多级形变时效对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响

采用力学性能和电导率测试及透射电镜观察等方法,研究了不同时效工艺对Cu-1.0Cr-0.2Zr合金组织和性能的影响.结果表明:合金在一级时效工艺(960℃固溶2h+60%冷变形+450℃时效4h)下有很强的时效强化效应,抗拉强度和屈服强度分别为527.0MPa和487.0MPa,伸长率为12.3%,导电率为82.0%IACS,软化温度为520℃;采用二级时效工艺(960℃固溶2h+60%冷变形+450℃时效4h+60%冷变形+450℃时效5h),合金保持较高的电导率的同时,合金的强度及软化温度得到较大提高,抗拉强度和屈服强度分别为565.4MPa和524.1MPa,伸长率为9.8%,电导率为80.1%IACS,软化温度为560℃.显微组织分析表明,高强度主要来源于预冷变形引起的亚结构强化和弥散相的析出强化.二级时效工艺细化了析出相的尺寸,析出的弥散质点对基体的回复和再结晶阻碍作用强烈,使合金具有很高的软化温度.     

7AXX铝合金的热处理工艺

采用正交设计试验法研究了7AXX铝合金热处理工艺,结果表明:固溶温度为470℃保温时间为1 h时合金中的过剩相已得到充分溶解。双级时效中对于材料布氏硬度值的影响因子先后顺序应为:终时效温度、终时效时间、预时效时间、预时效温度。7AXX铝合金双级时效的四因素中终时效温度是影响最终性能的主要因素,随着合金终时效温度的升高材料硬度降低。经470℃×1 h固溶+110℃×4 h+150℃×8 h热处理后,合金抗拉强度为750.27 MPa;屈服强度为562.57 MPa;断后伸长率为26.43%。     

时效对AEZ611镁合金组织及力学性能的影响

通过对挤压坯预成形AEZ611镁合金进行锻压成形及时效热处理,研究了塑性形变及时效过程中显微组织及力学性能的变化规律。结果表明,在箱式电阻炉中时效处理,晶界较粗且晶粒大小不均,油浴中时效晶界变细,有利于合金力学性能的改善。同时AEZ611镁合金力学性能及显微组织对温度较为敏感。时效温度升高至200℃时,第二相的析出速度加快,且析出相分布变得均匀,细小的黑色点状相弥散分布于晶界上;随着时效保温时间的延长,稀土相Al4Ce相在镁合金的弥散数量增加,且晶粒大小均匀,使合金的力学性能得以进一步改善,稀土的弥散数量、大小及形貌对AEZ611镁合金的力学性能有着重要的影响。最佳时效工艺为油浴中时效390℃×1h+200℃×20h,其抗拉强度可达311MPa,屈服强度达到232MPa,伸长率为11%。     

双级时效对7085铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率、力学拉伸、慢应变速率拉伸试验及透射电镜等测试分析方法,研究双级时效对7085铝合金组织和性能的影响。结果表明:预时效热处理主要析出相为GP区和η′相,预时效时间对合金硬度和电导率的影响较小。随着第二级时效时间的延长,合金的抗拉强度和屈服强度先增大后减小,电导率和抗应力腐蚀性能提高,晶界析出相由连续分布变为非连续分布。第二级时效温度越高,合金强度随时效时间的延长,降低得越显著。采用(110℃,6 h)+(160℃,12 h)双级时效热处理,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及电导率分别为515MPa、487MPa、11.7%、38%(IACS)。     

第二级时效工艺对7E49铝合金组织性能的影响

研究了第二级时效工艺对7E49铝合金硬度、导电率、拉伸性能和抗剥落腐蚀性能的影响，分析了合金时效析出相与断口形貌的演变规律。研究结果表明：随着第二级时效温度的升高或时间的延长，合金析出相以η′相和η相为主，晶内析出相尺寸增大，晶界析出相呈现断续分布，相间距增大，晶界无析出带(PFZ)变宽；合金强度降低但抗剥落腐蚀性能提高，韧性和塑性增强，断裂模式由脆性断裂演变成韧性断裂。第二级时效工艺分别为150℃(8～48)h、160℃(6～36)h和170℃(2～16)h时，合金屈服强度都在450 MPa以上，剥落腐蚀评级EA级以上，能够满足产品性能需求。     

