Al-8.0Zn-2.3Cu-2.0Mg-0.2Zr铝合金的均匀化及固溶处理

设计了一种Al-Zn-Cu-Mg高强铝合金,采用金相分析、力学性能测定,断口扫描等,对该合金的均匀化和固溶工艺进行了研究。结果表明:合金铸态组织中存在非平衡共晶相,经430℃×12 h+475℃×24 h双级均匀化处理后非平衡共晶化合物基本消失,Zn元素扩散基本结束,均匀化效果好。合金经470℃固溶处理60 min时,综合力学性能最佳,抗拉强度达到623 MPa,屈服强度达到571 MPa,伸长率为12.17%。     

制备工艺对Cu-15Ni-8Sn合金晶粒特征和力学性能的影响

对比了Cu-15Ni-8Sn合金铸态、均匀化退火态(850℃×8 h)、锻造态、固溶态(840℃×1 h)和时效态(400℃×6 h)的硬度、强度和伸长率变化规律,分析了不同工艺状态下合金的显微组织和断口形貌。结果表明：铸态合金的组织为发达的树枝晶;经均匀化退火后,枝晶组织消失,层片状组织完全溶于铜基体;均匀化退火态合金经锻造后,晶粒尺寸明显减小,平均晶粒尺寸从58.78μm减小到4.22μm,抗拉强度由395.39 MPa提高到659.50 MPa,细晶强化为主要强化机制;固溶态合金由于溶质原子的充分固溶,伸长率大幅提升到46.7%;进一步经时效处理后,抗拉强度提高到802.50 MPa。     

均匀化和固溶处理工艺对7136+0.1%Cr铝合金组织和性能的影响

在实验室制备了7136+0.1%Cr铝合金,熔炼铸造后对铸态合金进行了均匀化处理,并轧成2 mm厚的铝合金板材,然后进行了固溶处理。采用金相分析、力学性能测定,断口扫描等手段进行了组织和性能分析。结果表明,430℃×12 h+475℃×24 h二级均匀化处理制度的均匀化效果较好,加热温度470℃保温60 min的固溶处理效果最好。     

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。     

固溶温度对7A85铝合金显微组织和断裂机理的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和能谱仪(EDS)等研究了经不同温度固溶处理的7A85铝合金显微组织和断裂机理。结果表明：经446～470℃固溶1 h后淬火,合金的再结晶分数从5.72%(446℃×1 h)增至12.5%(470℃×1 h),平均晶粒尺寸从12.18μm增加至15.03μm;经双级时效(120℃×4.5 h+165℃×6 h)处理后,难溶第二相颗粒体积分数从热轧态的5.78%降至1.37%～2.32%;合金经470℃固溶1 h及双级时效后的综合力学性能最优,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为(526.4±8.3) MPa、(476.0±9.5) MPa和(10.5±1.4)%;固溶温度超过462℃时,细晶强化机制减弱,合金的断裂机理由颗粒脱聚断裂转变为穿晶韧窝断裂。     

强化固溶处理对含Sr 7085铝合金微观组织与力学性能的影响

采用电子背散射衍射检验、硬度与电导率测试、拉伸试验、扫描电镜观察,研究强化固溶处理(470℃×2 h+480℃×2 h+490℃×2 h)对经T7652(2%~3%预压缩+121℃×5 h+153℃×16 h)处理的7085铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:与经常规固溶(470℃×2 h)+T7652处理的7085铝合金相比,经强化固溶+T7652处理的合金平均晶粒尺寸由28.28188μm长大至31.18777μm,硬度由197.93 HV提高到200.18 HV,电导率基本不变,屈服强度从474.8 MPa提升至482 MPa,抗拉强度从537 MPa提升至542.3 MPa,伸长率则由12.575%下降到11.5%,断口裂纹多为沿晶扩展。     

再生7050铝合金热处理工艺研究

利用光学显微镜、直读光谱仪、万能试验机等手段,研究了再生7050铝合金铸锭均匀化热处理、板材固溶及时效处理工艺。结果表明,再生7050铝合金中主元素Cu、Mg、Zn偏析率均保持在8%以下,低倍组织无裂纹、气孔等铸造缺陷;铸锭经470℃×20 h的均匀化热处理后,晶界处非平衡凝固条件下形成的共晶组织消失;板材经过475℃×0.5 h的固溶处理后,晶界处第二相回溶较彻底,伸长率达到34%;再经过120℃×24 h的时效处理后,晶内弥散析出颗粒状析出相,板材的力学性能达到最高,其中抗拉强度为608 MPa、屈服强度为539 MPa,同时伸长率为17.5%。     

