时效对新型Al-Zn-Mg-Cu合金力学及应力腐蚀性能的影响

通过力学性能和电导率测试、慢应变速率试验(SSRT)以及显微组织TEM分析,研究了不同时效制度对新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金力学及应力腐蚀性能的影响。结果表明,合金的力学性能和应力腐蚀性能与时效制度密切相关。T6状态下,晶内析出相弥散细小,晶界析出相呈连续分布,合金的强度最高,抗应力腐蚀性能最差;经T7双级过时效处理后,晶界析出相粗化呈离散分布,出现明显宽化的晶间无析出带,合金的抗应力腐蚀性能得到明显提高,但其强度损失较多。经三级时效处理后,合金的组织综合了T6态和T7态的优点,使合金既有高的强度又有良好的抗应力腐蚀性能,合金的极限抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别达到580,570 MPa,16.7%和23.3 MS.m-1。     

Al-Zn-Mg系铝合金应力腐蚀性能

研究了热处理制度和时效工艺的改变对Al-Zn-Mg系铝合金的组织结构、力学性能和应力腐 蚀性能的影响。研究结果表明:高温预析出可以改变Al-Zn-Mg系铝合金晶界的析出相大小和分 布,从而改善其抗应力腐蚀性能;在T6和T612种人工时效条件下,预析出的合金的抗应力腐蚀 性能均好于无预析出的合金。在自然时效状态下,引入超声波,对无预析出合金的应力腐蚀性能 进行了初步探索,发现超声波可以提高合金的抗应力腐蚀性能,而对合金的硬度无影响。     

时效制度对1441Al-Li合金抗腐蚀性能的影响

对固溶态1441Al-Li合金板材分别进行T6时效,以及5%冷轧预变形后再进行150℃时效,即T8时效处理,通过晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)实验、极化曲线测试及透射电镜(TEM)分析,研究时效制度对1441铝锂合金的室温抗晶间腐蚀性能、抗剥落腐蚀性能及微观组织的影响。结果表明,合金经T6或T8时效处理后,随时效时间延长,合金微观组织由欠时效的晶内析出均匀的δ′相,变为晶内析出δ′相和S′相,以及沿晶界析出平衡相δ相和S相,因此合金抗腐蚀性能顺序为欠时效峰时效过时效。与T6时效态相比,经T8时效处理后,晶内析出的δ′相和S′相的数量增加、尺寸减小、分布均匀;同时,沿晶界析出的δ相和S相数量减少,PFZ变窄,合金的抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀能力提高。在3.5%NaCl溶液中进行的极化曲线测试表现出相同的结果。     

双级时效对含钪Al-Cu-Li-Zr合金力学性能与抗腐蚀性的影响

采用室温力学性能测试、透射电镜分析和腐蚀实验等方法,研究了双级时效对含钪Al-Cu-Li-Zr合金的力学性能与抗腐蚀性的影响.结果表明,经双级时效处理的合金可获得较佳的强塑性组合,与T8峰时效态合金相比,双级时效态合金可在不降低强度的情况下提高延伸率;T1相是合金的主要沉淀强化相,合金经双级时效处理后,晶内析出的T1相细小弥散且分布均匀,从而改善合金的抗腐蚀性.     

时效热处理对7B50超强铝合金组织与性能的影响

通过拉伸试验、维氏硬度测试、电导率测试、晶间腐蚀与剥落腐蚀试验、金相观察及透射电镜分析等,研究新型的4级时效工艺(four-step aging,FSA),即高温短时效—低温长时效—高温短时效—低温时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu系7B50超强铝合金组织和性能的影响。结果表明:FSA处理促使7B50铝合金晶界析出相发生球化和细化,晶界析出相的体积分数显著增大并呈非连续分布;与传统的回归再时效RRA工艺相比,经过优化的新型4级时效热处理能明显提高7B50铝合金的力学性能和抗腐蚀性能;经过150℃/5 h→110℃/24 h→150℃/5 h→110℃/12 h的4级时效处理后,合金的室温抗拉强度从582 MPa提高到685 MPa,抗腐蚀性能明显超过回归再时效(RRA)处理的合金。     

时效处理对Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr合金超声铸锭轧件组织与抗腐蚀性能的影响

分别采用T6、T73和RRA 3种时效制度对超声铸造Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr铝合金热轧板进行时效处理,研究时效制度对材料的组织、力学性能与耐腐蚀性能的影响,并与未经超声熔体处理的合金热轧板进行对比。结果表明:对于超声铸造Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr铝合金的热轧板,与T6时效态合金相比,T73时效态合金的抗腐蚀性能较好,但强度显著降低,RRA状态的合金强度与T6态合金相当,抗腐蚀性能显著提高;相对于未经超声熔体处理的合金,在超声波的空化、声流和机械振动效应的作用下,铸态合金的合金元素固溶度以及基体空位浓度都增加,在其组织遗传效应的影响下,采用相同时效工艺处理后合金中析出相的分布更加均匀但出现部分粗化现象,均匀分布的细小析出相对合金的强度有积极影响,粗化的析出相对合金的强度不利,但能提高合金的耐腐蚀性能。     