双级时效对液态模锻6061铝合金性能的影响

利用加热炉、硬度计、拉伸试验机等设备研究了液态模锻6061铝合金在单级时效、双级时效等不同时效制度下的力学性能。结果表明：同单级时效相比,双级时效处理对合金的硬度影响不大。双级时效条件下,预时效和终时效温度顺序对液态模锻6061铝合金合金的抗拉强度影响不大,主要影响合金的屈服强度和伸长率;终时效温度越高合金屈服强度越高,强化速率越快,伸长率下降也越大。 液态模锻6061 铝合金在560 ℃固溶5 h后经200 ℃预时效1 h,185 ℃终时效3.5 h 时具有较好的力学性能,抗拉强度达到362.2 MPa,屈服强度达到311.5 MPa,伸长率为12.1%。     

新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金单级时效行为研究

通过力学性能和电导率测试以及显微组织的TEM分析,研究新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金的单级时效行为特征.结果表明:当时效温度由100 ℃升高至160 ℃时,合金时效硬化响应速度明显加快,合金进入过时效状态所需的时间缩短,合金的电导率明显提高.与通常的120 ℃,24 h峰时效态相比,合金经140 ℃, 14 h时效处理后,抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和电导率分别达到585 MPa, 560 MPa, 16.1 %和22.6 MS/m,其抗拉强度仅降低1%,屈服强度却提高4%,电导率更是提高11%,作为单级时效制度具有较明显的优势.合金峰时效状态下的主要强化相是细小弥散分布的η'相和GP区.随着时效温度的升高,晶内和晶界的析出相粗化,140 ℃时效时出现明显的晶间无析出带.     

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。     

时效制度对2195铝锂合金组织和力学性能的影响

采用硬度测试、拉伸实验和透射电镜等方法分析不同时效制度下2195铝锂合金组织与力学性能的变化。结果表明,单级时效的峰时效制度为160℃ × 56h和 190℃ × 16h,峰值抗拉强度分别为565MPa、541MPa,延伸率分别为6.3%和7.1%。双级峰时效190℃ × 4h + 160℃ × 32h的抗拉强度和延伸率均优于单级峰时效,分别为588MPa和13.5%。双级时效合金基体中细长T₁相及密集区对强度提升有重要作用,较窄的晶界无沉淀析出带和晶内胞状区域是合金塑性显著改善的主要因素。采用190℃ × 4h + 160℃ × 32h的双级时效制度可获得比单级时效更优异的综合力学性能。     

热处理工艺对含Er压铸Al-Si-Mg合金组织及性能的影响

以含Er的压铸Al-Si-Mg合金为研究对象,通过拉伸性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及透射电镜(TEM)分析及定量统计,分析研究了不同固溶、时效工艺对合金组织及性能的影响。结果表明:双级固溶有利于一次相回溶至基体,使合金的塑性提高;固溶温度、时间的提高能够增加固溶到基体中的溶质原子和一次相的数量。Al-Si-Mg合金峰时效时,主要的强化相为β″、β′相,β′相主要表现为长条状及“T”字形。当热处理工艺为(280 ℃×3 h+530 ℃×3 h)固溶+170 ℃×3 h时效时,合金的伸长率达8.5%,具有高塑性; 热处理工艺为(280 ℃×3 h+540 ℃×10 h)固溶+170 ℃×10 h时效时,合金的抗拉强度为344 MPa,屈服强度为312 MPa,合金具有高强度。     

