新型Al-Cu-Li合金时效过程中组织和性能的变化研究

通过拉伸试验和透射电镜(TEM)等分析测试手段, 研究了一种新型Al-Cu-Li合金在固溶+预拉伸+人工时效过程中组织和性能的变化。结果表明, 143 ℃下时效65 h后合金的强度达到峰值, 抗拉强度为559 MPa, 屈服强度为472 MPa, 延伸率为6.7%, 塑性损失较为严重;透射电镜(TEM)观察分析表明, 合金中的主要析出相是T1相, δ'相析出较少。2%预拉伸引入的适量密度位错为T1相提供了形核位置, 既提高了T1相的形核率, 又使T1相的分布均匀弥散。T1相的数量密度和尺寸随着时效的进行而增大。峰时效状态下, T1相长大较为明显, 尺寸达到200 nm, 尺寸均匀性减弱。结合显微组织和拉伸性能比较分析, 合金时效35 h后可得到良好的组织和力学性能匹配。     

热处理对2124铝合金热轧厚板组织与性能的影响

通过室温拉伸性能测试和DSC、TEM分析, 对2124铝合金40 mm厚板的热处理制度进行了研究。研究结果表明, 合金主要强化相为S'和θ'过渡相; 合金的适宜固溶温度为495～500 ℃, 固溶时间为80～100 min; 适当提高固溶温度或延长固溶时间, 合金中过剩相的溶解程度增大, 提高了合金的固溶程度, 从而提高合金的强度; 合金适宜的时效温度为185 ℃, 时效时间为12 h。     

预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金时效组织与性能的影响

采用室温拉伸、透射电镜观察等手段, 研究了3%拉伸预变形对Al-4.28Cu-1.33Li-0.40Mg-0.30Ag-0.14Zr合金单级和双级时效组织与性能的影响。拉伸结果表明, 对于190 ℃/(3~7) h的单级时效处理, 3%拉伸预变形可以提高拉伸强度56~75 MPa, 时效时间延长, 预变形提高强度的效果大幅度降低。3%拉伸预变形可以使得190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效样品的强度提高81 MPa, 达到748 MPa。透射电镜观察结果表明, 190 ℃/7 h单级时效态样品对应的组织主要为T₁和θ'相, 还有少量S'相; 190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效态样品在190 ℃/7 h时效组织基础上析出了大量δ'相; 而在190 ℃/7 h+100 ℃/24 h双级时效前施加3%拉伸预变形则极大地促进了T₁相和θ'相的析出, 从而大幅度提高合金抗拉强度, 而δ'相的析出受到抑制。     

预变形方式对T76时效态7475铝合金组织及性能的影响

通过透射电镜组织观察、拉伸试验、剥落腐蚀试验以及极化曲线试验, 研究了拉伸与轧制预变形方式对7475铝合金组织、强度与抗腐蚀性能的影响。结果表明, 预变形引入大量位错, 且在125 ℃/3 h时效后仍大部分残留; 轧制预变形表面位错多于中心位错; 拉伸预变形与轧制预变形都导致T76过时效态7475铝合金中η'相减少、η相增多、晶内析出相尺寸增大、晶界析出相间距减小、合金强度与抗腐蚀性能降低; 当变形量一致时, 轧制预变形比拉伸预变形处理的合金强度高, 但抗腐蚀性能低。     

Si含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织与力学性能的影响

通过室温拉伸、高温拉伸,研究了固溶时效态Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能随Si含量的变化关系; 利用扫描电镜、透射电镜和高分辨投射电镜观察不同Si含量合金峰时效态下的微观组织特征变化。研究结果表明: 合金中Si含量增多,会导致Al-Cu-Mg-Ag合金拉伸强度尤其是高温拉伸强度下降; Si含量从0.03%增加到0.20%,合金固溶时效后残余大尺寸第二相粒子(AlFeMnSi)数量增多,合金延伸率明显下降; 当Si含量大于0.10%时,合金基体中开始有β″(MgSi)相析出,影响时效初期析出过程中Mg-Ag团簇的形成,抑制了Ω相的析出,θ'相密度随之增加。     

