7075高强度铝合金多级时效处理及微观组织分析

以7075系高强度铝合金挤压材为研究对象,对比合金的力学性能(强度、韧性、断裂韧性)、微观组织,并重点研究了其固溶处理后的双级时效热处理工艺.结果表明,7075挤压材采用适宜的双级时效热处理工艺后具有良好的综合性能,其抗剥落腐蚀性能优于T6单级人工时效状态的性能,在保证强度满足设计要求的前提下,提高了7075型材的抗应力腐蚀性能.     

喷射成形7075铝合金欠时效回归再时效热处理

采用透射电镜、拉伸测试等方法,研究欠时效回归再时效处理对喷射成形7075铝合金显微组织和力学性能的影响,并与单级峰值时效和常规回归再时效处理相比较。结果表明,采用120℃×12h欠时效预处理比120℃×24h峰值时效预处理更有利于在回归处理后合金晶内析出相的回溶,回归处理过程可使合金晶界析出相充分断开,再时效后晶内的析出相细小弥散,合金抗拉强度和屈服强度分别为776和723MPa,均高于T6峰值时效和常规回归再时效水平。     

时效工艺对Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr合金组织与性能的影响

通过透射电镜分析、力学性能和电导率测试,研究了单级时效、双级时效和回归再时效（RRA）工艺对含Sc超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金组织与性能的影响。结果表明：经（120℃×8 h＋160℃×16 h）双级时效处理后,合金的强度大幅下降,而电导率显著升高;其晶内组织开始粗化,晶界析出相呈断续状分布,无沉淀析出带（PFZ）形成。经（120℃×24 h预时效＋180℃×30min回归处理＋120℃×24 h终时效）RRA处理后,合金既能保持接近T6态的强度,也能获得较高的电导率;其晶内析出组织与T6态的组织类似,而晶界析出相则聚集、粗化,与过时效的组织相似。     

回归再时效处理对含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响

通过透射电镜分析、拉伸性能和电导率测试,研究回归再时效处理(RRA)工艺对含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响。结果表明：120 ℃,24 h预时效+180 ℃, 30 min回归+120 ℃, 24 h终时效的RRA处理,可以使合金保持接近T6态的强度和较高的电导率;晶内析出组织与T6态合金组织类似,而晶界析出相聚集、粗化,与双级过时效组织相似。     

回归再时效处理对Al-6Zn-2Mg-2Cu合金力学性能及耐蚀性的影响

通过维氏硬度测试、拉伸测试、剥落腐蚀与晶间腐蚀试验、扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)分析等手段,研究了回归再时效(RRA)处理对Al-6Zn-2Mg-2Cu合金力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:经RRA处理后的Al-6Zn-2Mg-2Cu合金硬度、强度与单级时效(T6态)相当,均高于双级时效(T73态)。RRA 190℃×40 min处理,合金硬度达到最高,回归时间继续延长,硬度逐渐减小。Al-6Zn-2Mg-2Cu合金经不同时效处理后抗腐蚀性能由低到高依次为:T6、RRA 190℃×20 min、RRA 190℃×40 min、RRA 190℃×60 min、T73。RRA处理可保持Al-6Zn-2Mg-2Cu合金高强度的同时提高其抗腐蚀性能。经120℃×24 h+190℃×40 min+120℃×24 h的RRA处理后,合金硬度较高且腐蚀敏感性小,具有良好的综合性能。     

时效热处理对建筑铝合金型材组织与性能的影响

采用显微硬度计、拉伸试验机、电导率测试仪、透射电镜、晶间腐蚀和电化学腐蚀等手段,研究了单级时效、双级时效和回归再时效对Al-6. 6Zn-2. 2Mg-2. 0Cu-0. 1Zr合金组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,T6态合金的硬度、抗拉强度和规定塑性延伸强度高于双级时效态合金;随着回归时间的延长,合金的硬度先增加而后减小、电导率逐渐增加,抗拉强度和规定塑性延伸强度都呈现单调递减趋势,RRA工艺下试验合金的强度要低于T6态,但是明显高于双级时效态。T6态合金的晶间腐蚀最严重,RRA 175℃×3 h和RRA 195℃×1 h合金的晶间腐蚀较轻且与双级时效态相当,除T6态合金的腐蚀等级为4级外,RRA态和双级时效态合金的腐蚀等级都为3级。RRA 175℃×3 h、RRA 195℃×1 h合金和双级时效态合金的极化曲线相似、腐蚀电位较为接近,且腐蚀电位都较T6态合金发生正向移动,而腐蚀电流密度都明显低于T6态合金; RRA 175℃×3 h、RRA 195℃×1 h合金和双级时效态合金的耐腐蚀性能相当,且都明显高于T6态合金。     

喷射态7075合金回归再时效中预时效的研究

采用拉伸测试、TEM和电导率测试等方法,研究回归再时效(RRA)处理中预时效处理对喷射成形7075合金组织及性能的影响.结果表明,采用120℃,16 h的欠时效预处理比120℃,24 h峰值时效预处理和120℃,32 h过时效预处理更有利于在回归处理过程中合金晶内析出相的回溶,比120℃,8 h的早期预时效处理更有助于晶界相在再时效处理后断续分布.120℃,16 h预时效处理的合金经RRA处理后,其抗拉强度和屈服强度分别为782和726 MPa,均高于T6峰值时效和常规回归再时效水平;电导率为22.7MS/m,晶界析出相断续分布,合金抗腐蚀性能优良.     

