Cu含量和热处理工艺对Al-Si-Mg-Mn-xCu铸造铝合金显微组织和力学性能的影响（英文）

采用三维X射线显微镜、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及硬度测试系统研究Cu含量及热处理工艺对真空压铸Al-Si-Mg-Mn-xCu合金显微组织和力学性能的影响。研究发现,虽然Cu含量增加会提高铸锭中气孔的密度和尺寸,但是Cu添加将促进凝固过程中含Cu初生相(Q-Al₅Cu₂Mg₈Si₆和θ-Al₂Cu)的形成,从而提高合金性能。合金中形成5种不同结构的初生相,包括共晶Si、α-Al(Fe,Mn)Si、β-Mg₂Si、Q-Al₅Cu₂Mg₈Si₆和θ-Al₂Cu相。随着Cu含量增加,θ相的面积分数迅速增加,α-Al(Fe,Mn)Si相面积分数首先降低,随后缓慢增加,而Q相的变化趋势与α-Al(Fe,Mn)Si相相反。这些初生相在热处理过程中会出现不同的演变规律。在随后的时效处理过程中,Q’和θ’相的协同析出能显著提高合金的时效硬化潜力。     

砂型铸造ZL205A合金组织与力学性能的研究

研究了砂型铸造ZL205A合金在铸态和热处理(T6)态下合金的显微组织和力学性能。结果表明：铸态ZL205A合金基体相为α(M)固溶体，枝晶间和晶界上有α(M)、θ(Al2Cu)相和Cd相的共晶组织。晶界处存在θ和T(Sl2CuMn2)相的混合组织。另外，还有少量的灰色块状ZrAl3相、条状Al3Ti相分布在α固溶体上。合金中添加的少量Ti、V、Zr和B等元素，可有效地细化晶粒。T6固溶处理时，θ相和Cd相溶入α固溶体中，二次T相呈弥散小质点析出，组织中还存在片状Al3Ti的偏析物和未完全溶解残留在晶界上的Al2Cu相。合金(T6)抗拉强度随温度的升高呈下降的趋势，合金在不同温度下均为延展性断裂，韧性非常好。     

压力对铸造Al-Li-Cu合金组织和力学性能的影响

采用直接挤压铸造工艺制备一种密度为2.525 g/cm3的A1-2.47Li-1.49Cu合金铸锭,通过宏观腐蚀、OM、DSC、SEM、XRD及拉伸性能测试等手段对其组织和力学性能进行研究。结果表明:压力作用下凝固可以显著改善铸锭的表面质量,获得致密无缩松缺陷的铸锭,50 MPa下,铸锭中的柱状晶平均长度较重力铸造下的减小20%;合金铸态微观组织主要由初生α(Al)、T2相以及少量AlLiSi和Al6(CuFe)组成,施加压力不改变相的组成,但可使第二相尺寸更小,分布更均匀;合金硬度、抗拉强度以及伸长率均随压力增大而增大,但50 MPa以后压力对性能的影响不明显。50 MPa下T5热处理的合金抗拉强度为329 MPa,伸长率为6%,硬度为135HBS,较重力铸造合金分别提高了7.2%、107%和3%。     

热处理对Mg-12Gd-1Zn-0.5Zr合金显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸试验机等研究了不同热处理状态下Mg-12Gd-1Zn-0.5Zr合金的物相、显微组织和力学性能.结果 表明:铸态Mg-12Gd-1Zn-0.5Zr合金的组织主要由α-Mg基体、Mg5(Gd,Zn)、Mg5Gd以及Mg10ZnGd(18R-LPSO)相构成.固溶处理后,LPSO...     

热处理对直接挤压铸造Al-5Cu合金力学性能和组织的影响

研究了固溶处理（T4）与固培＋人工时效处理（T6）对直接挤压铸造Al-5Cu合金力学性能和显微组织的影响。结果表明，挤压铸造加快了合金热处理过程中原子的扩散速度、缩短了热处理时间，通过热处理可以改变合金的组织结构进而影响合金的力学性能．与铸态相比，在525～530℃下保温4h固溶处理后合金的力学性能明显提高，而且随着保温时间的增加略有上升，保温15h时达到最佳值．合金的抗拉强度（σb）和伸长率（δ5）可以达到389．6MPa和10．8％。固溶处理后挤压铸造Al-5Cu合金表现出明显的自然时效特征，在自然环境中铜原子易于析出形成具有很强强化效果，且能稳定存在的GP区和θ＂矿相，这些细小弥散分布的强化相使得合金处于固溶＋自然时效状态下较T6状态下具备更好的力学性能。     

热处理对TiNbZrMo合金显微组织和力学性能的影响

采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备了名义成分为Ti-12Nb-12Zr-2Mo(质量分数,%)的合金,对获得的样品在真空热处理炉中进行热处理。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及力学测试等技术对铸态和热处理后得到样品的显微组织和力学性能进行系统研究。结果表明:铸态和退火状态下合金的组织均由α和β相组成,淬火状态下合金组织由α′和β相组成。热处理有利于提高合金的强度,而不改变合金的弹性模量。     

