超高强7055铝合金铸锭均匀化工艺优化

采用光学显微镜、扫描电镜、差热分析及透射电镜等手段,对一种航空用超高强7055铝合金大尺寸铸锭的均匀化工艺进行分析与优化。提出分级提高均匀化温度的方法,在确保不发生过烧的情况下,最大限度改善铸锭质量。结果显示:低温预均匀化时,铸锭中析出大量的Al₃Zr相,能够大幅度降低对后续挤压变形的再结晶比例;对铸锭采用400 ℃×4 h+465 ℃×16 h+474 ℃×8 h的分级均匀化处理工艺,能够显著消除铸锭中低熔点相的含量,提高铸锭质量,同时相比于原工艺节省约13 h。新的均匀化处理工艺,不仅提高了生产效率,还能够为后续工艺提供良好的铸锭。     

喷射成形7055铝合金的显微组织和力学性能

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备了7055铝合金的大规格喷射成形锭坯.通过显微组织分析和力学性能测试,研究工业规格喷射成形7055铝合金的初始组织、挤压工艺及热处理制度对显微组织和力学性能的影响.结果表明,喷射成形7055铝合金锭坯规格可达d 260 mm×1600 mm,晶粒为等轴状,粒度宏观均匀,主要在20～30 μm,组织无明显宏观偏析,锭坯致密度达到98.2 %.喷射成形态材料的T6态σb为500～543 MPa,显示控制往复喷射成形铝合金锭坯冶金质量优越.喷射成形锭坯经过小挤压比变形后达到全致密,大规格产品的T6态纵向σb提高到745 MPa,δ为12.8 %.     

热挤压对7055铝合金力学性能及组织的影响

采用挤压铸造成形工艺制备7055高强铝合金,研究了热挤压参数对合金力学性能及微观组织的影响,并与铸态下的力学性能及微观组织进行了对比.结果表明,热挤压态下的7055铝合金的微观组织和力学性能均优于铸态,并且晶粒随着比压的增加趋于细化,抗拉强度随着比压的增加趋于提高.当比压为75 MPa时,在730 ℃温度下进行挤压浇注,经过双级固溶处理和时效后,合金的晶粒明显细化,抗拉强度达到681.4 MPa,伸长率达到7.14%.     

7055铝合金超厚板组织与性能均匀性分析

采用ICP光谱仪、光学显微镜、电子万能试验机分析了 205 mm厚度7055铝合金超厚板不同厚度层的化学成分、显微组织及力学性能的均匀性.分析结果表明:板材不同厚度层的化学成分均满足标准要求,主要合金元素Cu、Mg、Zn沿板材厚度方向的偏析率分别为7.3％、7.4％、5.8％;板材经过475℃6 h的固溶处理及110℃...     

回归再时效对喷射成形7055铝合金组织和力学性能的影响

材料经过热挤压和双级固溶处理后,在不同的回归再时效工艺条件下进行了回归再时效处理,测试了时效态合金的抗拉强度、屈服强度、硬度和导电率,并观察其显微组织,研究回归温度和时效对合金组织和性能的影响。结果表明:采用温度160℃回归3 h的回归再时效处理可以使试样抗拉强度达到695 MPa,屈服强度达到680 MPa,硬度达到224.08 HV,导电率达到29.66%IACS。     

均匀化处理对6082铝合金组织和力学性能的影响

锻造铝合金零件在汽车行业已经得到广泛应用,为了能够生产出高性能的铝合金锻件,获得良好的铸造坯料显得尤为重要。采用不同工艺参数对6082铝合金试样进行均匀化处理,通过拉伸试验测量其拉伸性能,利用SEM和EDS分析其组织形貌和析出相成分。研究表明,均匀化处理工艺显著影响6082铝合金的性能。     

