2A12铝合金T6和T8时效态的疲劳性能

在MTS-8032疲劳试验机上对不同时效状态的2A12铝合金进行轴向拉伸应力疲劳试验,并采用扫描电镜(SEM)分析该合金T6和T8时效状态对疲劳断口形貌的影响。结果表明:T6态(495℃×1 h水淬,190℃×8 h时效)和T8态(495℃×1 h水淬,预拉伸4%后进行190℃×6 h时效)2A12合金棒材,轴向疲劳寿命都随着应力水平的提高而降低。在较高应力水平如420 MPa,T6态和T8态合金的轴向疲劳寿命相近,都在105左右。而在较低应力水平如280 MPa,T8态合金的疲劳断裂循环周次较高。预变形处理提高合金300 MPa应力水平以下的疲劳寿命。T6态合金在107次的疲劳强度约为220 MPa,而T8态合金在107次的疲劳强度约为280 MPa。4%的预拉伸变形处理可以提高合金的疲劳强度。     

超声波冲击法对S355J2W+N钢焊接接头疲劳性能的影响规律动态研究

采用超声波冲击方法，对轨道客车转向架焊接构架用S355J2W+N耐候钢对接焊接接头进行了消应力处理，然后对焊态和超声波冲击态的两类焊接接头，分别进行了拉伸试验和指定寿命为1.0×10⁶,2.0×10⁶,3.0×10⁶,4.0×10⁶,6.0×10⁶和1.0×10⁷次共6种次数的循环脉动拉伸疲劳试验。试验结果表明：经超声波冲击处理后，焊接接头的屈服强度由272 MPa提高到了428 MPa,提高了57.4%;平均抗拉强度从408.5 MPa提高到了530.7 MPa,提高了29.9%;指定寿命为2.0×10⁶,3.0×10⁶,4.0×10⁶,6.0×10⁶和1.0×10⁷次循环脉动拉伸疲劳试验后的中值疲劳极限分别提高了54.3%,27.2%,45.4%,74.5%和89.2%,1.0×10⁶次循环脉动拉伸疲劳试验未断裂。超声波冲...     

自然时效效应及预时效处理对7A20铝合金组织性能的影响

研究了中强度7A20铝合金的自然时效硬化效应及预时效处理对组织和性能的影响。采用光学显微镜和透射电镜表征了其微观组织结构,采用维氏硬度计和万能拉伸试验机测试了其硬度和力学性能。结果表明:固溶态7A20试验铝合金的自然时效硬化效应明显,12天后硬度由56 HV0.5提高到122 HV0.5,提高了117.86%。经120 ℃×10 min预时效处理后,自然时效硬化增量最低,相比于固溶态降低了16 HV0.5,有效抑制自然时效硬化效应;同时,预时效处理提升了烘烤硬化效应,烘烤硬化后屈服强度提升了166 MPa,抗拉强度提高了51 MPa,伸长率降低了7%。烘烤处理前,其晶内的强化主要来自于与基体共格的GP区,烘烤处理后为尺寸小于5 nm、弥散分布的η′强化相。     

时效处理和挤压后预变形工艺对Mg-Gd合金组织和力学性能的影响

将挤压态Mg-4Gd合金沿挤压方向进行10%预拉伸处理,然后研究了时效处理对预变形后合金组织和力学性能的影响。结果表明:预拉伸处理产生加工硬化的同时促进了变形镁合金中灰暗过渡相及明亮平衡相的形核,时效过程加速了过渡相的形成及其向平衡相的转化。随着时效温度升高,明亮平衡相的平均尺寸增加。预拉伸试样经时效处理可提高力学性能,当时效工艺为210℃×24 h时,合金综合力学性能最佳,其硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为66.65 HV0.1、137.4 MPa、245.4 MPa和22.1%;时效温度升高使得合金的峰值硬度降低,但达到硬度峰值所需时间缩短且强度和伸长率均保持在较高水平。     