时效制度对Al–Zn?Mg合金组织和抗应力腐蚀性能的影响

采用慢应变速率拉伸应力腐蚀、室温拉伸、透射电镜等检测方法,研究传统T5、T73时效处理,以及新型T5I4、T5I6断续时效处理对Al–Zn?Mg合金微观组织、室温拉伸性能及抗应力腐蚀性能的影响。结果表明:断续时效T5I4处理后材料抗拉强度为400.0 MPa,明显高于传统T5及T73态样品,但材料抗应力腐蚀性能变差,应力腐蚀敏感系数为5.7%;而经断续时效T5I6处理后,材料的抗拉强度为408.5 MPa,较T5I4态相比有所提升,与此同时抗应力腐蚀性能也得到明显改善,应力腐蚀敏感系数为3.2%,该值明显小于T5I4及T5态;T5I4态晶内析出相平均粒径为2.0 nm,体积分数为8.8%,均明显小于其他3种时效制度,其晶界析出相为细小且连续分布的点状析出相;而经T5I6时效处理后晶内析出相体积分数为24.6%,明显大于其他3种时效制度,晶内析出相平均粒径（4.1 nm）较T5I4态有所增大,但依然小于T5、T73态,其晶界处析出相与T5I4态相比更加粗大,呈断续分布形貌。      

基于厚向组织性能考量的7B50铝合金中厚板回归再时效热处理

为解决T6态高强铝合金强度高而耐蚀性难以满足使用需求，采用三级时效工艺来改善析出强化相特别是晶界析出相的形貌、尺寸、分布等，并通过研究不同回归处理制度对组织、性能的影响而获得适宜7B50铝合金中厚板的三级时效工艺.研究发现提高回归温度或延长回归时间均会使中厚板心部及表层组织的晶内和晶界析出相发生粗化并析出稳定η-MgZn₂相，导致强度下降、电导率上升，其中回归温度对强度和电导率的影响显著.三级时效处理虽使晶内析出相尺寸有所增加，但却使T6态连续分布的晶界析出相呈断续分布，结合心部和表层强度及电导率测量结果认为合适的回归处理制度为165℃/6 h.然而，热轧引起中厚板表层较心部更为严重的变形使表层含有更多的亚晶或亚结构且其分布更均匀，从而使表层更快到达峰时效，进一步的回归再时效处理则使表层析出更多稳定η相，而η相的形成与晶内析出相的粗化长大是造成表层和心部强度差异的关键.虽然淬火/三级时效态表层和心部的晶粒结构存在差异，且局部出现亚晶合并长大，但其对强度的提升效果远低于表层析出稳定η相所引起的强度下降.可见，三级时效工艺并不能缓解7B50铝合金中厚板心部和表层的性能差异，但可使表层和心部的强度、电导率满足某实际工况要求.      

时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金组织与耐腐蚀性影响

采用剥落腐蚀、极化曲线、电导率、力学性能测试和TEM显微组织分析,研究T6、T74及RRA时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金的组织、力学性能与耐腐蚀性的影响.结果表明:①T6态合金的强韧性最高（σ_b:663.5 MPa、σ_0.2:625.4 MPa、δ:12.46 %）,但易腐蚀;与T6态合金相比,T74态合金（σ_b:640.2 MPa、σ_0.2:621.3 MPa、δ:11.34 %）的耐腐蚀性最好,但以牺牲强度为代价,而RRA态合金（σ_b:657.8 MPa、σ_0.2:628.8 MPa、δ:11.98 %）虽强韧性略低于T6态合金,但耐腐蚀性明显改善,综合性能优异.②合金的强度及耐腐蚀性分别与晶内η′析出相和晶界η析出相有关.晶内大量的η′析出相分布越均匀、弥散,尺寸越细小,合金的强度越高;晶界粗大的η析出相分布越离散,合金的耐腐蚀性越好.这与第一性原理计算的η′相与η相的理化性质相吻合.      

