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。     

后时效对超细晶6061铝合金微观结构与力学性能的影响

采用TEM、XRD、显微硬度实验和拉伸实验，利用等通道转角挤压(ECAP)和后时效相结合制备出超细晶6061铝合金，对其微观结构和力学性能进行了对比研究。结果表明，经过两道次ECAP后，合金的平均晶粒尺寸细化到210 nm。两道次ECAP+80℃、20 min低温后时效，合金的平均晶粒尺寸为278 nm，基体中弥散分布细小的针状β’’、L相和Q’相纳米级析出物，拉伸强度和屈服强度分别达到514和483 MPa，并保持了15.1%的均匀伸长率。ECAP在基体中引入的大量位错促进了析出相的形核，加速了时效过程中的析出动力学；ECAP低温后时效，合金的高强度和高韧性与细晶强化、位错强化和纳米析出相强化有关。基于实验结果，分析了合金ECAP和后时效过程中时效相的演变过程。     

时效对固溶+冷轧7075铝合金力学性能和显微组织的影响

采用拉伸测试、金相显微镜、XRD及TEM等方法,研究时效处理对经历固溶+冷轧的7075铝合金显微组织和力学性能的影响规律。力学性能测试表明:80、100、120℃时效均能显著提高合金强度并保持一定塑性。(475℃, 1 h固溶处理)+80%压下量冷轧+(80℃, 48 h)时效合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为773 MPa、720 MPa和5%。显微组织分析表明:相较于冷轧合金,时效合金强度的提高源于冷轧加工硬化(高的位错密度、高的轧制织构体积分数及细化的晶粒尺寸)和析出强化的共同作用;时效合金伸长率的改善与位错回复程度和析出相特征同时相关。此外,根据时效析出和位错回复特征,分析了时效过程中合金强度和伸长率的变化规律。     

K439B铸造高温合金800℃长期时效组织与性能演变

对K439B合金开展800℃、3000 h长期时效,研究合金显微组织及力学性能的演变,分析室温拉伸及815℃、379 MPa持久性能的变形机制。结果表明：热处理态K439B合金中的γ’相呈球状,晶界存在MC及M₂₃C₆ 2种碳化物,而枝晶间仅存在MC碳化物。在800℃长期时效过程中,γ’相的粗化遵循Ostwald熟化机制且形貌趋于立方化,γ′相粗化速率为71.7 nm³/h;晶界和枝晶间MC碳化物发生退化,M₂₃C₆碳化物析出含量逐渐增加。时效3000 h后晶界γ’相与M₂₃C₆碳化物存在■的位向关系。热处理态合金的室温抗拉强度和屈服强度分别为1159.0和911.5 MPa,815℃、379 MPa持久寿命为150.4 h。长期时效后γ’相尺寸增加使得位错的运动方式由以位错在基体中滑移为主向位错切入γ′相为主转变,γ′相中出现了更多的堆垛层错,合金室温拉伸强度和815℃、379 MPa持久寿命均降低。     

Al-Cu-Li合金厚板不均匀特征组织对蠕变时效成形的影响

采用单轴恒应力蠕变试验、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)技术等实验手段,研究了Al-Cu-Li合金厚板的不均匀组织特征对其蠕变时效成形过程的影响。结果表明：厚向不均匀组织的差异性表现出明显不同的蠕变变形行为,靠近中心层的特征组织具有更高的蠕变量和更快的初始蠕变速率;厚板特征组织的晶粒尺寸与蠕变变形之间无确定的相关性,而位错运动是影响蠕变量的主要因素;晶粒尺寸在蠕变时效前后变化微小,但蠕变时效后小角度晶界比例存在不同程度的提高。此外,厚板不同特征组织会影响蠕变时效过程中强化相T₁的析出行为,靠近中心层的特征组织在蠕变过程中会形成更多的位错缠结,促使T₁相大量析出和致密分布。     

