Zn含量对Al-Mg-Si系合金组织与晶间腐蚀性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、维氏硬度计和电化学试验等分析技术研究了0.2wt％Zn的添加对于Al-Mg-Si系合金组织、时效硬化、晶间腐蚀(IGC)性能的影响.结果表明,0.2wt％Zn含量的合金峰值硬度为125.8HV,相较于0.05wt％Zn含量合金的硬度增加了 12.7HV.0.2wt...     

热处理工艺对Al-Mg-Si合金导电性及力学性能的影响

采用双电桥法、拉伸性能测试、光学及扫描电镜,研究了热处理工艺对铸态和热压缩态6063铝合金电导率及力学性能的影响。研究表明,经T6处理的铸态及热压缩态合金电导率均随时效时间的延长和温度的升高而提高;热压缩态合金电导率及抗拉强度均高于相同热处理条件的铸态合金;最优热处理工艺分别为:铸态合金525℃×1.0 h固溶处理+200℃×4.0 h时效处理,热压缩态合金525℃×1.0 h固溶处理+190℃×6.0 h时效处理。     

轧制工艺对Al-Mg-Si合金板材力学性能的影响

通过对Al-Mg-Si合金板材的组织观察和力学性能的测试,研究了采用不同变形量的3种轧制工艺对Al-Mg-Si合金板材显微组织和力学性能的影响,并探讨了该合金的强化机制.结果表明,轧制工艺对Al-Mg-Si合金的显微组织和力学性能均有显著影响.在总变形量相同的条件下,经47％、53％、67％的热轧,然后进行73％、80％、87％的冷轧的板材综合力学性能最好,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度(HB)分别为398.4 MPa、325.8 MPa、20％、112.0;其强化是形变强化、细晶强化和第二相强化共同作用的结果.     

Cu含量对一种新型Al-Mg-Si合金晶间腐蚀的影响

采用浸泡腐蚀实验和电化学实验研究了Cu含量变化和热处理条件对一种新型舰载飞机用Al-Mg-Si合金的耐腐蚀性能的影响.结果表明,添加Cu后,实验合金的 腐蚀方式由点蚀转变为晶间腐蚀,且腐蚀程度随Cu含量的增加而严重;与欠时效和过时效状态相比,T6态对晶间腐蚀较敏感,与晶界析出相的连续分布有关.电化学实验表明,所有实验合金均较快进入钝态;随Cu含量的增加,实验合金的自腐蚀电位向正向变化,腐蚀电流密度增加;随时效时间的延长,点蚀电位、晶间腐蚀的临界点位和自腐蚀电位逐渐向负向变化.而点蚀电位和自腐蚀电位随时效时间呈抛物线变化,晶间腐蚀的临界电位则呈直线变化.        

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.     

Cu含量对Al-Mg-Si合金显微组织及力学性能的影响

采用显微组织分析、拉伸性能测试和X射线衍射等手段,研究了Cu含量(0. 2wt%、0. 4wt%、0. 6wt%)对Al-Mg-Si合金不同处理态下的显微组织和力学性能的影响。结果表明,Cu含量的增加可以显著改善Al-Mg-Si合金的力学性能。热轧态时,合金内部有一些破碎的残留相,Cu含量为0. 6wt%的合金的抗拉强度最高为183 MPa;合金经固溶时效处理后,析出大量强化相粒子,并且随着Cu含量的增加,强化相粒子增多,少量的Al_2Cu相、Mg_2Si和Al_2Cu Mg相会参与合金的时效硬化作用,合金的抗拉强度随之提高,Cu含量为0. 6wt%的合金的抗拉强度相比Cu含量为0. 2wt%的合金提高了13. 8%;在冷轧态下,Cu含量为0. 6wt%的合金的抗拉强度达到416 MPa,比Cu含量为0. 2wt%的合金的抗拉强度提升了18. 5%,3种合金的断后伸长率均在4%～5%范围内。     

淬火工艺对7075合金力学性能的影响

利用电子万能试验机和扫描电镜研究了淬火工艺对7075合金力学性能的影响,确定了合理的淬火工艺参数。结果表明,淬火处理温度范围虽然较宽,但7075合金在490℃时即有过烧的危险,综合考虑,淬火温度应选择(470±5)℃;淬火水温应控制在40℃以下;淬火转移时间应控制在30s以内;淬火至时效处理的时间间隔对板材力学性能影响不大。     

二次时效对挤压态Al-Mg-Si合金析出行为和力学性能的影响

通过硬度测试、拉伸性能测试、差热扫描量热分析以及扫描电镜等方法,研究了Al-Mg-Si合金在二次时效处理过程中析出行为和力学性能的规律。结果表明:170℃×30 min经预时效有利于GP区的形成,低温60℃保温促进了GP区的析出;与T6热处理相比,二次时效(T6I6)对于Al-Mg-Si合金硬度、伸长率和抗拉强度均有所提高,并且使析出相细化,组织更加均匀。     