不同时效处理对7020铝合金组织和腐蚀性能的影响

通过扫描电镜、力学性能测试、电导率、晶间腐蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀试验研究了不同时效处理(T6、T73、T76)对7020铝合金性能的影响。结果表明,7020铝合金含有粗大的未溶相或难溶相,且分布不均匀,通过对第二相进行EDS能谱分析,第二相成分主要含有Al、Zn和Mg,并且Zn和Mg的原子比为1∶1,推断出7020铝合金含有大量的弥散相Al_2Mg_3Zn_3(T相)。7020铝合金的抗晶间腐蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀性能均与时效工艺密切相关,并且敏感性具有很好的一致性,其敏感性由低到高依次为T73、T76、T6。     

7xxx系铝合金回归再时效的研究现状

7xxx系铝合金作为高强度铝合金的代表,以其较高的强度以及良好的韧性和耐蚀性等优异性能而广泛地应用于航空航天及交通运输领域.该类可热处理强化铝合金对微观组织结构敏感,其性能受合金内部析出相的形核、生长及分布情况的影响.采用三级时效工艺—回归再时效处理,通过预时效、回归、再时效3个过程的有效配合改变合金的析出相状态,可以...     

近固溶限预析出对7055铝合金组织和力学性能的影响

通过改变固溶处理条件,即在近固溶限预析出并结合预析出前后的金相组织及不同时效制度下的电阻率和强度的对比,分析了近固溶限预析出对7055铝合金力学性能的影响。结果表明:在480℃时预析出在保持高的屈服强度和抗拉强度的同时改善和提高合金的抗SCC性能。     

时效制度对7B04高强铝合金力学及腐蚀性能的影响

采用常规力学性能、标准紧凑拉伸、电导率、慢应变速率拉伸(SSRT)及剥落腐蚀测试等手段,研究了不同热处理状态下7B04铝合金预拉伸板的力学及腐蚀性能。结果表明,合金的强度、韧性和腐蚀性能与时效制度密切相关。单级峰时效(T6)状态下合金的强度最高,但是其抗应力腐蚀(SCC)性能及断裂韧性最低;双级过时效(T74和T73)状态下材料的断裂韧性和抗SCC性能明显提高,但是其强度牺牲较多;与T6相比,RRA时效处理可明显提高合金的抗SCC性能,且强度牺牲较少,仅下降2%左右,同时断裂韧性也有一定提高。     

Zn及热处理制度对2056铝合金力学性能及局部腐蚀行为的影响

通过拉伸性能测试、晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)实验、极化曲线测试及透射电镜(TEM)分析,研究Zn元素和不同热处理制度对2056铝合金室温常规力学性能、抗晶间腐蚀性能、抗剥落腐蚀性能及微观组织的影响。结果表明,微量Zn均匀存在于合金的各个位置,可促进S′相的析出和提高合金强度;减小晶内与晶界的电化学腐蚀动力,使晶界析出的S相数量减少并不连续分布,无沉淀析出带(PFZ)变窄,提高合金的抗晶间腐蚀性能和抗剥蚀性能。与T6处理态相比,经T8处理后,晶内析出的S′相数量增加、尺寸减小、分布均匀,合金的强度显著提高,塑性降低;同时,沿晶界析出的S相数量减少,PFZ变窄,合金的抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀能力提高。在3.5%的NaCl溶液中进行的极化曲线测试也表现出相同的结果。     

工艺流程对船用5083合金挤压型材性能的影响

为优化5083铝合金挤压型材的生产工艺,对拉伸变形及退火处理后的5083铝合金型材的力学性能及腐蚀性能进行了研究。结果表明,拉伸强化可以有效提升试样强度;完全退火降低了试样强度,提高了试样韧性;低温退火降低试样强度的同时还大幅降低了试样的抗腐蚀性能。考虑到成本因素优先考虑挤压+拉伸强化工艺流程,对于某些需要特定成型的船舶构件,也可考虑采用挤压+完全退火+拉伸强化的工艺流程。     

高熵合金研究进展

高熵合金突破了传统合金成分的限制,通过调配多种组元的排列组合和含量,赋予了高熵合金高强度、高韧性、高硬度、低温韧性、耐腐蚀和抗辐照等优异的力学性能和功能性能,在众多领域表现出了巨大的应用潜力。高熵合金目前主要有三个代表性的种类:以3d过渡族金属为主的Cantor合金（CoCrFeMnNi）;以难熔金属为主的Senkov合金（NbMoTaW）;以铝镁钛等轻质元素为主的低密度高熵合金（AlMgLiZnCu, AlMgZnCuSi, AlZrTiNbMo）。本文从高熵合金的概念出发,详细介绍了高熵合金的制备工艺,讨论了如何制备具有高强度?高塑形、优秀磁性能?力学性能以及高强度?高导电性、轻质?高强度等优异综合性能的高熵合金,并对高熵合金未来的发展趋势进行了展望。     

2195铝锂合金力学性能和组织与冷热变形过程的相关性

采用力学性能测试、光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM),研究了 5 mm厚度2195铝锂合金挤压板材和后续2 mm厚度冷轧薄板T8时效态力学性能及微观组织的演化.研究结果表明:相同T8时效(3.8％预变形,148℃,38 h)条件下,5 mm厚度挤压板材抗拉强度及屈服强度比后续2mm厚度冷轧薄板...