固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响

通过力学性能、电导率测试和差示扫描量热法(DSC)、能谱分析(EDX)及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察, 分析研究了固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响。结果表明: 当固溶时间为30 min时, 随固溶温度升高, 合金的拉伸强度和硬度先升高后降低, 520 ℃固溶温度下合金的力学性能最好; 520 ℃下, 随固溶时间的延长, 合金力学性能也呈现出先升高后降低的趋势; 520 ℃/30 min固溶处理的合金能获得最佳时效组织模式, T1相数量多、尺寸细小、弥散分布, 合金的综合力学性能最佳, 在此固溶制度下合金的断裂机制呈现穿晶断裂和沿晶分层断裂的混合断裂模式; 固溶温度为525 ℃时合金有局部过烧现象。     

固溶温度对Al-Cu-Mg-Ag合金显微组织与力学性能的影响

通过金相显微镜、透射电镜、扫描电镜和室温拉伸试验研究了固溶温度对Al-Cu-Mg-Ag合金显微组织与力学性能的影响。结果表明: 随着固溶温度提高(500~520 ℃), Al-Cu-Mg-Ag合金在190 ℃/2 h时效过程中析出的Ω相数量密度逐渐增加, 而且Ω相的大小更均匀, 从而导致合金的强度和热稳定性逐渐提高。热暴露(200 ℃/1 000 h)后, Ω相数量密度显著下降, 从而导致Al-Cu-Mg-Ag合金的强度大幅下降。在热暴露过程中, Ω相的直径方向增长速率远远大于厚度方向增长速率。     

热处理对铸态Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织性能的影响。结果表明,固溶处理时,随着固溶时间延长,合金枝晶逐渐溶解、晶粒逐步球化,适宜的固溶处理制度为510℃×8 h,此时合金组织分布均匀,析出少量细小的二次颗粒相,延伸率较高;合金适宜的时效处理制度为200℃×16 h,此时偏聚在晶界处的合金相析出迁移,晶界清晰,组织均匀度高,合金屈服强度达到136.3 MPa,较铸态提升16.5%。510℃固溶8 h+200℃时效16 h处理后,组织均匀度和弥散程度进一步提升,抗拉强度和硬度分别达到178.2 MPa和59.6HB,相对铸态合金分别提升了21.6%和23.4%。     

时效对Cu-Cr-Sn-Zn合金硬度和导电率的影响

研究时效温度、时效时间和时效前冷变形对Cu-0．36Cr-0．23Sn-0．15Zn合金显微硬度和导电率的影响规律。结果表明，合金920℃固溶1h后在450℃时效可获得较高的硬度和导电率，450℃时效3h分别可达122Hv和67．50％IACS。时效前冷变形可加速第2相的析出，加快初期导电率的增加速率，80％形变后450℃时效1h可达66．33％IACS，而固溶后直接时效仅为55.90％IACS。合金的强化为弥散强化和共格强化，弥散强化相为体心立方Cr相。     

时效对Cu-Cr-Sn-Zn合金硬度和导电率的影响

研究时效温度、时效时间和时效前冷变形对Cu 0 3 6Cr 0 2 3Sn 0 15Zn合金显微硬度和导电率的影响规律。结果表明 ,合金 92 0℃固溶 1h后在 45 0℃时效可获得较高的硬度和导电率 ,45 0℃时效 3h分别可达 12 2Hv和 67 5 0 %IACS。时效前冷变形可加速第 2相的析出 ,加快初期导电率的增加速率 ,80 %形变后 45 0℃时效 1h可达 66 3 3 %IACS ,而固溶后直接时效仅为5 5 90 %IACS。合金的强化为弥散强化和共格强化 ,弥散强化相为体心立方Cr相。     

形变热处理对Cu-Co-Cr-Si合金组织和性能的影响

研究了在确定固溶条件下预冷变形-时效处理工艺对Cu-Co-Cr-Si合金力学性能、电学性能及其显微组织结构的影响。结果表明, 在固溶温度为980 ℃, 固溶时间1 h条件下, 最佳的形变热处理工艺为50%预冷变形之后480 ℃时效4 h。合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和相对电导率分别达到521 MPa, 469 MPa, 10.9%和51.9%IACS。在合金成分设计中降低了Si含量, 使合金保持较高强度的同时电导率有所增高。     