Mg_2Si及Si粒子在Al-Mg-Si合金晶间腐蚀中协同作用机理的多电极偶合研究

通过测定Al-Mg-Si合金晶界各组成相的极化曲线及不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金晶界组成相(AlMg_2Si及Al-Mg_2Si-Si)间的动态电化学偶合行为,研究了不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si电位比其边缘Al基体正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解。晶界Mg_2Si电位比其边缘Al基体负,在腐蚀初期将作为阳极而发生阳极溶解;由于Mg_2Si中活性较高元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si富集,致使Mg_2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。Mg/Si1.73的Al-Mg-Si合金晶界只存在不连续分布的含Mg、Si的析出相,不能在晶界形成连续腐蚀通道,合金不表现出晶间腐蚀敏感性。Mg/Si1.73的Al-Mg-Si合金晶界同时析出含Mg、Si析出相和Si粒子;腐蚀首先萌生于Mg_2Si相;而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面通过加速Mg_2Si和晶界无沉淀带的极性转换,协同促进了Mg_2Si边缘无沉淀带的阳极溶解,即腐蚀沿晶界Si粒子及Mg_2Si粒子边缘的无沉淀带发展。Si粒子促进了腐蚀的发展,导致合金表现出严重的晶间腐蚀敏感性。     

淬火介质对7249铝合金力学性能及晶间腐蚀行为的影响

热轧态7249高强铝合金经固溶处理后分别进行室温空气、PAG淬火液及水淬火处理。通过拉伸实验、OM、SEM及动电位极化曲线等测试手段,研究了不同淬火介质对三级时效后合金力学性能及晶间腐蚀性能的影响。结果表明:随着淬火冷却速率的减小,实验合金基体析出相数量逐渐增多且长大粗化,导致合金时效后力学性能及导电率呈现先增大后下降的趋势,即经PAG淬火处理后,合金综合性能最优;同时合金的腐蚀电流密度和腐蚀速率变小,合金抗晶间腐蚀性能增强。     

添加Sc和提高Zn含量对7085铝合金力学性能、淬火敏感性和耐蚀性能的影响

在7085铝合金基础上添加Sc和提高Zn含量制备了3种不同成分的热轧薄板样品,在470℃加热1 h后分别风冷(FC)和水冷(WC)淬火,然后进行120℃×24 h人工时效。再采用室温拉伸和晶间腐蚀试验及光学显微镜和透射电镜观察等试验方法,研究Sc和Zn对7085铝合金力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,添加Sc可以显著细化晶粒、钉扎位错、抑制再结晶、提高形核率、降低晶界无沉淀析出带的宽度及晶界析出相尺寸,从而有利于提高合金的强度与耐蚀性能,淬火敏感性也有所提高。在含Sc的基础上进一步提高Zn含量会使淬火诱导相的析出驱动力增大,晶内析出相和晶界析出相的数量增加,时效后合金的强度进一步提高,淬火敏感性显著增强,耐蚀性能有所下降。     

预处理对汽车用Al-Mg-Si合金组织和晶间腐蚀行为的影响

采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、电化学测试、光学显微镜、透射电镜等方法手段研究了Al-Mg-Si合金在不同预处理条件下经烤漆处理后的微观组织与晶间腐蚀行为的演变规律。结果表明,随着预变形量的增加,试验合金晶界析出相的数量密度和尺寸相应地减小,而晶内析出物(β″相)的析出数量增加,尺寸减小,以致不同的预处理试验合金具有不同的综合性能。由预应变和预时效组成的预处理工艺有利于提高Al-Mg-Si合金的综合性能,其晶间腐蚀抗力和烘烤硬化性能都得到显著提高,这主要归因于合金在烤漆过程中不产生无析出区,形成的晶界析出物数量少而不连续,以及基体强化相β″相通过消耗大量溶质原子而充分地析出。     

中间退火对Al-Mg-Si系铝合金汽车板组织和性能的影响

对Al-Mg-Si系铝合金汽车板进行了不同的中间退火处理(无中间退火、300 ℃×2 h、420 ℃×2 h),并利用光学显微镜、XRD、TEM、拓扑仪、拉伸试验机对板材进行了检测分析。结果表明,中间退火处理对T4P态板材的微观组织、织构、罗平纹和力学性能影响显著,提高中间退火温度有利于获得等轴晶粒、增大应变硬化指数(n值)、降低板材各向异性(Δr值),但塑性应变比(r值)也会有所降低。此外,经过300 ℃×2 h中间退火处理的板材在10%预拉伸后表现出最好的表面质量,无中间退火和420 ℃×2 h中间退火处理的板材在预拉伸后罗平纹缺陷严重。这主要归因于中间退火引发的板材微观组织和织构的差异。300 ℃×2 h的中间退火处理可以使Al-Mg-Si系铝合金板材在不降低力学性能的前提下显著改善罗平纹,表现出最佳的综合性能。     

