开始,中、后期则以PFZ的溶解为主.     

时效对纳米TiC/Ti细化Al-Zn-Mg-Cu合金耐蚀性的影响

采用浸泡腐蚀、极化曲线和应力腐蚀等方法研究时效对纳米TiC/Ti细化Al-Zn-Mg-Cu合金耐蚀性的影响。结果表明,峰时效态和过时效态细化合金在3.5%的NaCl溶液中浸泡192h,腐蚀速率分别为0.756 5mm/a和0.361 3mm/a。峰时效态化合金在NaCl和NaCl+H_2O_2溶液中的应力断裂时间分别为72.2h和50.1h;过时效态为221.2h和80.8h,过时效态合金抗应力腐蚀性能高于峰时效态的。峰时效添加TiC/Ti细化合金后晶界较宽的PFZ(无沉淀析出带)降低其耐蚀性,过时效态晶界不连续且粗大的η相以及较窄的PFZ使合金耐蚀性提高。     

热处理对8%预变形2219铝合金组织与性能的影响

将固溶处理后的2219铝合金经8%预变形,再分别进行163、170、177和184℃下的时效处理。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸试验等分析手段,研究了形变热处理(TMT)后2219铝合金的显微组织和力学性能。结果表明:合金经预变形后晶粒沿着拉伸方向发生了明显的延伸。形变热处理使合金的强度大幅提高,伸长率有所下降。经177℃×6 h时效,合金达到最佳的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为450 MPa、376 MPa和14.4%。时效前期大量θ″相和少量弥散分布的θ'相使合金的强度快速增加,随着基体内析出相不断向稳定的θ相转变,合金的强度逐渐下降。此外,预变形引入的大量位错以及晶界无沉淀析出带(PFZ)的宽度也会影响合金的力学性能。     

时效温度对Al-Cu-Mn高强铸造合金组织与力学性能的影响

对Al-Cu-Mn合金ZL210A砂型试样进行了540℃×6 h固溶,再进行(120～180)℃×8 h的时效处理。通过OM、XRD、拉伸性能测试等手段与方法,研究了不同时效处理对ZL210A合金组织和性能的影响。结果表明:在120～180℃范围内,随着时效温度的升高,ZL210A合金试样晶内析出相粒子逐渐增多。160℃×8 h时效试样析出相粒子细小均匀、弥散分布在晶内,时效效果最佳。随着时效温度的升高,合金强度先升高后降低,伸长率先降低后升高。160℃时效试样强化效果最好,抗拉强度和屈服强度分别达到487 MPa和392 MPa。时效温度从140℃升高到160℃,合金试样伸长率下降明显,从12.4%下降到7.8%。     

热处理对Mg-5Sn-1Si合金组织及硬度的影响北大核心CSCD

采用Ar气保护制备了Mg-5Sn-1Si(质量分数,%)合金,并研究了合金的铸态组织和在480℃固溶处理及180℃和280℃不同时效热处理对合金组织中析出相演变的影响及组织与硬度的关系。结果表明,合金铸态组织由α-Mg、共晶Mg2Si、共晶Mg2Sn三相组成;经480℃固溶处理后Mg2Sn相完全固溶,粗大的Mg2Si相得到少量球化;时效处理过程中Mg2Si相得到球化。在180℃时效时,Mg2Sn无沉淀析出,硬度较低,时效保温24 h仅为24.1 HV。在280℃时效时,细小的Mg2Sn相弥散析出并使合金的硬度明显升高,时效保温18 h达到峰值硬度47.6 HV,并随时间的延长出现过时效现象。280℃时效初期,组织中形成较宽的无析出带(PFZ),随着时效时间的延长无析出带PFZ消失。     

Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金的抗腐蚀性能

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀、电化学和透射电镜等方法研究热处理制度对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金组织与抗腐蚀性能的影响。结果表明:随着时效时间的延长,合金晶内和晶界析出相逐渐长大,晶界析出相由连续分布转变为不连续分布,无沉淀析出带(PFZ)逐渐变宽,合金的抗晶界腐蚀性能和抗剥落腐蚀性能逐渐降低。基体腐蚀电位φmatrix、PFZ腐蚀电位φPFZ和晶界析出相腐蚀电位φθ在晶间腐蚀液和剥落腐蚀液中符合φmatrixφθφPFZ。具有最低腐蚀电位的PFZ决定了合金的抗腐蚀性能。随着时效时间的延长,晶界析出相的粗化使得PFZ变宽,Cu原子减少,电位负移,PFZ与基体的电位差变大,腐蚀通道变宽,合金的耐蚀性降低。不同时效状态的Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金的抗腐蚀能力由强至弱的顺序为:欠时效的,峰时效的,过时效的。     