Sc对Al－Li－Cu－Mg－Zr合金组织与性能的影响

研究了Ｓｃ对Ａｌ—Ｌｉ—Ｃｕ—Ｍｇ—Ｚｒ合金的显微组织与拉伸性能的影响。结果表明，δ′（Ａｌ３Ｌｉ）和Ｓ′（Ａｌ２ＣｕＭｇ）仍为含Ｓｃ合金中的主要强化相，Ｓｃ细化了合金的晶粒，降低了δ′颗粒的长大速度，促进Ｓ′相的析出和均匀弥散分布，还使合金析出Ａｌ３Ｓｃ颗粒和Ａｌ３Ｌｉ／Ａｌ３Ｓｃ复合析出相颗粒，这两种颗粒都有益于合金的性能。因此，加入Ｓｃ后合金表现出良好的强塑性配合。     

热处理工艺对Ti-53合金显微组织和力学性能的影响

对Ti-53(Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe)钛合金在不同热处理条件下的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,完全退火处理后,β相明显减少,α相发生再结晶,组织由针片状α相+少量β相组成,强度、硬度较低,塑韧性较高;固溶处理后,部分β相无扩散转变为α’相;时效处理后,固溶时出现的部分不稳定α’相发生分解,最终组织为片状α相+高度弥散的β相+少量α’相,还出现一定量的β斑,强度和硬度明显提高,塑韧性也有所提高。Ti-53合金的室温拉伸断口表现为韧脆混合断裂特征。     

热处理对Mg-6Nd-2Al合金显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了铸态、固溶态和时效态Mg-6Nd-2Al合金的显微组织及力学性能。结果表明,铸态合金的组织由α-Mg基体、不规则条状Mg_(12)Nd相、针片状Al_(11)Nd_3相和颗粒状Al_2Nd相组成。经固溶处理后,合金中第二相的数量明显减少,晶界处的Mg_(12)Nd相溶解,针片状Al_(11)Nd_3相出现断裂和球化现象,转变为Al_2Nd相。经时效处理后,合金内部有大量纳米尺度的β″相析出,力学性能明显提高;与铸态合金相比,时效态合金的抗拉强度由141.5 MPa提升至189.5 MPa,屈服强度由104.4 MPa提升至121.9 MPa,该合金具有较好的热处理强化效果。     

热处理工艺对含微量Sc、Zr的Al-Mg合金力学性能及显微组织的影响

制备了成分为Al-5Mg-(0.10～0.30）Sc-(0.05-0.15）Zr的合金，测试了其不同状态下的拉伸力学性能σb、σ0,2和δ，采用金相显微镜，透射电镜观察分析了其不同状态下的显微组织结构。结果发现：微量Sc、Zr的添加明显提高了Al-Mg合金的强度，细化了合金铸锭组织的晶粒尺寸，抑制了合金形变组织的再结晶，合金在热轧-冷轧后130℃3h退火得处理得到最佳力学性能，σb=406MPa，σ0.2=308MPa和δ=15%。     

Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr合金的显微组织与力学性能

对Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr(NZ30K)合金铸态、固溶态(T4)和时效态(T6)的显微组织、室温力学性能和断裂行为进行了研究。研究结果表明,NZ30K合金铸态时由α-Mg与分布在晶界的Mg12Nd相组成;固溶处理态时由过饱和α-Mg固溶体和晶粒内部细小的含Zr化合物组成;时效处理态时细小片状析出相从棱柱面析出,同时晶粒内部细小的含Zr化合物仍然存在。不同的时效处理工艺下时效析出相种类不同,200℃峰值时效态时为β″亚稳相,250℃×10h时效态时为β′亚稳相。合金经过200℃峰值时效处理后具有最佳的室温力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为142MPa、305MPa、11%。合金的断裂方式与其状态有关,铸态合金以沿晶断裂为主,固溶处理态和200℃峰值时效态合金以穿晶解理断裂为主,250℃×10h时效态合金为穿晶和沿晶混合型断裂。     

Mg对Al-Si-Mn-Mg免热处理合金显微组织与力学性能的影响

研究了Mg元素含量分别为0.3%、0.5%、0.7%和0.9%的Al-Si-Mn-Mg免热处理铸造铝合金的显微组织和力学性能。通过变质和不同凝固速率,观察到不同的微观组织。结果表明,随着Mg元素含量的提高,合金的抗拉强度及屈服强度增加,伸长率降低。同时发现,随着Mg元素含量的提升,合金的变质效果出现不同程度的下降。     

