第二级固溶温度对7050铝合金组织和性能的影响

为了研究双级固溶、双级时效处理下的固溶温度对7050铝合金的影响,采用常温拉伸、晶间腐蚀等方法研究了双级固溶、双级时效热处理制度下第二级固溶温度对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,随着第二级固溶温度的升高合金晶粒尺寸逐渐长大,残余第二相不断固溶。495℃时的S相基本固溶,残余第二相体积分数为0.19%,晶粒尺寸较小,合金屈服强度R_(eL)为655 MPa,抗拉强度R_m为694 MPa,伸长率A_(50 mm)为14.40%,综合力学性能最好。温度过高时合金发生过烧,性能减弱。晶间腐蚀从合金外部晶界开始向内部扩展,耐晶间腐蚀性能随着残余第二相的逐渐固溶而增强。     

热处理对高铁轴箱体用7050铝合金锻件组织与性能的影响

借助室温拉伸试验、电导率测试以及OM、TEM、SEM等方法,对7050铝合金锻件的热处理工艺方案进行优化,使合金达到强度、韧性与电导率的良好匹配。结果表明,双级固溶制度有利于7050铝合金中的合金元素充分回溶,回归再时效制度能有效改善7050铝合金锻件的综合性能。在固溶制度为450℃1.5 h+480℃0.5 h,时效制度为120℃6 h+190℃0.5 h+120℃24 h时,合金抗拉强度达589.18 N/mm~2,屈服强度达574.62 N/mm~2,伸长率为9.17%,导电率为35.75%IACS。     

7055铝合金热处理工艺优化研究

采用金相组织观察、SEM分析、硬度测试、导电率测试、室温拉伸性能测试以及拉伸断口分析等方法,研究了不同的双级固溶工艺和双级时效工艺处理对热挤态7055铝合金组织和性能演变规律的影响,优化了7055铝合金的热处理工艺,并获得了3种时效(T76、T74、T73)工艺下的力学性能和导电率。结果表明,最优的固溶工艺为450℃/3 h+475℃/3 h,优化的二级时效温度为160℃。3种时效工艺下的性能表明,经T76工艺处理后的试样可以获得最高的强度,其抗拉强度和屈服强度分别为697 MPa和688 MPa,经T74工艺处理后试样塑性最好,断后伸长率为15.6%。经T73工艺处理后的导电率最高,为41.5%IACS。     

双级时效对7050铝合金力学性能及耐腐蚀性的影响

采用力学性能测试、电导率测试、晶间腐蚀试验以及金相显微镜观察等方法,研究了双级时效处理对7050铝合金挤压棒材力学性能及耐腐性能的影响。结果表明:随着双级时效时间的延长,铝合金的强度、硬度降低,导电率值逐渐增加,同时合金的应力腐蚀敏感性不断降低。当采用双级固溶450℃×1.5 h+495℃×1 h,双级时效120℃×8 h+160℃×8 h热处理制度处理时,7050铝合金的抗拉强度、伸长率和导电率分别为689.4 MPa、12.72%、35.03%IACS,腐蚀等级3级,综合性能最佳。     

回归双级再时效工艺对7050铝合金环形锻件组织性能的影响

以7050铝合金环形锻件为研究对象，结合电子背散射衍射、透射电镜、扫描电镜以及室温拉伸测试，研究了回归双级再时效工艺对7050铝合金环形锻件轴向、周向和径向组织及拉伸性能的影响，并对回归双级再时效工艺处理后的析出相分布、锻件拉伸性能和锻件断裂机制进行了分析。结果表明：7050铝合金环形锻件回归双级再时效后的屈服强度>550 MPa、断裂强度>590 MPa,伸长率>7%,析出相以η′和η相为主，锻件径向析出相尺寸大于轴向和周向的，导致锻件轴向和周向的屈服强度和伸长率均高于径向。与回归单级再时效工艺相比，回归双级再时效工艺在缩短再时效时间的情况下，能够使锻件轴向、周向和径向均保持较好的拉伸力学性能。     

固溶处理时间对7050铝合金挤压材料力学性能及耐腐蚀性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、室温拉伸实验和晶间腐蚀实验等研究了固溶处理时间对7050铝合金挤压棒材力学性能及耐腐蚀性能的影响.结果表明:挤压后未热处理的7050铝合金的强度和耐腐蚀性能都比较差,其抗拉强度为564.2 MPa,腐蚀最大深度达到50.83 μm.经过固溶+T6时效后,7050铝合金在再结晶软化与沉淀强化的共同作用下,其抗拉强度先增加后降低;经470℃固溶处理30 min+T6时效后,7050铝合金抗拉强度达到最高值674 MPa,耐腐蚀性能最好.随着固溶时间从30 min增加至2 h,峰值时效后的合金的晶界类型由弯曲小角度晶界变为平直大角度晶界,晶界处从无第二相析出状态转变为有间断分布的棒状η相状态,η相附近形成无沉淀析出带.在晶界类型转变、η相和无沉淀析出带共同作用下,7050铝合金的耐腐蚀性能变差.     

