Cr和Zn元素对AA3xxx合金均质化热处理微观组织演化的模拟研究

Cr和Zn作为杂质或添加合金元素对铝合金产品的最终性能有很大影响。采用基于热力学与扩散动力学的KWN模型,研究了这两种元素对AA3xxx合金均质化热处理过程中弥散相形成的影响。该研究的目的是展示数学模型对铝合会成分及工艺设计的指导作用。     

7050铝合金均匀化过程中组织转变

采用光学显微镜、扫描电镜和差示扫描量热法等研究7050合金均匀化过程中的显微组织与化合物的演变。结果表明,7050合金铸态为典型的枝晶网状组织,其中片层状共晶组织由α(Al)和T相(Al Zn Mg Cu)组成,并存在少量含Fe相(Al7Cu2Fe)。均匀化温度在460℃以上,共晶相发生分解,且由T相向S相(Al2Cu Mg)发生转变,480℃以上S相发生溶解并逐渐减少,而含Fe相的形状和尺寸基本不发生变化。随均匀化时间的延长和温度的升高,T相逐步向S相完全转变,且S相逐渐溶解于基体中,残留很少。对于所采用的7050合金铸锭,为了消除共晶组织,减少残留化合物和合金元素均匀分布,460℃×24 h+480℃×8 h双级均匀化工艺为较合理的均匀化工艺。     

Al-Cu-Li-Mn-Zr-Ti合金在均匀化过程中的组织演变

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和差示扫描热分析法(DSC)研究 Al?Cu?Li?Mn?Zr?Ti 合金在均匀化过程中的组织转变。结果表明,实验合金的铸态组织中存在严重的枝晶偏析,晶界处存在大量的共晶相,主要合金元素沿枝晶区域呈周期性分布。合金中的主要未溶相为Al2Cu相,过烧温度为520°C;均匀化过程中,随着温度的升高和时间的延长,晶界处的第二相逐渐溶入基体中,晶界逐渐变得稀疏;合金的均匀化过程可以用一指数方程描述;实验合金适宜的均匀化制度为(510°C,18 h),这与采用均匀化动力学方程计算的结果基本吻合。     

单级及双级均匀化处理工艺对AA7150合金Al3Zr弥散相析出的影响（英文）

用半定量电子探针、扫描电镜、透射电镜方法,分析了单、双级均匀化对AA7150合金中Al3Zr分布的影响。结果表明,在铸态条件下Zr在枝晶心部浓度高,枝晶边缘处浓度低。在均匀化温度460°C下处理20h并不足以改变其浓度梯度。当均匀化温度达到460～480°C时,在枝晶心部可获得大量的Al3Zr弥散相,且Al3Zr弥散相的尺寸随着单双级均匀化处理温度的升高而增大。     

高合金化Al-9Zn-2Mg-2Cu-0.3Ce合金均匀化过程中的组织演变

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC),研究了一种高合金化Al-9Zn-2.0Mg-2Cu-0.3Ce(质量分数,％)合金的铸态微观组织,以及其均匀化过程中微观组织的演变,获得了较优的单级均匀化工艺.结果表明:铸态时,合金晶粒内部枝晶网...     

2A70耐热铝合金铸态组织分析及均匀化工艺研究

本文采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)及X射线衍射分析仪(XRD),分析2A70耐热铝合金的铸造组织,研究其合理的均匀化热处理制度。同时,采用Thermo-Calc热力学计算软件,模拟Al-2.4Cu-1.5Mg-1.1Fe-1.1Ni合金的非平衡凝固路径,分析2A70合金在凝固过程中的析出相种类,并计算该合金低熔点共晶组织的转变温度,为研究2A70合金的铸态组织及均匀化工艺提供理论依据。结果表明：模拟计算所得2A70合金在凝固过程中主要析出α-Al、Al2CuMg、Al2Cu、Al9FeNi、Al7Cu4Ni及Al7Cu2Fe,与实验分析结果一致,且计算所得低熔点共晶组织转变温度可近似替代实验结果;该合金合理的均匀化热处理制度为490℃?2~16h 520℃?2h,在高温长时均匀化过程中非平衡共晶组织得到较彻底的回溶,Al9FeNi、Al7Cu4Ni及Al7Cu2Fe难溶相未发生明显变化。     

含Sc超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金均匀化过程中的组织演变

用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射技术（XRD）分析了不同均匀化条件下Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr铝合金的组织演变与成分分布。结果表明：Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr铝合金铸锭中存在严重的枝晶偏析,晶界有许多共晶相,主要元素在枝晶内部区域呈周期性分布;晶界的主要共晶相为Al7Cu2Fe相和T（Al2Mg3Zn3）相;在合金均匀化过程中,随着温度的升高和时间的延长,残留相逐渐溶入基体,这个过程可以用一指数方程来描述;合金的过烧温度为473.9°C;最佳的均匀化处理制度为470°C,24h,这一结果与均匀化动力学方程测算的结果相符。     