静磁场处理对7055铝合金的显微组织和性能的影响

本文研究了不同静磁场强度对7055铝合金显微组织和力学性能的影响，其中，位错特征、相变、织构、拉伸性能、断口形貌和残余应力都用先进检测技术进行了分析。结果表明：试样中的位错密度随着磁感应强度B的增加而呈上升趋势，位错由原来的低能胞状向网络状转变；此外，磁场也促进了晶粒的细化和η (MgZn2) 向η" 的转变，这有益于材料综合性能的提高。当B = 3 T时，磁场弱化了晶粒择优取向且重新调整了晶粒结构，此时，材料获得最优性能，延伸率，残余应力，抗拉强度分别为10.5%，38 MPa,，555MPa。断口形貌也通过扫描电镜进行了分析，其特征与材料塑性增强一致。     

均匀化处理对6061铝合金棒材显微组织影响研究

应用金相显微镜和SEM研究了均匀化处理后6061铝合金的显微组织,结果表明铸态组织晶界上有较多的粗大析出相粒子。经过均匀化处理后,晶粒尺寸显著增加。存在的网状非平衡相和枝晶组织也已经基本回溶至铝基体内,晶界上的粗大析出相粒子数量有所减少。SEM分析表明,铸态中存在的析出相粒子是细长针状的Al(MnFe)Si相,经过均匀化处理后,针状Al(MnFe)Si相开始分段断裂,部分回溶至基体内,残留部分表现出球化特征。该类析出相粒子的存在有利于提高合金强度和塑性,提高了产品的后续加工性能。     

均匀化处理对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

为改善铸态AZ91镁合金的力学性能和成形加工性能,对铁模铸造试样进行了均匀化退火处理,退火温度范围为350—450℃,退火时间范围为5—24h．均匀化退火后Mg17Al12相呈细小的颗粒状分布在α-Mg基体上,枝晶偏析大部分得到消除．力学性能实验结果表明,铸态AZ91镁合金的抗拉强度约为163MPa,延伸率为3．2％;经过380℃,15h均匀化退火,可获得最高延伸率达11．2％,抗拉强度243MPa;经过420℃,5h均匀化退火,可获得最高强度达246MPa,延伸率达10％．     

均匀化退火对3003铝合金冷轧板组织的影响

利用OM、SEM及EDS等手段,研究了均匀化退火对电解铝液直接铸轧3003铝合金冷轧板显微组织的影响。结果表明,均匀化退火前的3003铝合金冷轧板组织中存在较多粗大的针片状FeAl3相,少量圆颗粒状(Fe,Mn)SiAl相及短棒状(Fe,Mn)Al6和MnAl6相;均匀化退火后,Mn从过饱和固溶体中析出,置换FeAl3中的部分Fe而形成大量(Fe,Mn)Al6相,针片状FeAl3相明显减少,同时在晶间析出大量圆颗粒状(Fe,Mn)SiAl及短棒状MnAl6相。     

预变形对2519铝合金组织与力学性能的影响

通过拉伸测试、显微硬度测试、透射电镜及扫描电镜分析等手段研究了预变形对2519铝合金组织与力学性能的影响.结果表明:预变形降低了合金于180℃时效第一阶段的硬化效果,提高了合金峰值硬度及强度,缩短了峰值时效时间.预变形合金强度、硬度的提高是由于θ′相的数目增加和尺寸减小.细小弥散的θ′相有利于阻碍位错的运动,提高了合金的强度,同时也降低了合金的塑性.综合考虑合金的强度和塑性,2519铝合金时效前的预变形以15%为宜.     

时效处理对7050T451合金组织及性能的影响

采用室温拉伸和断裂韧性测试方法,借助扫描电镜、透射电镜等设备,研究时效处理对7050T451铝合金性能的影响及材料微观组织形貌演变。结果表明,160℃时效时,随着时效时间的增加,晶界析出的粗大η相增多,晶界无析出带变宽,7050T451铝合金晶粒内部弥散分布的细小η′相密度增加,成为主要强化相,材料强度提高,延伸率下降;7050T451晶界析出相体积分数随时效时间增加,降低材料断裂韧性;晶粒内残留位错处易析出粗大η相,但数量较少,对材料性能无明显影响。     