Er对多向锻造7050铝合金组织性能的影响

以7050铝合金及含Er7050铝合金(7E50)为研究对象,对两种铝合金自由锻件进行固溶、时效处理后,采用SEM、TEM与室温拉伸等测试手段研究铝合金锻件固溶及时效处理过程中组织和力学性能的演变规律。结果表明,两种合金经470℃×1 h固溶后,7050铝合金再结晶组织占比69.45%,而7E50合金再结晶占比仅为62.08%,Er元素的加入可以抑制合金的再结晶行为。最佳的单级时效工艺为120℃×24 h,经单级峰时效处理后7E50合金的强度、硬度、伸长率均高于7050合金,由此可见Er元素的加入可以有效提升合金的力学性能。7E50铝合金峰时效态下的析出相主要是η′相、GP区和Al₃(Er, Zr)颗粒。两种合金晶界上析出相都呈链状连续分布,但7E50铝合金晶界析出相尺寸明显小于不含Er的7050合金,这可能是7E50合金伸长率高于7050合金伸长率的原因之一。     

双级固溶处理对2A14铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸试验、金相观察、扫描电镜、透射电镜等手段研究了不同双级固溶处理对2A14铝合金力学性能及组织的影响。结果表明:双级固溶获得了较高程度的过饱和固溶体,仅发生了部分再结晶;最佳双级固溶工艺为:470℃×2 h+510℃×1 h,采用该工艺并经160℃×8 h时效后,合金的拉伸力学性能达到σb=508.4 MPa,σ0.2=422.7 MPa,δ=14.9%;经双级固溶后,Al2Cu相已基本完全溶解,未溶相主要为富含Fe、Si的杂质相,其拉伸断口呈现出典型的韧窝型断裂;时效后合金中的主要强化相为S′相,且在470℃×2 h+510℃×1 h二级固溶并时效后的析出相较单级固溶的数量更多且细小均匀,因而获得了更高的析出强化效果。     

双级固溶双级时效处理对7050铝合金组织与性能的影响

通过硬度测试、电导率测试以及室温拉伸试验并结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)等分析技术,研究了双级固溶(450℃,1 h+495℃,1 h)+双级时效(120℃,8 h+160℃,24 h)工艺对7050铝合金微观组织和性能的影响。结果表明:在其它条件相同的情况下,随着第二级固溶温度的升高,合金中粗大的第二相粒子更多地固溶到基体中,增强了固溶效果;随第二级时效时间的延长,合金出现了双峰时效现象。采用双级固溶+双级时效热处理工艺时,合金的综合性能优良,抗拉强度、伸长率、硬度分别为590 MPa、14.04%、191 HV。     

强化固溶处理对7085铝合金组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射检验(EBSD)、X射线衍射仪显微分析(XRD)、拉伸性能测试,研究了强化固溶处理对7085铝合金组织与性能的影响,并分析了其强化机理。结果表明:与常规固溶相比,强化固溶处理使合金的强度显著提高,伸长率变化不大;经时效处理后的7085铝合金的屈服强度为471.8 MPa、抗拉强度为518.3 MPa、伸长率为14.7%;通过对强化机理的分析,强度的提高主要来自于析出沉淀相强化。     

7050铝合金热变形程度对再结晶及其性能的影响

7050铝合金热变形过程中变形程度对再结晶有重要的影响,而其各项性能与再结晶程度有关。厚度为40 mm的7050铝合金板材在410℃,以1 mm·s~(-1)的速度分别压至25,20,15和10 mm。不同热变形程度的试样固溶、时效后,观察其金相组织、透射形貌,检测其硬度、电导率、室温拉伸、疲劳及晶间腐蚀性能等。实验结果表明,7050铝合金随着热压过程中变形程度的增加,再结晶程度逐渐上升。变形程度的增加使得再结晶晶粒增多,从而7050铝合金各项力学性能得到显著地提高,其中维氏硬度提高26 HV,屈服强度及抗拉强度分别提高36和51 MPa,疲劳断裂循环次数提高376万次,但抗腐蚀性能稍有下降。     

双级时效制度对6156铝合金组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、电导率测定、晶间腐蚀实验及透射电镜分析等手段研究双级时效处理条件下6156铝合金的力学性能、电导率、晶间腐蚀和显微组织结构,采用正交实验优化双级时效工艺。结果表明:在本研究范围内,6156铝合金双级时效的四因素中第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大,第二级时效温度和时间是影响合金最终性能的主要因素。对于6156铝合金,最佳双级时效工艺为(175℃,6 h)+(210℃,5 h),相对于T6态,合金强度稍有降低,电导率上升,腐蚀类型也由晶间腐蚀转变为点蚀,腐蚀深度明显变浅。电镜观察结果表明:双级时效处理后,晶内析出大量的Q′相,晶界析出相球化且析出相之间的间距增大,呈断续分布,无沉淀析出带(PFZ)变宽,这种微观结构能有效提高6156合金的电导率和腐蚀性能,同时使合金具有较高的强度。     