AlMgSi(Cu)合金中纳米析出相的结构演变

AlMgSi(Cu)合金是应用最广泛的可热处理强化铝合金,该类合金的主要性能与时效阶段析出的硬化相紧密相关。综述AlMgSi(Cu)合金在不同热处理阶段形成的纳米析出相的形貌、结构和稳定性。提出了动态结构的概念和模型,并以此揭示了纳米析出相结构演变规律及其与力学性能间的关系。在含铜6×××系铝合金的纳米析出相结构演变研究领域有若干未解决的基本问题,而这些问题的解决对高中强度6×××系铝合金的开发具有重要的指导意义。     

5059铝合金均匀化金属间相的演变

利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱分析（EDS）、差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射（XRD）等手段研究了5059铝合金均匀化热处理过程中金属间相的演变。结果表明：5059铝合金铸锭中枝晶偏析严重,大量难溶金属间相在晶界处呈连续网状分布。难溶金属间相由富含 Zn、Cu 元素的非平衡β（Al3Mg2）相、Fe元素富集的Al6Mn共晶相以及Mg2Si平衡相组成。在均匀化热处理过程中,难溶金属间相发生回溶,并析出大量弥散的β（Al3Mg2）相和短棒状的Al6Mn粒子。根据实验观测及均匀化动力学方程计算结果,得到合金的最佳均匀化热处理制度为（450°C,24 h）。     

Al-0.66Mg-0.85Si合金均匀化过程中的组织演变(英文)

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和差示扫描量热法研究Al-0.66Mg-0.85Si合金在均匀化过程中的组织演变。合金铸态组织呈典型的枝晶形貌,存在α(Al)、Al15(FeMn)3Si2、Mg2Si,、Q(Al1.9CuMg4.1Si3.3)和Si相。铸态组织中存在2种不同晶体结构的Mg2Si相,一种是在铸造过程中形成的,另一种是在铸造完成后的空冷过程中形成的。经过545°C、20 h均匀化处理之后,组织中的Q、Mg2Si和Si相已完全溶入基体,残留的第二相主要是Al15(FeMn)3Si2相。Al15(FeMn)3Si2相的尺寸减小、球化并且在晶界上断续分布。在铸态和均匀化热处理状态中,均未发现含Zn相。     

Microstructural evolution of high strength 7B04 ingot during homogenization treatment

The evolution of the microstructure and phases of the direct chill semicontinuous casting ingot of 7B04 super-high strength aluminum alloy during homogenization treatment was studied with metallographic analysis, scanning electron microscopy（SEM）, energy spectroscopy and differential scanning calorimetry（DSC）. The results show that a considerable amount of non-equilibrium eutectics containing AI, Zn, Cu and Mg exist in the direct chill semicontinuous casting ingot of 7B04 super-high strength aluminum alloy, and their melting point is 478℃. During homogenization treatment at 470℃, these eutectics dissolve into the matrix partly, coarsen and also transform into Al2CuMg phase whose equilibrium melting point is 490℃ in the alloy. Moreover, the homogenization treatment at 470℃ for 72 h results in the disappearance of the non-equilibrium eutectics though Al2CuMg phase can not dissolve completely.     

GH4141难变形高温合金铸态组织析出相鉴别及均匀化过程中演变行为

GH4141变形高温合金因具有较高的高温强度和良好抗氧化性能,被广泛用于制造航空航天发动机高温承力部件。本文基于化学成分分析及晶体学法,对GH4141难变形高温合金铸态组织中典型析出相进行了详细鉴别与解析。通过高温均匀化实验,分析了均匀化过程中析出相回溶行为。1130~1160 oC中低温均匀化条件下,原铸态组织中针状σ相、板状η相、M3B2型硼化物以及γ’强化相等回溶至基体,M6C型碳化物仍可存在。1190~1210 oC高温均匀化条件下,合金中包括M6C在内的大部分析出相已回溶至γ基体,组织中仅剩余少部分MC型碳化物。MC型碳化物在固液两相区回溶,较难通过均匀化热处理彻底回溶消除。     

焊接过程中Al-Mg-Zn铝合金的微观组织变化

7系Al-Mg-Zn铝合金是广泛应用于高速列车车体的结构材料,本研究的材料为轧制后经过固溶处理并经自然时效的热处理强化板材。列车的焊接制造过程中,由于焊接热源作用改变型材的热处理状态,导致接头区域的力学性能弱化。通过采集焊接试验过程中的热循环曲线,研究7系铝合金焊接接头热影响区的温度变化过程,并根据热循环特征对T4热处理状态的铝合金板材进行热模拟试验,划分热影响区的固溶区和过时效区,并分析热影响区的组织演变和硬度分布规律。结果表明,采用脉冲MIG和激光-MIG复合焊两种焊接方法,在接头的固溶区域均出现软化,但经过100天的自然时效,强度可恢复到母材水平。     