7055喷射成形高强铝合金激光焊接头组织及性能

采用激光焊接对2 mm厚喷射成形的7055-T76511铝合金进行焊接试验。通过显微硬度和拉伸试验测试焊接接头的力学性能,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射技术(EBSD)以及X射线衍射(XRD)分析焊接接头的微观组织。结果表明,7055铝合金激光焊接头无明显的软化区,焊缝显微硬度最低,约为130~140 HV,接头的抗拉强度372 MPa,伸长率4.1%。焊缝组织有明显的三个区(热影响区、熔合区和焊缝区)。热影响区组织是产生了部分再结晶的等轴晶粒;熔合区由于非均匀形核形成了等轴非枝晶区(non-dendritic equiaxed grain zone,EQZ),晶粒尺寸3~8μm;焊缝区靠近熔合线为柱状枝晶,中心为胞状枝晶。     

7055铝合金的非等温时效工艺

结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)等,对非等温时效处理后7055铝合金的组织、硬度、拉伸和抗腐蚀性能进行了研究。结果表明:合金的硬度和强度在60～120℃快速增加,随后缓慢上升并于160℃达到峰值,在时效后期则呈直线下降,伸长率的变化趋势与之相反。非等温时效过程中,起始温度、终止温度及升温速率会对合金的性能有一定影响。升温时效至160℃,合金不仅能够满足T6态的力学性能要求,同时能获得较好的抗腐蚀性能。      

7055超高强铝合金的时效工艺

通过拉伸试验、TEM观察、EDS分析等手段研究了时效处理对7055超高强铝合金力学性能及微观组织的影响,并最终确定了7055铝合金合理的时效工艺。结果表明,7055铝合金的最佳单级时效工艺为120 ℃×4 h,时效后的抗拉强度达到660 MPa。TEM分析结果表明7055铝合金在120 ℃时效4 h时主要析出相为GPI区,至时效8 h时,基体内开始出现η'相与GPI区并存,随着时效时间的延长,合金中的η'相体积分数不断增加,到时效时间为24 h,合金晶内析出相基本以η'相为主。     

双重淬火对7055铝合金组织性能的影响

通过拉伸性能测试、晶间腐蚀和剥落腐蚀性能测试,金相显微镜、透射电子显微镜研究了双重淬火对7055铝合金组织及性能的影响.结果表明:合适的双重淬火可调控晶界和晶内析出状态,使合金时效后晶界上的析出相呈断续分布,晶内沉淀强化相均匀、弥散、细小析出,保证合金高强度的同时,提高晶间和剥落腐蚀性能.     

7055超高强、超高韧铝合金力学性能分析

用拉伸试验研究了经不同固溶和时效工艺处理后7055铝合金的力学性能,并结合显微组织进行了分析.结果表明,复合固溶(双级) 特殊时效处理新工艺比传统热处理工艺更合理,可使铝合金获得超高强、超高韧的有效结合.试验确定了最佳工艺,即强化固溶:455 ℃×(10～30)min 470 ℃×(20～40)min (480～500)℃×(10～30)min;特殊时效:135 ℃×16 h (190～210)℃/(10～20)min,铝合金新状态T78的σb＝720 MPa、σ0.2＝690 MPa、δ5＝12%.     

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.     

回归再时效工艺对7055铝合金板材组织及性能的影响

通过TEM、SEM、DSC等分析及拉伸试验、电导率测试,对7055铝合金板材回归再时效后的显微组织、性能进行了系统研究。结果表明,随着回归时间的延长,回归再时效处理后的合金强度先升高后降低,导电率单调升高。与T6态相比,合金经回归再时效处理后,晶界析出相间距变大,呈断续分布,且晶内强化相的尺寸也发生了一定程度的粗化。当合金板材的回归再时效工艺为121℃×24 h+170℃×30 min+121℃×24 h时,7055铝合金板材的综合性能最优,抗拉强度达630.75 MPa,屈服强度达588.75 MPa,导电率达34.75%IACS,断裂机制为混合型断裂。