拉伸与轧制预变形对2519A铝合金组织与力学性能的影响

通过硬度测试、拉伸测试、透射电镜分析以及织构测试等手段,研究拉伸和冷轧两种不同预变形方式对2519A铝合金165℃时效后组织与力学性能的影响。结果表明:适当的变形量均使θ′相尺寸细小、密度增加,而变形量过大使θ′相分布变得较不均匀,合金强度提高不大,而塑性降低;6%拉伸预变形和7%冷轧预变形使合金板材峰值时效抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为472MPa、404MPa、15.6%和472MPa、417MPa、9.4%,二者的抗拉强度基本相同,但前者的屈服强度低、塑性高;两种预变形方式下板材织构类型相同,取向密度无明显差别;合金板材屈服强度和伸长率的差别由第二相θ′相的数量、尺寸和分布所确定。     

预轧制时效对2055铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了不同预轧制变形时效对固溶态2055铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明,对固溶2055铝锂合金在时效前进行预轧制变形可显著缩短峰值时效时间、提高合金硬度和强度。当预轧制变形量为0、3%和10%时,2055铝锂合金分别在155℃下时效40、30和28 h达到峰值硬度（HV）,分别为207.66、215.31和220.07。10%预轧制+155℃×28 h峰时效合金的屈服强度、抗拉强度分别达到562.64 MPa和622.04 MPa,比未预轧制、3%预轧制峰时效合金分别提高了67%、21%和43%、8%,大塑性变形诱导高密度位错促进析出相大量均匀弥散析出是其力学性能提高的主要原因。     

Zr、Cr元素对7N01铝合金板材组织及性能的影响

采用金相、扫描电镜、拉伸试验及轴向疲劳试验等分析检测方法研究了两种不同Zr、Cr含量的7N01铝合金板材的金相组织、拉伸性能与疲劳强度。结果表明,Zr、Cr含量高的7N01铝合金板材横、纵向表层组织均未发生再结晶,Zr、Cr含量低的7N01铝合金板材横、纵向表层组织中存在明显的粗晶层;自然时效初期两种合金板材的强度快速升高,伸长率降低,随着时间延长,强度增速减缓,且Zr、Cr含量高的合金强度一直相对较高;充分自然时效后,Zr、Cr含量高的合金疲劳强度达到136 N/mm~2,Zr、Cr含量低的合金疲劳强度仅达到124 N/mm~2。     

纳米晶Al-Mg-Si-Cu铝合金的微观结构、力学性能和时效相演变

通过变形前在合金内部引入高密度纳米时效相并随之进行高压扭转变形(HPT)，可制备具有纳米晶结构的高强高韧Al-Mg-Si-Cu铝合金。采用X线衍射仪、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和原子探针层析技术分析了峰时效(T6态)与不同圈数(T)高压扭转变形相结合工艺制备的纳米晶6061铝合金的微观结构，并通过硬度与拉伸实验对不同状态合金进行了力学性能测试。结果表明：T6态合金经HPT 5T变形后，硬度由107HV提高至176HV，抗拉强度和屈服强度分别由297 MPa和234 MPa (T6)提升至620 MPa和555 MPa (HPT 5T)，并具有12%的均匀伸长率；此时，合金中各微观结构参数(晶粒粒径、微观应变与位错密度)接近峰值；继续变形时，各参数无明显变化；合金中时效相随HPT变形发生“时效相→破碎→球化→细化→回溶→过饱和固溶体→再析出时效相”的动态演变过程。     

微合金元素对7N01铝合金板材组织与疲劳性能的影响

通过金相组织、力学性能、疲劳性能检测及透射电镜分析,研究了微合金元素对7N01-T4铝合金板材的组织和疲劳性能响。结果表明,低Zr、Cr含量的7N01-T4铝合金板材表层存在明显粗晶层,高Zr、Cr含量的板材没有粗晶层,且组织较均匀;自然时效30 d的低Zr、Cr含量的7N01-T4铝合金板材的抗拉强度比高Zr、Cr含量的约低30 N/mm~2,两种成分板材的纵向强度均高于横向强度10 N/mm2以上,伸长率则约低3%;低和高Zr、Cr含量的7N01-T4铝合金板材疲劳强度平均值分别为130 N/mm~2和142 N/mm~2;95%置信度、50%可靠度下的条件疲劳强度分别是124N/mm~2和135 N/mm~2;Zr和Cr元素显著影响合金的组织和综合性能。     