均匀化处理Al-Mg-Mn合金的组织及热变形行为

研究了半连续水冷铸造方法制备的Al-Mg-Mn合金均匀化处理过程中显微组织的演变过程,同时采用 Gleeble-1500热模拟试验机对均匀化退火态合金的高温塑性变形行为进行了研究,分析了合金流变应力与变形温度和变形量之间的关系,并对合金变形过程中显微组织变化进行了探讨。结果表明,均匀化处理后原铸态合金中粗大的非平衡析出相逐渐溶解,变细、断裂,趋于球化,呈珠链状,数量减少。在热模拟变形过程中,475 ℃×15 h 均匀化退火态Al-Mg-Mn合金流变应力随着变形温度升高而降低;随着变形量增加,流变应力的峰值增大。随着变形温度升高,合金热变形组织首先发生缓慢的回复,位错密度降低,进而形成亚晶、出现再结晶晶粒组织特征。     

Research on microstructure in as-cast 7A55 aluminum alloy and its evolution during homogenization

The microstructure of the as-cast 7A55 aluminum alloy and its evolution during homogenization were investigated by means of optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and differential scanning calorimetry (DSC) analysis. The results indicate that the microstructure of the as-cast 7A55 aluminum alloy mainly consists of the dendritic network of aluminum solid solution, Al/AlZnMgCu eutectic phases, and intermetallic compounds MgZn2, Al2CuMg, Al7Cu2Fe, and Al23CuFe4. After homogenization at 470°C for 48 h, Al/AlZnMgCu eutectic phases are dissolved into the matrix, and a small amount of high melting-point secondary phases were formed, which results in an increasing of the starting melting temperature of 7A55 aluminum alloy. The high melting-point secondary phases were eliminated mostly when the homogenization time achieved to 72 h. Therefore, the reasonable homogenization heat treatment process for 7A55 aluminum alloy ingots was chosen as 470°C/72 h.     

Al-Cu-Mg-Mn-Sc-Zr合金均匀化过程中的结构转变

通过电子探针微分析(EPMA)等手段研究了Al-Cu-Mg-Mn-Sc-Zr合金均匀化过程中的结构演变。结果显示:铸态时,晶界上存在大量共晶网络状Al₂Cu相及Al₆(Mn,Cu)相,初生Al₃(Sc,Zr)和Al₂CuMg相形成较少, 并没有发现W(AlCuSc)相。在520 ℃下均匀化,Al₂Cu相在12 h后就几乎完全回溶,16 h彻底溶解,这与均匀化动力学分析得到的14.1 h基本吻合,而Al₆(Mn,Cu)相并不能溶解,且在均匀化过程中会形成一些粗大的、不连续排列的W相颗粒,可见添加Sc会影响均匀化过程中的组织变化。     

Mg-2Zn-0.5Y镁合金半固态等温处理过程中的微观组织演变

本文研究了挤压Mg-2Zn-0.5Y合金在半固态等温处理过程中的微观组织演变规律。结果表明：挤压态的Mg-2Zn-0.5Y合金包含α-Mg,I相和W相三种物相,并且平均晶粒尺寸为7μm。在温度为793K的半固态等温热处理过程中,晶粒不断长大,直到保温时间达到4min时才出现液相。随着等温处理温度和时间的增加,α-Mg固相颗粒不断长大,并且逐步被液相分离;同时,出现在晶界的液相与颗粒内部的液滴都在不断地增多。研究还发现,当固相率较高的时候,晶粒间的合并机制与固相颗粒再熔化机制同时起主导作用;然而当固相率较低的时候,Ostwald熟化机制是主要的粗化机制,同时也可以观察到晶粒间的合并。     

Microstructure evolution of Cu-Pb monotectic alloys during directional solidification

1 Introduction Monotectic alloy is an important class of alloy whose binary phase diagram has a miscibility gap, in which the original single liquid will decompose into two distinct immiscible liquids within a few seconds. In the normal gravity field, a …     

合金成分与热处理对6xxx系铝合金力学性能的影响

研究合金成分（Mg,Si,Cu）和热处理（自然时效和预时效）对6xxx系铝合金力学性能的影响。结果表明：合金成分与热处理不仅影响材料的成形性能,而且影响材料的烘烤硬化性能;提高合金中Si含量或Si／Mg比或添加0．3％Cu,可显著提高材料的韧性和成形性能,而预时效将减低材料的韧性和成形性能。对所研究合金的强度、韧性、加工硬化、应变敏感性、成形极限和烘烤硬化性进行了比较和总结。     

均匀化处理对含钪Al-Zn-Mg-Zr合金组织的影响

采用金相分析、扫描电镜、能谱分析、DSC等手段研究含钪Al-Zn-Mg-Zr合金均匀化态显微组织的演变。结果表明：在合金铸态组织中存在大量的枝晶偏析,在晶界处存在很多低熔点共晶相,主要元素在枝晶内部区域呈周期性变化;合金中元素Zn、Mg和Cu在晶内及晶界分布不均匀;在均匀化过程中,随着均匀化温度的升高或时间的延长,残留相逐渐溶入基体,元素分布逐渐均匀。合金的过烧温度为476.7°C。当均匀化温度升高到480°C时,合金中开始出现复熔球和三角晶界。综合考虑：合金的最佳均匀化制度为470°C,24 h。