综合提升Al-Zn-Mg-Er-Zr合金强度和耐蚀性的双级时效研究

本文以Al-Zn-Mg-Er-Zr合金为研究对象,通过硬度、电导率、力学性能、剥落腐蚀性能测试获得合金在不同时效工艺对应性能的变化规律,同时使用 EBSD、XRD、SEM 及 TEM 等组织与成分表征手段对其微观组织进行分析,阐明合金最佳综合性能与其组织模式的关系。结果表明:最优的双级时效工艺为90℃/12h+145℃/18h;此双级时效下的屈服强度为388MPa,延伸率为14.0%,剥落腐蚀评级为PB,此时合金主要强化相（GP区和η′亚稳相）在晶内大量弥散析出,晶界处的η相呈断续分布。对比该合金T6（120℃/24h）单级时效处理态,屈服强度为328MPa,延伸率为17.75%,剥落腐蚀评级为EC,双级时效后合金综合性能得到显著提升。     

晶粒组织对2195铝锂合金应力时效析出行为与性能的影响

本文通过恒应力蠕变拉伸、室温拉伸及慢应变速率拉伸应力腐蚀性能测试等试验,结合OM、SEM、TEM及EBSD等组织观察,分析探究变形和细晶两种不同晶粒组织对应力时效处理2195铝锂合金析出行为与性能的影响。结果表明：与细晶组织板材相比,变形组织板材达到峰值硬度的时间由18h缩短至4h,峰值硬度由165.3HV升高到228HV,抗拉强度由584.6MPa提升至641.9MPa。通过计算细晶强化、位错强化及析出相强化对合金强度提高的贡献值,发现变形组织板材力学性能提升主要来源于位错强化的贡献。同时,与细晶组织板材相比,变形组织板材的 ISSRT值由7.6%降低到4.8%,应力腐蚀敏感性降低。变形组织板材的大角度晶界比例由细晶组织板材的64.6%降低至41.1%,晶界析出相分布更为离散,几乎观察不到无沉淀析出带,是获得较为优异抗应力腐蚀性能的主要原因。     

喷射态7075合金欠时效低温回归处理EI北大核心CSCD

采用欠时效代替传统峰值时效处理,再结合低温回归处理,可获得良好的综合性能指标,采用透射电镜观察、拉伸及电导率测试等方法,研究RRA处理中预时效处理对低温回归和再时效后喷射成形7075合金组织与性能的影响。结果表明:采用120℃、16 h的欠时效预处理比120℃、24 h峰值时效预处理更有利于合金在160℃低温回归过程中晶内析出相的回溶,并且晶界相粗化、断开,合金抗腐蚀性能改善。欠时效预处理的合金经低温RRA处理后,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为773 MPa、724 MPa、8.8%和37.2%(IACS),力学性能均高于T6峰值时效和传统低温与高温RRA的水平,且耐蚀性能也接近传统高温RRA制备小尺寸试样的,此工艺更适用于大型件的工业化热处理。     

喷射态7075合金回归再时效中预时效的研究

采用拉伸测试、TEM和电导率测试等方法,研究回归再时效(RRA)处理中预时效处理对喷射成形7075合金组织及性能的影响.结果表明,采用120℃,16 h的欠时效预处理比120℃,24 h峰值时效预处理和120℃,32 h过时效预处理更有利于在回归处理过程中合金晶内析出相的回溶,比120℃,8 h的早期预时效处理更有助于晶界相在再时效处理后断续分布.120℃,16 h预时效处理的合金经RRA处理后,其抗拉强度和屈服强度分别为782和726 MPa,均高于T6峰值时效和常规回归再时效水平;电导率为22.7MS/m,晶界析出相断续分布,合金抗腐蚀性能优良.     

固溶-时效对新型高强高淬透性热挤压Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响

采用力学性能测试、金相观察（OM）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微分析（TEM）研究了固溶-时效工艺对Al-6. 6Zn-1. 8Mg-0. 24Cu-0. 23Mn-0. 21Zr（wt%,7046A）合金挤压板带显微组织与力学性能的影响。结果表明:合金适宜的固溶-时效工艺为470℃×1 h固溶随后120℃×24 h人工时效。在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为570 MPa、532 MPa和10. 9%。T6态合金的物相组成为Al基固溶体、含Mn和Zr的初晶相以及3～5 nm的η’（MgZn₂）析出相,与此同时,晶界上析出η（MgZn₂）平衡相。合金的强化机制为固溶强化、亚结构强化和时效强化。      

热机械处理对Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu-0.22Zr-0.047Sr铝合金固溶时效态组织及力学性能的影响