不同时效制度对铝锂合金力学性能与微观组织的影响

本文采用TEM、SEM、EBSD和室温拉伸测试等方法，研究了时效温度及预拉伸过程对喷射成形2195铝锂合金挤压棒组织性能的影响规律。结果表明：当时效温度低于145℃时，2195铝锂合金T6状态下基体微观组织中主要形成GP区+θ?/θ’相，而T8状态下基体微观组织中主要形成T1+θ’相，且T8状态下合金的晶界无析出带宽度相对T6状态显著降低。当时效温度增加至155℃时，2195铝锂合金T6状态下基体微观组织发生显著变化，逐渐由GP区+θ?/θ’相向T1+θ?/θ’相转变，并伴随θ?/θ’相数量的减少，而T8状态下基体微观组织由T1+θ?/θ’相转变为以T1相为主导的微观组织。3%的预拉伸增加了基体中的位错密度，可作为T1相优先形核位置，导致相同时效温度下，T8态合金的屈服强度明显高于T6态合金，但对抗拉强度的影响不明显，这是沉淀强化效果优于加工硬化效果导致的。T6状态下(165℃, 24 h)时效处理获得最佳的强塑性(抗拉强度584 MPa，屈服强度526 MPa，断后伸长率11.5%)，而T8状态下3%预拉伸+(155℃, 24 h)时效获得最佳的强塑性匹配(抗拉强度622 MPa，屈...     

新型Al-Zn-Mg-Cu合金型材二次时效处理后的组织与性能

研究了不同二次时效热处理对Al-Zn-Mg-Cu合金型材组织性能的影响。结果表明,采用135℃×6 h+85℃×120 h处理后,Al-Zn-Mg-Cu合金型材的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为614.5 MPa、561.5 MPa、14.3%和34.2%IACS,相比T6态,合金的屈服强度和伸长率显著提高。合金中主要沉淀相为η’和少量大尺寸的GP区。135℃×6 h+85℃×120 h+135℃×20 h处理后,Al-Zn-Mg-Cu合金型材的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为616 MPa、586 MPa、12.8%和36.7%IACS,相比T6态,合金的屈服强度和抗应力腐蚀性显著提高。合金中主要沉淀相为η’相和少量的η相。     

新型Al-Zn-Mg-Cu合金型材回归再时效处理的组织与性能

采用拉伸、硬度、电导率测试和透射电镜分析等方法研究了不同回归处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金型材组织与性能的影响。结果表明,采用120℃×24 h+180℃×45 min+120℃×24 h回归再时效处理后,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为613.5 MPa、599 MPa、11.1%和39.2%IASC。与T6态相比,合金在抗拉强度和伸长率相当的情况下,屈服强度和电导率显著提高,合金的抗应力腐蚀性能明显改善。合金晶内为细小的η’相和η相,晶界沉淀相断续分布,伴有较窄的晶界无析出带。     

热处理对Al-11Zn-2.4Mg-2.1Cu-0.1Zr合金组织和性能的影响

制备了新型高Zn含量的Al-11Zn-2.4Mg-2.1Cu-0.1Zr高强铝合金,分析了淬火温度、深冷处理及时效工艺对合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度降低,淬火冷却速度与过饱和固溶体的固溶度连续增加,时效相变驱动力大幅提升,沉淀强化相的析出尺寸不断减小,晶内与晶界析出的强化相数量与析出密度大幅提升,抗拉强度随之提高。深冷处理的作用机制主要为预时效机制,受构件的体积和尺寸影响较大;与135℃×16h时效工艺相比,合金经120℃×24h时效处理后,晶内与晶界均析出了大量细小弥散分布的GP区与η'沉淀强化相,合金时效强化效果最佳,其平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为716 MPa、702 MPa与8.9%。     

单级时效制度对7150铝合金组织和性能的影响

通过硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能测试和显微组织观察(TEM),研究了7150铝合金在单级时效处理过程中时效温度和时效时间对其合金组织和性能的影响.结果表明,7150铝合金有很强的时效强化效应,时效初期,合金硬度迅速上升;单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短.120℃时效时,28 h合金达到硬度峰值;140℃时效时,合金12 h达到硬度峰值;合金在120℃和140℃时效时,过时效现象不明显;电导率随时效时间的延长而不断上升,时效温度越高,电导率的增长速率越快;120℃峰时效时合金基体内有大量细小相析出,晶界析出相呈连续分布;在120℃进行过时效处理,合金粗大析出相数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布,但合金的硬度、抗拉强度和屈服强度下降不大,伸长率有所下降.     