时效处理对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金组织与性能的影响

通过进行透射电镜分析和拉伸试验研究了不同时效处理制度对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金的显微组织及拉伸性能的影响。透射电镜分析结果表明:合金在时效过程中,晶内析出大量弥散分布的Mg Zn2相与Al3(Sc,Zr)相。单级时效状态下,晶内析出相细小,晶界析出断续分布的平衡相,并存在晶界无沉淀区;双级时效状态下,晶内及晶界析出相均长大,晶间无析出带宽化;回归再时效处理状态下,晶内析出相较单级时效略有长大,晶界处组织与双级时效相似。拉伸试验结果表明:单级时效状态下的合金具有较高的强度,但断裂伸长率较小;双级时效状态下的合金强度较单级时效明显降低,但有较大的断裂伸长率;经回归再时效的合金既保证了单级时效的强度,也具有双级时效的伸长率。     

时效工艺对7075铝合金力学性能的影响

研究了喷射成形挤压7075铝合金在T6、T74和T76时效处理后材料的力学性能变化。结果表明:喷射成形7075铝合金挤压组织具有方向性、晶粒细小,晶内Cu元素含量要低于第二相和晶界;T6单级时效处理后,抗拉强度为714 MPa、屈服强度为672 MPa,伸长率为11.4%,拉伸断口存在沿晶脆性断裂区域。T74和T76双级时效处理能够有效地缩小沿晶脆性断裂区域,双级时效处理后的试样强度低于单级时效,而能够提高合金的伸长率,分别为14.9%和13.1%。     

综合提升Al-Zn-Mg-Er-Zr合金强度和耐蚀性的双级时效研究

本文以Al-Zn-Mg-Er-Zr合金为研究对象,通过硬度、电导率、力学性能、剥落腐蚀性能测试获得合金在不同时效工艺对应性能的变化规律,同时使用 EBSD、XRD、SEM 及 TEM 等组织与成分表征手段对其微观组织进行分析,阐明合金最佳综合性能与其组织模式的关系。结果表明:最优的双级时效工艺为90℃/12h+145℃/18h;此双级时效下的屈服强度为388MPa,延伸率为14.0%,剥落腐蚀评级为PB,此时合金主要强化相（GP区和η′亚稳相）在晶内大量弥散析出,晶界处的η相呈断续分布。对比该合金T6（120℃/24h）单级时效处理态,屈服强度为328MPa,延伸率为17.75%,剥落腐蚀评级为EC,双级时效后合金综合性能得到显著提升。     

时效和回归处理对7075铝合金力学及腐蚀性能的影响

用维氏硬度计和慢应变速率拉伸（SSRT）技术研究了7075铝合金以不同制度时效和回归处理后的强度和应力腐蚀断裂（SCC）行为。结果表明：7075铝合金的强度，硬度和SCC敏感性与时效温度和时间密切相关。对于单级时效，峰时效7075－T6铝合金的强度最大，但其SCC敏感性也最大。过时效T7351及A180能显著提高合金的耐SCC性，SSRT拉伸断裂强度却下降约20％。多级时效，回归再时效（RRA）不仅能降低7075铝合金的应力腐蚀敏感性，而且能保持较高的强度。     

双级时效对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用透射电镜(TEM)、显微硬度计、电导仪等研究了单级与双级时效处理对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:与单级时效相比,双级时效处理的Al-Zn-Mg-Cu合金硬度有所降低,导电率明显提高。双级时效的终时效温度为140～180℃,终时效时间在8～14 h,随着时效温度的升高和时效时间的增加,合金试样的硬度均逐渐降低,导电率均逐渐升高。Al-Zn-Mg-Cu合金经475℃×4 h的固溶处理后,再进行120℃×8 h+160℃×12 h双级时效后,试样导电率达到37.6%IACS,比120℃×24 h单级时效处理试样的导电率提高了25.8%。     

低频电磁铸造Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织与性能

采用拉伸性能及电导率测试、透射电镜观察、低应变拉伸试验等手段 ,研究了不同时效工艺对低频电磁铸造Al Zn Mg Cu合金组织和性能的影响。发现合金的T6态峰值时效制度为 12 0℃× 4 8h ,T6处理可使合金强度达到峰值 ,但抗应力腐蚀性能差 ;T73处理后合金强度下降了 5 %～ 6 % ,抗应力腐蚀性能大幅度提高 ;而RRA时效 (回归再时效 )处理基本保持了T6态的强度 ,且抗应力腐蚀性能接近T73态。微观组织分析表明 ,不同时效制度下合金性能的差异主要是由晶内和晶界析出相的大小、形貌及其分布状态决定的。T73和RRA时效处理改善了合金晶界特性 ,有助于阻止氢脆、减缓晶界阳极溶解速度 ,提高合金的抗应力腐蚀能力     