7050铝合金热轧板T651态热处理工艺优化

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子万能试验机等试验手段,研究了7050热轧板T651态热处理工艺优化,分析了时效态板材的断裂机制,得到了最佳的时效热处理制度。结果表明,经过475℃×30min的固溶处理后,板材晶界处第二相基本完全固溶进铝基体,固溶效果良好;经过130℃×15h的时效处理后,板材的力学性能达到最高,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为603MPa、539MPa、17%。     

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。     

Single-aging characteristics of 7055 aluminum alloy

The microstructures and properties of 7055 aluminum alloy were studied at different single-aging for up to 48 h using hardness test, tensile test, electrical conductivity measurement, XRD and TEM microstructure analysis. The results show that at the early stage of aging, the hardness and strength of the alloy increase rapidly, the peak hardness and strength are approached after 120 ℃ aging for 4 h, then maintained at a high level for a long time. The suitable single-aging treatment of 7055 alloy is 480 ℃, 1 h solution treatment and water quenching, then aging at 120 ℃ for 24 h. Under those condition, the tensile strength, yield strength, elongation and electrical conductivity of the studied alloy are 513 MPa, 462 MPa, 9.5% and 29%（IACS）, respectively. During aging, the solid solution decomposes and precipitation occurs. At the early aging stage of 120 ℃, GP zones form and then grow up gradually with increasing ageing time. η′ phase forms after ageing for 4 h and η phase starts to occur after 24 h aging.     

Effect of thermomechanical treatment on microstructure and properties of Cu-Cr-Zr-Ag alloy

The effects of thermomechanical treatment on the properties and microstructure of Cu-Cr-Zr alloy and Cu-Cr-Zr-Ag alloy were investigated. Ag addition improves the mechanical properties of the alloy through solid solution strengthening and brings a little effect on the electrical conductivity of the alloy. A new Cu-Cr-Zr-Ag alloy was developed, which has an excellent combination of the tensile strength, elongation, and electrical conductivity reaching 476.09 MPa, 15.43% and 88.68% IACS respectively when subjected to the optimum thermomechanical treatment, i.e., solution-treating at 920°C for 1 h, cold drawing to 96% deformation, followed by aging at 400°C for 3 h. TEM analysis re-vealed two kinds of finely dispersed precipitates of Cr and Cu4Zr. It is very important to use the mechanisms of solid solution strengthening, work hardening effect as well as precipitate pinning effect of dislocations to improve tensile strength of the alloy without adversely affecting its electrical conductivity.     

基于CCD的多级时效工艺对6061铝合金性能的影响

采用中心组合设计(Central composite design, CCD)试验方法对选定温度下的6061铝合金固溶+双级时效处理工艺中的时间参数进行系统试验设计,结合力学性能测试结果得出时间参数与抗拉强度的可靠数学模型(r²=0.9078)。通过模型计算及方差分析结果可知二级时效时间对抗拉强度的影响十分显著且与抗拉强度呈负相关关系。据此得出最佳热处理工艺为550 ℃×108 min固溶+180 ℃×246 min峰时效+220 ℃×3 min二级时效,该工艺下6061铝合金的抗拉强度值为345 MPa,断后伸长率为13.5%。     

固溶热处理对AA7085铝合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、电导率测试、剥落腐蚀试验、金相观察及透射电镜分析等方法,研究了不同固溶热处理工艺(包括常规固溶、高温预析出固溶与部分重固溶)对AA7085铝合金的强度、剥落腐蚀性能及显微组织的影响。结果表明,采用部分重固溶工艺并时效处理后,合金的抗拉强度降低,但电导率与抗剥落腐蚀性能明显得到提高。其原因是通过部分重固溶处理并时效处理后,合金中的晶界析出细小且非连续分布的η析出相,从而提高了AA7085铝合金的抗腐蚀性能。     

Creep aging behavior of retrogression and re-aged 7150 aluminum alloy

Creep aging behavior of retrogression and re-aged (RRAed) 7150 aluminum alloy (AA7150) was systematically investigated using the creep aging experiments, mechanical properties tests, electrical conductivity tests and transmission electron microscope (TEM) observations. Creep aging results show that the steady-state creep mechanism of RRAed alloys is mainly dislocation climb (stress exponent≈5.8), which is insensitive to the grain interior and boundary precipitates. However, the total creep deformation increases over the re-aging time. In addition, the yield strength and tensile strength of the four RRAed samples are essentially the same after creep aging at 140 °C for 16 h, but the elongation decreases slightly with the re-aging time. What's more, the retrogression and re-aging treatment are beneficial to increase the hardness and electrical conductivity of the creep-aged 7150 aluminum alloy. It can be concluded that the retrogression and re-aging treatment before creep aging forming process can improve the microstructure within grain and at grain boundary, forming efficiency and comprehensive performance of mechanical properties and electrical conductivity of 7150 aluminum alloy.