Ce 含量对 Mg2.2Sn1Al0.5Zn合金显微组织和力学性能的影响

利用 OM、XRD、SEM、EDS 等方法,研究了不同Ce 含量对 Mg-2.2Sn-1Al-0.5Zn 合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：添加适量的稀土 Ce 能细化晶粒,Ce 与 Al 结合形成高熔点的稀土相 Al4Ce,使β-Mg17Al12相数量减少;针状或杆状 Al4Ce 相分布在晶界周围,阻止了位错运动;合金的抗拉强度、塑性和硬度均随 Ce 含量的增加呈现先增加后降低的趋势,当 Ce 含量为0.6%时合金的力学性能最佳。对断口进行扫描分析证明拉伸断裂为穿晶断裂和韧性断裂的混合断裂。     

热处理对铸造Mg-4Y-3Nd-1.5Al合金显微组织和力学性能影响

本文通过显微组织分析和力学性能测试等试验手段，研究了热处理对Mg-4Y-3Nd-1.5Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铸态合金组织中第二相主要为Mg5RE、Mg24RE5和Al2RE相，经固溶处理后（525℃×6h+550℃×12h），Mg5RE、Mg24RE5相完全溶解，Al2RE不发生溶解。Mg-4Y-3Nd-1.5Al合金具有明显的时效硬化行为，经固溶+时效处理后，合金的力学性能显著提高。经固溶（525℃×6h+550℃×12h）+峰时效（225℃×10h）处理后，Mg-4Y-3Nd-1.5Al合金屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为:185MPa、262MPa和6.5%。获得良好的力学性能与合金中析出高密度的细小β""和β"相有关。     

Sc对Al—Li—Cu—Mg—Zr合金组织与性能的影响

研究了Ｓｃ对Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ合金的显微组织与拉伸性能的影响，结果表明，δ＇（Ａｌ３Ｌｉ）和Ｓ＇（Ａｌ２ＣｕＭｇ）仍为含Ｓｃ合金中的主要强化相，Ｓｃ细化了合金的晶粒，降低了δ＇颗粒的长大速度。促进了Ｓ＇相的析出和均匀弥散分布，还使合金析出Ａｌ３Ｓｃ颗粒和Ａｌ３Ｌｉ／Ａｌ３Ｓｃ复合析出相颗粒，这两种颗粒都有益于合金的性能，因此，加入Ｓｃ后合金表现出良好的强塑性配合。     

热处理对砂型铸造Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr镁合金显微组织和力学性能的影响(英文)

研究热处理工艺对砂型铸造Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr镁合金显微组织和力学性能的影响,分析不同热处理条件下合金的断裂机制,获得最佳热处理工艺。结果表明:Mg–4Y–2Nd–1Gd–0.4Zr合金的最佳T4和T6热处理工艺分别为525°C,8 h和(525°C,8 h)+(225°C,16 h)。在最佳T6热处理条件下,Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为HV91、180 MPa、297 MPa和7.4%。此外,不同状态的Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr镁合金也显示出不同的拉伸断裂方式。     

热处理对挤压态Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、硬度测试、拉伸试验及冲击性能测试,研究了3种不同热处理后Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.3Zr-0.15Ni-0.12Mn(质量分数,%)合金显微组织演变与力学性能的变化。结果表明:经T6处理合金的组织主要为α-Al基体、η′和η析出相,合金的平均硬度和抗拉强度分别达到210 HV和597 MPa,高于T4和T5工艺下的合金硬度和强度。η′和η相对于基体有一定的可动性,使合金的塑性降低,T6态合金的伸长率略低于T4态。T4和T5态合金的冲击断裂机制为脆性断裂,T6处理后合金的冲击性能得到明显改善,断裂机制为韧脆混合断裂。挤压态Al-Zn-Mg-Cu合金宜采用T6热处理工艺。     

热处理工艺对Zn-22Al基合金挤压管显微组织和力学性能的影响

研究了不同热处理工艺下,Zn-22Al基合金挤压管材的显微组织和室温力学性能。结果表明,挤压管在室温下为α+η两相组织,超塑性处理后呈现细小等轴晶,晶粒内部存在具有一定取向的小颗粒。200℃保温9 h退火处理后,挤压管材硬度为62.52HV0.05,伸长率为27.20%,抗拉强度为233 MPa。320℃×6 h淬火+250℃×0.5 h回火处理后,挤压管材硬度为41.03 HV0.05,伸长率达到139.47%,抗拉强度为98 MPa。     

Ce含量对Mg2.2Sn1Al0.5Zn合金显微组织和力学性能的影响

利用OM、XRD、SEM、EDS等方法,研究了不同Ce含量对Mg-2.2Sn-1Al-0.5Zn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加适量的稀土Ce能细化晶粒,Ce与Al结合形成高熔点的稀土相Al4Ce,使β-Mg17Al12相数量减少;针状或杆状Al4Ce相分布在晶界周围,阻止了位错运动;合金的抗拉强度、塑性和硬度均随Ce含量的增加呈现先增加后降低的趋势,当Ce含量为0.6%时合金的力学性能最佳。对断口进行扫描分析证明拉伸断裂为穿晶断裂和韧性断裂的混合断裂。