固溶处理对7B04铝合金冷轧板组织性能的影响

在实验室中制备了试验用7B04铝合金,经铸造-均质化退火-热轧-中间退火-冷轧后制得7B04铝合金板材,并对合金板材进行了后续固溶时效处理,研究了固溶处理对其组织和性能的影响。结果表明,470 ℃×1 h固溶+120 ℃×21 h时效处理铝合金冷轧板材再结晶明显,有少量晶粒处于伸长状态,除粗大第二相粒子外,未发现细小第二相粒子,综合力学性能较好,抗拉强度为596 MPa,屈服强度为537 MPa,伸长率为14.88%。固溶温度达到480 ℃时,合金再结晶明显,但保温时间不能超过0.5 h,否则合金强度和塑性下降。     

均匀化退火工艺对铸态AZ80镁合金组织与性能的影响

研究了均匀化退火工艺对AZ80镁合金组织和性能的影响,用扫描电镜对铸态和均匀化退火后试样室温拉伸断口进行了分析。结果表明,均匀化退火能有效消除枝晶偏析、改善材料的组织和力学性能。确定390℃×16 h均匀化退火为合金的最佳处理工艺。冷速的快慢造成析出沉淀相形貌和数量差异,引起合金力学性能不同。冷速越大,硬度和强度越高,而伸长率越小。铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂,经均匀化处理后断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂。     

固溶温度对Mg-8Zn-1.5Sm镁合金显微组织和力学性能的影响

利用SEM、XRD、硬度及力学性能测试,研究了Mg-8Zn-1.5Sm合金400℃固溶处理后的显微组织和力学性能。结果表明:合金固溶处理后主要成分Mg2Zn3与Mg41Sm5明显增多。随固溶处理时间增加,原先的α-Mg枝晶结构的数量不断减少并转变成块状组织;当固溶时间达到20 h后,合金中的枝晶组织已经完全消失。随固溶时间的上升,合金拉伸强度、伸长率与硬度均表现出先增强后减弱的变化,在20 h时,分别达到256 MPa、13.6%与76.4 HV。铸态合金的拉伸断口形貌表现为晶界断裂类型。随固溶时间的增加,合金解理刻面及撕裂棱增多,合金断口特点从沿晶断裂转化成韧性断裂。     

双级固溶处理对7075高强铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、电子万能试验机、维氏硬度计等对比研究了单级固溶处理与双级固溶处理对7075铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:相对单级固溶处理,双级固溶处理7075铝合金中第二相粒子可以更为充分的溶入基体,固溶度更高。7075铝合金经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h双级固溶处理后,组织中第二相粒子体积分数为0.303%,晶粒均匀细小,固溶效果理想。经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h+120 ℃×24 h固溶时效处理后,7075铝合金硬度、抗拉强度和伸长率分别达到199 HV5、637 MPa和14.1%,综合性能最佳。     

固溶处理对差压铸造GW103K合金组织和性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射等,分析了砂型差压铸造Mg-10Gd-3Y-Zr合金(GW103K)固溶处理后的微观组织,并进行了室温力学性能试验,对其断口形貌和断裂机理进行了探讨.结果表明,当固溶温度由500℃上升到535℃时,合金的晶粒尺寸由73μm增加到90μm,T4态合金主要由αMg固溶体+富(Gd+Y)方块相组成,经535℃×10 h处理后的合金具有最佳综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到231 MPa、149 MPa和4.8%;T4态合金的断裂行为主要为沿晶断裂,同时伴有少量的穿晶断裂.     

逐步固溶对7050铝合金组织和性能的影响

采用光学金相、扫描电镜、室温拉伸、显微硬度、导电率和晶间腐蚀试验,研究逐步固溶对7050铝合金组织、力学性能和晶间腐蚀性能的影响。结果表明:逐步强化固溶(400℃×4 h+478℃×1 h)+HLA10(190℃×10 min+120℃×24 h)较常规固溶(478℃×1 h)+HLA10(190℃×10 min+120℃×24 h),显著减小合金再结晶数量和晶粒尺寸;EDS分析未溶的第二相为Al7Cu2Fe和Al2Cu Mg相;合金的抗拉强度由530.6 MPa提高到569.1 MPa,伸长率提高了14%,电导率、硬度数值较高;抗晶间腐蚀等级由3级提高至2级。     