淬火温度对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金组织和与性能的影响

强度接近800MPa的超高强Al-Zn-Mg-Cu合金在航空工业上拥有广阔的应用前景,对结构轻量化具有重要意义,但较差的耐蚀性能限制了该合金的应用。本文通过控制淬火用的水介质温度（简称淬火温度）,在超高强Al-Zn-Mg-Cu合金晶间形成淬火析出相来调控耐腐蚀性能。研究对比了经不同温度淬火后的峰时效态微观组织、拉伸力学性能、晶间腐蚀性能以及剥落腐蚀性能,发现：提高淬火温度有助于形成晶内与晶间淬火析出相,促进时效析出相断续分布,并提高了晶间析出相中Cu元素含量;当淬火温度升高至80℃,室温拉伸强度性能仅下降了1.4%,但晶间腐蚀深度降低了约50%,剥落腐蚀由ED级优化为PC-EA级,但继续增加淬火温度则降低耐蚀性能。分析认为,淬火温度在60-80℃之间时,晶界区域形成的淬火析出相提高了晶界电位,阻断了腐蚀扩展通道,同时由于晶内淬火析出相的数量较少,在不显著降低力学性能的前提下提高了耐腐蚀性能。     

淬火温度对轧辊用高硼铁基合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、摆锤式冲击试验机和维氏硬度计等研究了淬火温度对高硼铁基合金轧辊材料组织和力学性能的影响。结果表明:高硼铁基合金淬火态基体组织为马氏体,基体中鱼骨状(M₂(B,C))、层片状(M₂C)、长条状(M₃(B,C))和颗粒状(M(B,C))等形态的硼碳化物呈断开趋势。与铸态组织相比,其中层片状硼碳化物的变化最为明显,其形态由致密粗大的连续状转变为松散细小的颗粒状,减小了对基体的割裂作用;高硼铁基合金淬火组织中硼碳化物的类型未发生变化,但是其析出量随淬火温度的升高而减少。高硼铁基合金淬火态硬度和冲击性能较铸态明显提高,其基体硬度和冲击性能随淬火温度的升高而增加,而宏观硬度随淬火温度的升高呈现出先增加后降低的趋势;淬火温度为1050 ℃的宏观硬度最大,为63.1 HRC,淬火温度为1150 ℃的冲击吸收能量最大,为10.9 J。     

Effect of aging on mechanical properties and localized corrosion behaviors of Al-Cu-Li alloy

The effects of aging on mechanical properties,intergranular corrosion and exfoliation corrosion behaviors of a 2197 type A1-Li alloy were investigated,and the mechanisms were studied through microstructure observation and electrochemical measurement of simulated bulk phase.The main strengthening precipitates of the alloy aged at175 ℃ and 160 ℃ are δ' and T1.T1 precipitation in the alloy aged at 160 ℃ is delayed,which results in its slower age strengthening and over-aging behavior than the alloy aged at 175 ℃.Meanwhile,aging temperature of 160 ℃causes more uniform distribution and finer size of T1,resulting in its better strengthening effect.As aging time and aging temperature are increased,the size of T1 at grain boundaries and the width of PFZ along grain boundaries are increased,leading to an increase in the susceptibility to intergranular corrosion and exfoliation corrosion.It is suggested that better comprehensive properties can be obtained when the alloy is aged at 160 ℃.     

回归冷却速率对7050铝合金力学性能及晶间腐蚀抗力的影响

采用室温拉伸、抗晶间腐蚀性能测试(IGC)、光学显微镜(OM)及透射电镜(TEM)观察等手段,研究3种回归冷却速率(17℃/s,3℃/s,0.02℃/s)对回归再时效(RRA)态7050铝合金力学性能及抗晶间腐蚀性能的影响。结果表明,在快冷(17℃/s)条件下,回归态组织的过饱和固溶体含有较高的空位浓度,有利于再时效析出,再时效态组织的晶界析出相为较粗大的非连续颗粒,并有较宽的无沉淀析出带(PFZ);慢冷(3℃/s或0.02℃/s)条件下,在冷却过程中晶界和晶内均析出了微小的第二相,导致固溶体内空位浓度降低,影响再时效析出,使得再时效态组织的晶界析出相颗粒粗细不均匀,无沉淀析出带变窄。相应地,随冷却速率降低,合金的拉伸强度单调下降,抗晶间腐蚀性能先下降,后略有升高。     

化学成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

通过电子拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜等研究了5种不同合金成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响。结果发现,5种 Al-Mg-Si合金微观组织、力学性能以及导电性能都强烈依赖于合金中Mg和Si含量。随着Mg、Si含量的增加,合金的抗拉强度增加,同时导电率呈现下降的趋势。Al-0.7Mg-0.5Si和Al-0.6Mg-0.6Si相比,虽然两种合金的Mg、Si原子总量相当,但是由于Mg/Si比不同,导致二者微观组织明显不同,性能存在明显的差异。Ce微合金化使Al-0.7Mg-0.6Si-0.2Ce合金的力学性能和电学性能获得良好的匹配,175 ℃时效4 h的抗拉强度达到325 MPa,同时导电率达到56.2%IACS。