7075铝合金汽车发动机摇臂的热处理工艺

通过对7075铝合金汽车发动机摇臂进行热处理工艺优化,并对3种时效状态下的7075铝合金汽车发动机摇臂的显微组织、力学性能及抗应力腐蚀性能进行了分析。结果表明,经过T6处理后,摇臂的强度达到了峰值,但电导率较低,即抗应力腐蚀性能较差;经过双级时效正交试验优化,合金强度稍有降低,电导率大幅提高,合金抗应力腐蚀性能得到改善的同时减少了生产时间及成本;该摇臂的最佳热处理制度为(460℃×1 h)固溶+(105℃×8 h+160℃×8 h)时效。     

7XXX系列铝合金时效处理工艺的研究

7XXX系列铝合金具有密度小、比强度高以及良好的加工性能,是航空航天领域的主要结构材料之一。本文综述了7XXX系列铝合金时效工艺的研究,并介绍了时效工艺对7XXX系列铝合金组织与性能的影响。7XXX系列铝合金时效特点是:峰值时效(T6)的7XXX系列合金具有高强度,但对应力腐蚀非常敏感;双级时效可以改善合金的应力腐蚀敏感性,但大幅度降低了合金的强度;三级时效(RRA)兼顾了T6和双级时效的优点,能够满足各领域对其性能的要求。     

时效工艺对轧制态7075铝合金耐蚀性能的影响

采用光学显微镜、电化学测试技术、慢应力应变拉伸(SSRT)方法以及扫描电镜研究了不同时效工艺对轧制态7075铝合金微观组织和腐蚀行为的影响。结果表明:不同时效工艺处理后,轧制态7075铝合金在1.5%NaCl溶液中的极化曲线均表现出钝化特征;单级时效的合金,晶界呈连续分布,强度最大,耐蚀性和抗应力腐蚀开裂(SCC)敏感性最差;双级时效的合金,晶界呈断续分布,强度有所减小,耐蚀性和抗SCC敏感性增强;三级时效的合金,具有再结晶组织,晶界呈断续分布,既具有单级时效的强度,又具有最好的耐蚀性和抗SCC敏感性。     

不同热处理工艺对7003铝合金组织和性能的影响

通过硬度、拉伸强度、导电率、应力腐蚀测试和电子显微镜观察,研究了峰值时效T6、双级时效T73和回归再时效RRA三种热处理工艺对7003铝合金力学性能和抗应力腐蚀性能的影响。结果表明:在T6状态下,铝合金的强度最高为440 MPa,但抗应力腐蚀性能较差,导电率为39.1%IACS;经过T73处理后,合金的抗应力腐蚀性能得到提高,导电率达41.1%IACS,但强度下降到375 MPa;而回归再时效(RRA)热处理既能使合金接近T6态的强度,又能显著提高合金的抗应力腐蚀性能。RRA热处理的铝合金,其晶界析出相粗大且断续分布,是合金具有较好抗应力腐蚀性能的重要原因之一。     

含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的回归再时效处理制度

采用透射电镜分析、力学拉伸性能测试和电导率测试, 研究不同回归再时效(RRA)处理制度对含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响.结果表明:采用120 ℃,24 h预时效+180 ℃,30 min回归处理+120 ℃,24 h终时效的RRA处理工艺,可以使合金获得理想的力学性能和抗应力腐蚀性能;与T6态相比,该工艺获得的合金强度仅略微下降,而电导率则大大提高;含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金经RRA处理后,晶内含大量均匀细小的η'相和少量的η平衡相,合金晶界处的平衡相粗化明显,呈现断续、孤立分布;与T6态处理的合金相比,无沉淀析出带变宽;其晶内析出相与T6峰值时效态的类似,晶界组织与双级过时效态的组织类似.     

热处理对汽车用7075铝合金组织和性能的影响

对7075铝合金进行了固溶和单级时效处理,研究了单级时效对铝合金组织和性能的影响。结果表明,铝合金经单级时效后纤维组织消失,在晶界处生成第二相粒子。铝合金显微硬度的峰值时效温度为120℃,时间为16 h,硬度为220 HV。120℃/24 h时效后合金的峰值强度为680.5 MPa。     

热处理对7085铝合金应力腐蚀开裂、断裂韧性和强度的影响

采用慢应变速率拉伸应力腐蚀测试、Kahn撕裂实验和室温拉伸实验结合透射电子显微镜和扫描电子显微镜,研究热处理对7085铝合金应力腐蚀开裂、断裂韧性和强度的影响。结果表明：与T6时效相比,经T74时效处理的合金的断裂韧性提高22．9％,但屈服强度降低13．6％;经回归再时效（RRA）处理的合金屈服强度与T6的相当,断裂韧性提高14．2％。经两次回归再时效（DRRA）处理的合金断裂韧性与T74处理的相当,但屈服强度提高14．6％。合金的应力腐蚀开裂抗力依次为：T6〈RRA〈DRRA≈T74。热处理对合金应力腐蚀开裂和断裂韧性的影响主要与基体析出相和晶界析出相有关。