人工时效7055铝合金晶间腐蚀形貌与微观机理的关系

通过浸泡腐蚀实验、SEM、TEM和元素面扫描,研究了人工时效对7055铝合金晶间腐蚀行为的影响。结果表明：合金在120 ℃时效时,晶界析出相优先发生腐蚀;而在400 ℃时效时,晶界析出相周围铝基体优先发生腐蚀。TEM及元素面扫描结果显示,合金在120 ℃时效时,随着时效时间的改变,由于晶界析出相粗化、析出相间距加宽以及晶界析出相Cu含量的提升,导致合金腐蚀形貌由典型晶间腐蚀形貌向点蚀形貌转变。合金在400 ℃时效时,Cu元素几乎都偏聚于晶界析出相中,周边基体贫Cu,晶界析出相腐蚀电位反而高于基体,导致晶界周边基体腐蚀为主导的晶间腐蚀形貌。     

时效制度对含钪超高强铝合金晶间腐蚀和剥落腐蚀的影响

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀和电化学腐蚀试验,结合扫描电镜和透射电镜等分析手段,研究了含钪Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金在不同时效状态下的的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为。结果表明,合金抗晶间腐蚀和剥落腐蚀能力随着时效时间的延长而提高,在4.0mol/L NaCl+0.1mol/L HNO3+0.4mol/L KNO3(EXCO)溶液中测试的极化曲线也表现出相同的趋势。透射电镜观察表明,晶界析出相和晶界无沉淀析出带(PFZ)是影响合金腐蚀性能的主要因素。随着时效时间的延长,非平衡相η′和S′相逐渐向平衡相η和S相转变,晶界析出相粗化并呈链状分布,PFZ变宽。晶界粗大平衡相的不均匀分布和PFZ阻断了腐蚀的阳极通道,使合金的腐蚀敏感性降低。     

固溶温度对2A97合金组织与性能的影响

研究了固溶温度对一种新型Al-Cu-Li系合金(2A97铝合金)组织性能的影响。在460～540℃,合金经不同温度固溶处理,水淬后进行相同的时效(165℃×48h)处理。分析了在不同温度固溶处理的淬火态和时效态合金的显微组织、时效态合金的断口形貌。结果表明:在520℃固溶处理能够使合金充分固溶,时效后有较细小均匀分布的析出相和较多的析出量,时效强化效果最好。     

热处理制度对铸造Al-Si-Mg合金腐蚀性能的影响

通过浸泡腐蚀试验和电化学试验研究了不同热处理制度对铸造Al-Si-Mg合金在NaCl溶液中的腐蚀行为.利用金相显微镜和扫描电镜对各合金浸泡腐蚀后的形貌进行观察与分析,并从组织上解释了热处理制度对铸造Al-Si-Mg合金腐蚀性能影响.通过对合金在铸态、固溶态、时效态下的腐蚀性能的研究表明,固溶态下合金腐蚀电流密度Icorr最小,耐腐蚀性能最好,铸态次之,峰时效态最差.     

固溶时效热处理对A286合金组织演变规律的影响

对A286铁基高温合金进行固溶温度+时效两段式热处理工艺优化研究。采用固溶热处理制度为930~1020℃/4 h/WC,固溶时间为0~4 h。合金时效研究采用640~790℃/4 h/AC热处理;在时效温度730℃条件下,研究0~16 h时效时间对合金组织及性能的影响。结果表明:随着固溶温度上升和时间延长,合金晶粒尺寸有一定程度长大,但硬度逐渐下降;随着时效温度提高及时间延长,合金的硬度先升高而后降低;在固溶热处理过程中,合金随着固溶处理温度提高及时间的延长,γ'相回溶入基体;当固溶后的时效温度提高至700℃才析出γ'强化相;随着时效时间延长,析出的γ'强化相发生粗化;合金时效γ'强化相粗化过程符合Ostwald熟化长大规律,计算值与实际值相关系数大于97%;同时,确定了最佳的热处理工艺制度。     