Sc对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金挤压铸造组织性能的影响

采用电阻炉熔炼了Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Zr和Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Sc-0.2Zr两种铝合金,在700~720℃挤压铸造成形,并经过465℃×24h+475℃×8h水淬+120℃×24h时效热处理。结果表明,Sc、Zr的复合添加能明显细化α-Al基体和晶间第二相;通过多级固溶和时效处理,显著提高了合金的力学性能,铸件的抗拉强度达到613MPa,屈服强度达到528 MPa,伸长率为6%。     

固溶处理对Al-Zn-Cu-Mg-Zr-Ce合金组织性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜及拉伸试验机等，研究了固溶处理对Al-7.5Zn-1.5Cu-1.5Mg-0.12Zr-0.1Ce铝合金组织和性能的影响。结果表明，在460～480℃温度范围，保温30～120 min固溶处理工艺下，经470℃×2 h单级固溶处理后，试验合金出现了再结晶，且第二相大部分溶解到基体中，相比其它单级固溶处理工艺，固溶效果最好，时效处理后综合力学性能良好。经450℃×1 h+475℃×1 h双级固溶处理时，因在低温时释放了形变能，再结晶程度低，固溶效果比单级固溶处理效果好，时效处理后合金的综合力学性能更佳。     

热处理7090/SiCp铝基复合材料的组织与性能

研究单级固溶及峰值时效处理对多层喷射沉积7090／SICp复合材料显微组织及室温力学性能的影响,观察了挤压态、固溶及时效处理后的显微组织,并对其进行力学性能测试。结果表明：挤压态复合材料的晶粒均匀细小,基体合金中存在大量的第二相颗粒,为富铜相及MgZn2相;经过固溶处理后,复合材料的晶粒尺寸约为3μm,第二相颗粒明显减少,溶入基体合金中;采用475℃,1h固溶处理制度,其抗拉强度为610MPa：经过475℃,1h＋120℃,24h时效处理后,其抗拉强度可达765MPa。     

挤压铸造超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金的热处理工艺研究

通过EDS、OM、SEM、TEM和常温拉伸等分析测试手段对挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金的组织特征及在不同热处理制度下的组织状态与力学性能进行了研究.结果表明,挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金经460℃×24h+470℃×8h+480℃×2h三级强化固溶、120℃×24h单级时效处理,抗拉强度达到597MPa,伸长率达到13.2%,实现了较好的强韧性配合.     

固溶处理对7150铝合金显微组织和力学性能的影响

利用OM和SEM观察了7150铝合金的微观组织,利用拉伸试验机测试了合金的力学性能,研究了单级和双级固溶制度对合金显微组织和性能的影响。结果表明:经485℃/50 min+120℃/24 h固溶时效处理后,合金的力学性能最优,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到622、574 MPa、16%;经470℃/30 min+490℃/20 min双级固溶处理的粗大第二相回溶效果比485℃/50 min单级固溶处理的更好。     

热处理工艺对Al-8Zn-2.5Cu-2Mg-0.3Ho合金组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对Al-8Zn-2.5Cu-2Mg-0.3Ho合金组织和性能的影响。结果表明,经过470℃×40 min的固溶处理,合金组织中的第二相溶解相对充分,基体的过饱和度增加,合金的抗拉强度达到320 MPa,硬度为HB111.5;经过470℃×40 min固溶处理和不同温度的时效处理,时效处理工艺为150℃×24 h时合金的力学性能最佳,此时,合金的抗拉强度达到357 MPa,硬度达到HB245.1;相较于铸态,经过时效处理后合金的抗拉强度和硬度分别提高了103%和93%。     

固溶处理对Al-0.9Mg-0.6Si-0.7Cu合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-0.9Mg-0.6Si-0.7Cu合金,通过电导率测试、显微组织观察、力学性能测试、XRD物相分析以及α(Al)基体点阵常数的计算等方法研究了固溶温度(525~570℃)对该合金微观组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,实验合金最佳的固溶时效工艺为555℃×45 min固溶水淬,185℃×5.5 h时效;在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为396 MPa、377 MPa、19.5%和38.9%IACS。XRD物相分析表明,合金主要由α-Al基体和Mg2Si等合显微组成;通过基体点阵常数的精确计算,能较好地表征合金的固溶程度。固溶处理后残留的析出相粒子和再结晶程度是影响合金拉伸断口形貌的主要因素。