Erweiterung des Eigenschaftspotentials der Legierung Al Mg5Si2Mn durch eine gezielte Wärmebehandlung

To enlarge the mechanical properties in castings, appropriate heat treating is essential. Heat treatable aluminium alloys only reach best possible properties as a result of heat treating. This exposition deals with the investigation of an ideal solution heat treatment temperature and artificial ageing parameters for an AlMgSi cast alloy, to be precise MAXXALLOY®—59, in permanent mould casting. The determination of temperature and holding time parameters for the heat treatment have been conducted by relevant literature research, calculations with software Thermo-Calc®, castings and differential scanning calorimetry tests. For verification of ascertained values, extensive microscopic examinations and mechanical tests (tensile tests and measurements of hardness) have been performed. The results indicate that cast parts in heat treated condition and T4 (8 days naturally aged) compared to as-cast parts show remarkable higher tensile, hardness and ductility values. For that reason the chosen parameters for solution annealing, based on scientific examinations, have been proved to be optimal.     

复合热处理对7075铝合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、布氏硬度计、室温拉伸测试与Image J图像处理软件等手段,研究了复合热处理对7075铝合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,与T6处理相比,固溶+深冷12h+时效复合热处理工艺对7075铝合金组织与性能提高作用明显,在其延伸率基本保持不变的基础上,抗拉强度与硬度分别提升了18.6%与20.43%;深冷过程中温度剧烈变化带来的应力细化了合金的晶粒,同时降低了Al基体的固溶度,促进原子析出形成更多GP区,为时效过程中析出相的孕育提供了更多驱动力,增加了合金的析出相强化效果,进一步提升合金的力学性能。     

RRA热处理对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和抗剥落腐蚀性能的影响

通过力学性能、剥落腐蚀性能测试,研究回归再时效(RRA)热处理对合金力学性能、剥落腐蚀性能的影响,通过透射电镜观察分析微观组织与合金性能之间的关系。实验研究结果表明:T6态下,合金的强度较高,但其抗剥落腐蚀性能较差;经过RRA热处理后,合金的抗剥落腐蚀性能提高,峰值强度较T6态没有下降;经过RRA处理(100℃/24 h预时效+170℃/120 min回归+100℃/24 h再时效)后,合金的晶内析出相较为粗大,但其强度较高,抗拉强度、屈服强度分别是623 MPa、554 MPa,合金的晶界析出相η相粗大且不连续分布,对应了较好的抗剥落腐蚀性能,显示了较好的综合性能。     

轧制温度对大应变轧制Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc合金组织与性能的影响

在不同温度下对Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc进行大应变轧制,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析及拉伸试验等研究轧制温度对合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,热轧温度400 ℃时,Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc铝合金再结晶充分,晶粒尺寸细小均匀,结合热处理可有效改善基体中第二相分布不均现象; 400 ℃热轧并T6态处理后合金综合力学性能较好,抗拉强度为455 MPa,伸长率为21.8%; 合金断裂形式为韧性断裂,断口上分布着大量细小的韧窝。     

半固态锻造A356铝合金轮毂的组织与性能

对低温浇注A356铝合金的组织和二次加热组织转变规律及半固态锻造铝合金轮毂的组织与力学性能进行了研究.结果表明:在635～ 655℃下浇注,可获得具有细小均匀、近球形晶粒的A356铝合金圆棒坯,圆棒坯在600℃下加热60 min,晶粒进一步球化;在750kN锻压力下可锻造成铝合金轮毂,经T6热处理后,轮毂的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为327.6MPa,228.3MPa和7.8％.表明,低温浇注法制备半固态坯料与半固态锻造工艺相结合,可生产出高性能的铝合金轮毂.     

时效工艺对高强Al-Cu-Li合金组织和性能的影响

以新型Al-Cu-Li系合金为研究对象, 通过拉伸试验和透射电镜分析, 研究了单级时效和双级时效对合金组织和性能的影响。结果表明: 对合金进行低温预时效有利于促进溶质原子团簇的形成, 增加δ'相和T1相在基体内的形核, 因此同单级时效相比, 双级时效获得的δ'相和T1相的数量更多, 尺寸较小, 分布也更为弥散, 从而改善了合金组织及性能。