时效时间对7150铝合金组织和性能的影响

通过维氏硬度测试、电导率测试和拉伸、晶间腐蚀等测试方法,研究了预时效、回归及再时效三个阶段中的时效时间对7150铝合金组织和性能的影响,借助透射电镜观察时效处理各阶段合金的微观组织演变。结果表明:120℃×20 h欠时效作为预时效工艺,比120℃×24 h峰时效的晶内析出相更细小,高温回归时更利于回溶。在190℃短时回归5、15和30 min中,15 min回溶效果最好,硬度最低,再经120℃×24 h再时效后合金抗拉强度Rm、屈服强度RP0.2、伸长率A分别为622 MPa、573 MPa、10.8%,显微硬度为204 HV,力学性能与120℃×24 h单级峰时效时相近。经120℃×20 h+190℃×15 min+120℃×24 h处理后7150铝合金综合性能好,耐晶间腐蚀性能佳。     

冷轧与拉伸复合预变形对2519A铝合金板材应力腐蚀的影响(英文)

采用10-6s-1慢应变拉伸测试手段研究冷轧与拉伸复合预变形对2519A铝合金抗应力腐蚀开裂性能的影响。冷轧7%后再垂直拉伸3%的合金板材抗拉强度和应力腐蚀指数分别为481MPa和0.0429,与冷轧4%后再平行拉伸3%以及冷轧7%后再平行拉伸3%的合金板材相比表现出了更好的力学性能和抗应力腐蚀开裂性能。这主要是由于冷轧7%后再垂直拉伸3%在合金板材中生成了密度更高且分布更均匀的位错组织,使时效后合金板材晶内析出相细小、密集,晶界析出相不连续,晶界无沉淀析出带且较窄。     

6016铝合金汽车板材预时效处理工艺研究

研究了预时效处理工艺对汽车用6016铝合金板烘烤硬化性能的影响,试验结果表明,经过预时效处理可明显改善人工时效过程中合金软化现象。160℃、7 min预时效处理后板材硬度值高于T4态且呈现增长趋势,有效的抵消了自然时效过程中的合金软化现象。DSC结果表明,预时效处理可加快Mg2Si相析出速度,提高人工时效效果。拉伸结果表明,预时效后烤漆试样屈服强度达到321 MPa,相比自然时效烤漆试样硬度提高了60 MPa,降低自然时效对板材烤漆硬化性能的影响。对6016铝板材采用固溶处理+预时效+烤漆硬化工艺流程,有利于获得良好的板材冲压成形性能以及烘烤硬化处理效果。     

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。     

预时效对车身用6016铝合金烘烤硬化性能的影响

采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等手段研究了不同预时效处理对6016铝合金烘烤前后微观组织和力学性能的影响。结果表明:6016铝合金具有较强的自然时效硬化能力,自然时效24 h的6016铝硬度比固溶态合金硬度增加了45.6%。自然时效超过24 h以后,合金硬度值变化不大。通过预时效处理可以显著提高6016铝合金的烘烤硬化效果。经550 ℃×30 min固溶+160 ℃×10 min预时效处理后,6016铝合金规定塑性延伸强度为131.4 MPa,伸长率为24.7%。再经175 ℃×30 min烘烤后合金规定塑性延伸强度达到199.5 MPa,烘烤硬化值(BH)为68.1 MPa,此工艺为6016铝合金车身板最佳的热处理工艺。     

A7N01铝合金焊接接头的不均匀特性

以A7N01铝合金焊接接头为分析对象,通过金相试验、显微硬度试验、拉伸试验和缺口疲劳试验分析了焊接接头微区的不均匀性．结果表明,A7N01铝合金焊接接头母材、焊缝、热影响区内的组织和硬度差别较大,焊缝硬度最低约为HV75,母材焊缝最高约为HVI10,热影响区内硬度变化较大．母材的屈服强度和抗拉强度高于焊缝和热影响区．而热影响区的断后伸长率最高．三个区域内疲劳裂纹萌生寿命差异较小,裂纹萌生寿命与总寿命之比近似为常数,疲劳总寿命差别明显,母材的疲劳总寿命最长,焊缝疲劳总寿命最短．     