以固溶-时效和热机械处理(TMT)(固溶-过时效-热压缩)-固溶-时效加工的超高强铝合金Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu-0.22Zr-0.047Sr为实验对象,分别采用电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)、硬度测试和拉伸试验研究合金组织晶粒晶界特征分布、内部的位错密度和力学性能,并定量计算位错强化和晶界强化值。结果表明:热机械处理对合金晶粒细化影响不显著,平均晶粒尺寸从7.30μm减小至6.04μm,晶界角度从21.45?下降到21.04?,小角度晶界比例从0.588下降到0.546;TMT使峰时效硬度从2146 MPa(120℃/48 h)提高到2268 MPa(100℃/48h),但对强度影响较小,二者屈服强度均为600 MPa左右,拉伸断口均为沿晶和撕裂混合断裂。合金分别经固溶及TMT-固溶后,晶界位错密度均为零,TMT使位错强化与晶界强化的总强化从58.8 MPa下降到57.4 MPa。     

非等温蠕变时效对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和耐腐蚀性能的影响

研究了非等温蠕变时效处理中升温速率和峰值温度对Al-Zn-Mg-Cu合金回弹性能、力学性能和耐腐蚀性能的影响。通过透射电镜分析了合金的析出行为和时效强化机理。结果表明：随着加热速率的降低和峰值温度的升高,合金的回弹率降低;晶内析出相的尺寸增大,而体积分数先增大后减小;晶界析出相逐渐变得不连续,无析出区扩大。经非等温蠕变时效（20℃/h,180℃）处理后的合金主要析出相为致密的η’相,晶界析出相不连续,无析出区的宽度约为44.2 nm。非等温蠕变时效（20℃/h,180℃）处理的合金力学性能和耐腐蚀性能均优于常见的等温蠕变时效（120℃,24 h）处理的合金,并且时效时间缩短了67%。     

轧制时效工艺对Cu-0.6Cr-0.1Zr合金性能的影响机理

基于ITER偏滤器服役工况制备了Cu-0.6Cr-0.1Zr合金,探究了不同轧制时效工艺对该合金力学性能和电导率的影响机理。结果表明,950℃固溶2 h+室温轧制50%+450℃时效15 min+室温轧制80%+450℃时效2 h工艺条件下合金综合性能最佳,其屈服强度为624.5 MPa、伸长率为12.1%、电导率为45.762 MS/m。采用TEM和EBSD表征了合金的主要强化相和显微组织,发现晶界强化、位错强化和析出强化是Cu-0.6Cr-0.1Zr合金强度高的重要原因。     

回归再时效7150铝合金的蠕变时效行为（英文）

通过蠕变时效实验、拉伸性能测试、电导率测试和透射电镜观察,系统研究回归再时效状态的7150铝合金的蠕变时效行为。蠕变时效实验结果表明,回归再时效状态7150铝合金的稳态蠕变主要是位错攀移机制(应力指数≈5.8),其稳态蠕变行为对晶内和晶界的析出相变化不敏感,但总的蠕变变形随着再时效时间的延长而增大。另外,在140°C蠕变时效16 h后,4种回归再时效样品的屈服强度和抗拉强度基本相同,但伸长率随着再时效时间的延长略有下降。而且回归再时效处理有利于提高7150铝合金的硬度和电导率。研究结果表明,蠕变时效前的回归再时效处理可以改善7150铝合金的晶内和晶界组织,提高合金的成形效率,改善合金的综合性能,包括力学性能和电导率。     

镍基合金617B的微观组织与力学性能（英文）

采用SEM、TEM和力学性能测试研究镍基合金617B在750°C下时效5000h过程中的微观组织稳定性和力学性能。在时效过程中,合金617B析出M23C6碳化物和γ′相,前者分布于晶界和晶内,后者分布于晶内。随着时效时间的延长,析出物颗粒尺寸逐渐增大。碳化物和γ′相颗粒起到析出强化作用,并提高时效态合金的硬度和强度。在时效过程中,时效态合金的强度和硬度具有良好的稳定性。合金617B时效后的韧性降低是由于γ′相抑制晶界附近的弹性变形,导致晶界裂纹形成;此外,晶界碳化物析出导致其与基体相的界面强度降低,晶界处易产生裂纹。这使得时效态合金的冲击韧性降低。但在时效过程中,时效态合金的韧性具有较好的稳定性是由于时效5000 h过程中析出相的分布未发生明显变化。     