Mg、Si对Al-Cu-Mn-Zr合金时效析出行为及热稳定性的影响

采用显微硬度计与透射电镜等研究了Mg和Si的添加对AlCuMnZr合金时效析出行为和微观组织的影响。结果表明：同时添加Mg和Si显著提高了合金的时效硬度并保证了良好的热稳定性，Al5.5Cu0.25Mg0.3Mn0.2Zr0.15Si合金经540℃固溶7 h及175℃时效24 h后达到峰值硬度，为156.3 HV0.2。Mg的添加细化了AlCuMnZr合金中θ′相尺寸，增加了θ′相数密度，使其分布更弥散、均匀。而在添加Si后，由于σ相、Q相的析出和θ′相周围Si的偏聚，使θ′析出相尺寸进一步减少、粗化速度降低。但在225℃长时间热暴露后，会因为Si的偏聚消失，使部分θ′相粗化，合金的热稳定性下降。     

油气工程用Inconel 718合金激光焊接头的氢脆行为

采用激光焊接工艺,对油气工程用4 mm厚经1030 ℃×2 h固溶+780 ℃×8 h时效和1030 ℃×2 h固溶+780 ℃×16 h时效两种热处理后的Inconel 718合金进行激光焊接,结合微观组织分析、拉伸性能分析和断口形貌分析,对合金母材及激光焊接头在原位充氢条件下的氢脆行为进行了研究。结果表明:长时间时效导致δ相大量析出,使合金母材的氢脆敏感性指数从正常时效态的0.27提高到过时效态的0.48。激光焊接头整体的氢脆敏感性没有受焊前热处理的影响,分别为0.39和0.38;由于焊缝内Laves相的析出,导致激光焊接头的氢脆敏感性高于正常时效态的母材。     

固溶时效处理对AZ31-0.6Sr镁合金腐蚀性能的影响

采用盐水浸泡试验研究了铸态(F)、500℃固溶(T4)和250℃时效16 h(T5)的AZ31-0.6Sr镁合金在w(NaCl)=3.5％溶液中的腐蚀行为.结果表明,铸态镁合金耐腐蚀性能最差,T5态耐腐蚀性能有所提升,T4态合金耐腐蚀性能最好.合金腐蚀速率随热处理状态的变化与其微观组织有关,铸态合金中的富Sr化合物能与基底α相构成电偶腐蚀而加剧合金腐蚀;T5态下出现了连续分布的β相能在一定程度上起腐蚀阻挡层作用,降低合金腐蚀速率.     

时效工艺对Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr合金组织与性能的影响

通过透射电镜分析、力学性能和电导率测试,研究了单级时效、双级时效和回归再时效（RRA）工艺对含Sc超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金组织与性能的影响。结果表明：经（120℃×8 h＋160℃×16 h）双级时效处理后,合金的强度大幅下降,而电导率显著升高;其晶内组织开始粗化,晶界析出相呈断续状分布,无沉淀析出带（PFZ）形成。经（120℃×24 h预时效＋180℃×30min回归处理＋120℃×24 h终时效）RRA处理后,合金既能保持接近T6态的强度,也能获得较高的电导率;其晶内析出组织与T6态的组织类似,而晶界析出相则聚集、粗化,与过时效的组织相似。     

新型建筑工程用Al-Cu-Mn铝合金热处理试验研究

利用铝合金淬火热处理炉、真空烘干箱、万能拉力机、金相显微镜、透射电子显微镜等设备研究了在不同热处理制度下新型建筑用Al-Cu-Mn热挤压变形铝合金的微观组织和力学性能。结果表明,该Al-Cu-Mn合金最佳固溶热处理温度为543℃。随着时效保温时间的增加,抗拉强度先升高后下降,保温14 h时,铝合金最高抗拉强度达到480MPa。此时,合金的微观组织主要由α-Al、T相和Al2Cu组成,时效析出强化相主要由θ'相和θ'相组成。该合金最优热处理工艺制度为543℃×45 min+175℃×14 h。