冷轧和时效过程中1RK91不锈钢的组织与性能演变

利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、维氏硬度计、万能材料试验机等研究了1RK91不锈钢冷轧过程中应变诱发马氏体组织转变及时效工艺对材料力学性能的影响。结果表明:1RK91不锈钢冷轧过程中发生应变诱发马氏体相变,应变诱发马氏体的形核取决于冷轧中位错的增殖与运动,受变形温度影响。材料的强度和位错密度随冷轧变形量的增大而增大,固溶和75%冷轧后抗拉强度分别为903 MPa和1195 MPa,位错密度分别为5.75×10¹⁰ cm^-2和8.84×10¹⁰ cm^-2,计算得到该钢的冷加工强化系数为3.89 MPa/%。常规时效下,固溶和75%变形量的峰值硬度分别为499 HV0.2和610 HV0.2,分级时效后峰值硬度分别为513 HV0.2和639 HV0.2。随变形量的增大,常规时效处理材料峰值硬度增加,达到峰值硬度的温度降低,总体上分级时效处理后具有更高的峰值硬度和更好的抗过时效能力。     

高速列车6N01铝合金型材焊接接头疲劳性能

针对高速列车6N01铝合金型材侧墙部件,采用脉动拉伸试验方法分别测试了母材、单丝MIG焊对接接头、激光-单丝MIG复合焊对接接头、激光-双丝MIG复合焊对接接头的疲劳性能,试验采用升降法进行,应力比为0.1,疲劳寿命设定为1×10~7。疲劳测试结果表明,在该试验条件下,6N01铝合金母材的疲劳强度为115 MPa,与铝合金母材相比,焊接接头的疲劳性能略有降低,单丝MIG焊接头的疲劳强度约为87 MPa,为母材的75.7%,激光-单丝MIG复合焊接头的疲劳强度约为107.5 MPa,为母材的93.5%,激光-双丝MIG复合焊接头的疲劳强度约为105MPa,为母材的91.3%,激光-单丝/双丝MIG复合焊对接接头的疲劳性能优于单丝MIG焊对接接头的疲劳性能。     

高强阻尼铝合金轧制板材的组织与性能

采用气体雾化/粉末冶金（RS P/M）工艺研制Al-9.0Zn-2.5Mg-2.0Cu-0.1Ni-0.1Zr/Zn-30%Al（LZ7）高强阻尼铝合金,经挤压、轧制成5.0 mm板材。详细观察LZ7板材轧制和双重时效（T7态）两种状态下的组织,并测试了T7态室温拉伸性能和阻尼性能。结果发现：采用快速凝固气体雾化制备的LZ7合金主要强化相有η′相和η相;LZ7金属基复合材料具有较好的阻尼性能,室温-250℃,LZ7合金的阻尼性能为6.0×10-3-24.52×10-3;室温下：0σ.2〉465 MPa,σb〉490 MPa,5δ〉6.0%。     

7A55铝合金预拉伸板材的双级时效工艺

研究了不同热处理工艺下7A55铝合金淬火预拉伸(W51)板材的力学性能、腐蚀性能、电导率变化以及相应的微观组织特点.用正交实验分析双级时效工艺,结果表明7A55铝合金双级时效的四因素中第二级时效温度和时间是影响最终性能的主要因素.淬火预拉伸7A55合金板材最佳双级时效热处理工艺分别为:T7651:121℃×5h+170℃×6h,T7451:121℃×5h+160`C×14h.电镜观察结果表明,T7451,T7651时效时晶内析出半共格的η'相和η相,并有不同程度粗化,晶界为断续分布的粗大η平衡相.这种微观结构能有效的提高7A55合金板材的电导率和腐蚀性能,同时使合金具有较高强度.     

预拉伸对2124铝合金蠕变时效形性同步的影响EI北大核心CSCD

基于四点弯曲变形装置,采用光学金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)等显微表征技术,结合回弹率和室温力学性能测试,研究预拉伸量对2124铝合金蠕变时效成形中回弹与性能同步的影响。结果表明:蠕变时效成形条件下的预拉伸量适用范围与人工时效不同,选择恰当的预拉伸量可实现蠕变时效成形过程中成形目标与材料性能的耦合调控。随着预拉伸量的增加,弯曲板材试样蠕变时效后的回弹率先快速下降后缓慢回升,且在预拉伸3%处,出现回弹最小值;合金的强度呈现出"双峰形"的增长特征,分别在预拉伸2%和5%处达到峰值,在预拉伸3%处,出现极小值;综合考虑2124铝合金板材蠕变成形后的强度、塑性和回弹等条件,推荐的预拉伸量范围为1.5%~2.5%。