终时效对7475铝合金微观组织和力学性能的影响

采用透射电镜和万能材料试验机研究了双级时效处理中终时效对7475铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：当一级时效工艺为120℃×5 h及终时效工艺为160℃×14 h时，合金基体析出相数量多，且细小弥散，晶界无沉淀析出带较窄，晶界析出相且呈断续分布；此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率最佳，分别为509 MPa、463 MPa和12.4%,与未处理的合金相比，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了4.5%、9.2%和11.7%;终时效温度为160℃时，随着终时效时间的延长，合金的强度先增后减，但变化幅度不大；终时效温度大于等于165℃时，随着终时效时间的延长，合金的强度显著降低，这是由于晶界无沉淀析出带宽度显著变宽，基体析出相尺寸明显粗化所致。     

蠕变时效制度对回归态Al-Zn-Mg-Cu合金析出相的影响

基于回归再时效(RRA)工艺,提出一种新的回归－应力时效制度(RSA)用于Al-Zn-Mg-Cu合金。系统研究了应力时效制度(时效时间和应力)对回归态Al-Zn-Mg-Cu合金析出相的影响。透射电镜(TEM)观察结果表明：在回归处理后,合金内部存在大量的基体析出相(MPts)和轻微不连续的晶界析出相(GBPs)。时效时间和应力对回归态合金析出相的影响十分显著。随着时间和应力的增加,基体析出相的尺寸增加而密度减少;同时,晶界析出相的尺寸、间距和无沉淀的宽度也增加。相比于回归再时效工艺,回归-应力时效工艺使得晶内析出相尺寸增加,无沉淀析出带变窄且晶界析出相更不连续。     

过时效工艺对AA2195铝锂合金微观组织的影响

采用扫描电子显微技术（SEM）、透射电子显微技术（TEM）、背反射电子衍射技术（EBSD）等分析手段对AA2195铝锂合金过时效对析出相粒子组态、细晶组织的影响进行了研究。结果表明：时效过程中析出的球状粒子为富Cu相,板条状相为富CuFe相;在相同的时效时间下,越高的处理温度可以得到更大的析出相粒子体积分数;在600K以下时效时,粒子沿原始晶界呈连续分布,并几乎占满所有晶界,这种网状分布的粒子在最终快速退火中不仅无法提供足够的形核位置,还将成为大角度晶界移动的障碍,导致大尺寸扁平状晶粒组织的形成,而600K以上的样品则可以得到球状粒子,晶界上无连续分布的粒子,得到了比较理想的晶粒组织。600K／24h炉冷是AA2195铝锂合金超塑性预处理的最佳时效工艺。     

7150铝合金三级过时效热处理制度

采用透射电子显微镜观察(TEM)和力学性能测试研究7150铝合金三级过时效热处理制度中各阶段对合金组织和力学性能的影响,并比较三级过时效热处理制度与单级峰时效、双级过时效、常规回归再时效(RRA)处理的组织和力学性能。结果表明:采用(110℃,16 h)欠时效制度作为合金的预时效制度,比采用(120℃,24 h)峰时效制度作为合金的预时效制度更有利于晶内析出相的回溶;采用(190℃,2 h)作为第二级高温时效制度,可以使合金晶内析出相部分回溶,晶界析出相充分断开;采用(110℃,16 h)+(190℃,2 h)+(120℃,16 h)三级过时效制度时,在同一电导率水平下,合金的抗拉强度损失明显低于采用双级过时效制度时合金的抗拉强度损失。     

Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr合金的显微组织与力学性能

对Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr(NZ30K)合金铸态、固溶态(T4)和时效态(T6)的显微组织、室温力学性能和断裂行为进行了研究。研究结果表明,NZ30K合金铸态时由α-Mg与分布在晶界的Mg12Nd相组成;固溶处理态时由过饱和α-Mg固溶体和晶粒内部细小的含Zr化合物组成;时效处理态时细小片状析出相从棱柱面析出,同时晶粒内部细小的含Zr化合物仍然存在。不同的时效处理工艺下时效析出相种类不同,200℃峰值时效态时为β″亚稳相,250℃×10h时效态时为β′亚稳相。合金经过200℃峰值时效处理后具有最佳的室温力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为142MPa、305MPa、11%。合金的断裂方式与其状态有关,铸态合金以沿晶断裂为主,固溶处理态和200℃峰值时效态合金以穿晶解理断裂为主,250℃×10h时效态合金为穿晶和沿晶混合型断裂。