回归再时效对7075-T8铝合金显微组织及力学性能的影响

对7075-T8铝合金进行重固溶处理、T6时效处理和不同温度(160～205℃)、不同时间(20～80 min)的回归再时效(RRA)处理,采用扫描电镜、透射电镜、显微硬度仪和万能试验机等研究了合金经不同热处理后的显微组织和力学性能。结果表明：重固溶处理后,相较于T8及T6处理,采用适当的回归温度和回归时间的RRA处理,不会改变合金析出相的种类,但能提高析出相的密度,减小析出相的尺寸;且晶界处第二相尺寸随回归温度的升高不断增大,含铜相随回归时间延长不断富集在晶界附近。经重固溶-RRA(470℃×4 h+120℃×24 h+175℃×20 min+120℃×24 h)处理后的7075-T8合金的抗拉强度和伸长率达到696 MPa和12.7%,与T8和T6时效处理相比,合金的抗拉强度分别提高了29%和20%、伸长率分别提高了46%和41%。合金的强度随着回归温度的升高先升高后降低,在175℃回归处理20 min后达到峰值。     

固溶-时效对Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材组织与性能的影响

采用力学性能、电导率测试、金相和电子显微分析技术,研究固溶-时效处理对Al-Zn-Mg-Sc-Zr铝合金板材组织与性能的影响。结果表明:Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材的最佳热处理制度为(470℃,1 h,水淬)+(120℃,24 h);在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度和电导率分别为587 MPa、564 MPa、8.95%、155HB和34.5%(IACS);固溶过程中,适当提高固溶温度或延长固溶时间,合金中过剩相逐渐减少,基体过饱和程度增加;时效过程中,固溶体析出η′(MgZn2)和η(MgZn2)相,随时效时间延长,晶内析出相η′粗化,晶界上平衡相也粗化,与此同时,晶界无析出带宽化;合金的高强度来源于微量Sc、Zr引起的亚晶强化、Al3(Sc,Zr)粒子和η′相的析出强化。     

热处理工艺对2A97铝锂合金拉伸性能和腐蚀性能的影响

研究不同热处理工艺对2A97铝锂合金拉伸性能和腐蚀性能的影响。结果表明:合金经热处理工艺C(5%预变形+100℃,1.5 h+5%中间变形+160℃,t)处理后,获得较好的强度与塑性的配比,在峰时效状态下,合金抗拉强度和伸长率分别为597 MPa和7.4%。同时,合金耐晶间腐蚀性能优异,平均晶间腐蚀深度为22μm。在分步变形和双级时效的综合作用下,合金在峰时效晶内获得大量弥散细小的T1相和少量的S′相,晶界处析出相稀少,无沉淀析出带不明显,使2A97合金获得高强度的同时,改善塑性和耐晶间腐蚀性能。     

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%。     

喷射成形7075铝合金欠时效回归再时效热处理

采用透射电镜、拉伸测试等方法,研究欠时效回归再时效处理对喷射成形7075铝合金显微组织和力学性能的影响,并与单级峰值时效和常规回归再时效处理相比较。结果表明,采用120℃×12h欠时效预处理比120℃×24h峰值时效预处理更有利于在回归处理后合金晶内析出相的回溶,回归处理过程可使合金晶界析出相充分断开,再时效后晶内的析出相细小弥散,合金抗拉强度和屈服强度分别为776和723MPa,均高于T6峰值时效和常规回归再时效水平。