固溶时效处理对Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金组织性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、硬度测试、电导率测试和室温拉伸性能测试等分析手段,研究了Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金挤压板带固溶、单级时效和双级时效制度下的组织和性能。研究表明,Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金挤压板带采用475℃/2 h的固溶处理制度,析出相回溶充分,无过烧现象;合金采用475℃/2 h+120℃/24 h的T6时效处理制度,晶内析出相细小弥散,晶界析出相连续分布;合金采用475℃/2 h+110℃/8 h+160℃/28 h的T74双级固溶时效处理制度,晶内析出相以η’和η为主,晶界析出物完全断开。     

双级时效对Mg-2.8Nd-0.4Zn-0.5Zr合金微观组织和力学性能的影响

采用OM、SEM、TEM以及硬度测试和拉伸力学性能测试等手段,研究了双级时效对Mg-2.8Nd-0.4Zn-0.5Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,合金经260℃/30 min+200℃/4 h双级时效处理后,其抗拉强度和屈服强度较200℃/14 h单级时效合金分别提高23 MPa和20 MPa,并且达到硬度峰值所需时间缩短9.5 h。主要是由于第一级高温预时效过程中析出β1相,在第二级时效过程中,β1相保留,同时又析出β″相,并且β″相尺寸较单级时效后的合金更细小。在两种析出相同时作用的情况下,其强化效果明显优于单一β″相强化的单级时效处理。     

Al-5.87Zn-2.07Mg-2.42Cu合金形变热处理过程的组织与性能演变

通过维氏硬度试验、力学性能试验以及透射电镜观察,研究了Al-5.87Zn-2.07Mg-2.42Cu合金在最终形变热处理(固溶—预时效—变形—终时效)过程中的组织演变和力学性能,并优化出最适宜的工艺制度。结果表明,Al-5.87Zn-2.07Mg-2.42Cu合金最适宜的形变热处理工艺为480℃/1 h+100℃/8 h+30%+120℃/10 h。100℃/8 h预时效处理后,合金基体内弥散析出大量细小的沉淀相。经30%冷变形引入位错后进行120℃/10 h终时效处理,析出相数量增多且尺寸增大。最终形变热处理后合金的硬度、抗拉强度和屈服强度分别为200 HV、645 MPa和621MPa,分别比T6态合金的增加了19 HV、67 MPa和110 MPa。     

单级时效处理对高Zn含量7×××系铝合金显微组织和力学性能的影响

采用硬度、电导率、拉伸性能等测试手段和透射观察方法研究了7×××系合金在120℃的单级时效处理时保温不同时间下的显微组织和力学性能的变化规律。实验结果表明,随着保温时间的延长,合金的抗拉强度变化很小,屈服强度先升高然后保持在一个平台上,延伸率基本保持在10%以上;基体析出相和晶界析出相的尺寸增大,无沉淀析出带变宽。随着时效时间的延长,基体中的析出相沿着GP区+η'相→η'相→η'相+η相的路径演变。     

时效对大型发电机转子用Cu-Ni-Si合金槽楔组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、抗拉强度和电导率测试等方法研究了不同温度时效后大型发电机转子用Cu-Ni-Si合金槽楔组织和性能变化规律。结果表明:合金在热挤压过程中发生动态回复与再结晶,热挤压后为再结晶组织,晶粒内部有贯穿整个晶粒的退火孪晶。在时效阶段屈服强度和抗拉强度随温度变化表现为先升高后下降的趋势,在430℃时过饱和固溶体发生有序化转变和第二相析出,基体上弥散分布的细小析出相和长程有序相会阻碍位错运动,提高力学性能。在550℃时效阶段合金处于过时效状态,析出相主要为Ni_2Si,已经明显长大,对位错阻碍作用减弱,合金力学性能下降,但电导率始终保持上升的趋势。随时效温度升高,试样拉伸断口形貌逐渐由解理型转变为韧窝型,表明合金塑性逐渐提高。实验结果表明,在430℃时效3 h Cu-Ni-Si合金具有最佳的综合性能,屈服强度为650 MPa,抗拉强度为760 MPa,电导率为43.2%IACS。     

人工时效前停放时间对7055铝合金挤压管显微组织与性能的影响

采用维氏硬度试验,室温拉伸试验,电导率测试,慢应变拉伸试验和透射电镜等方法,对人工时效前室温停放不同时间的7055铝合金管材的力学性能、电导率、耐应力腐蚀性能和微观组织进行了研究.结果表明:在人工时效前进行室温停放,7055铝合金的晶内会预先析出GP区,为后续人工时效中的η相和η'相的析出提供形核的核心,从而有效地提高合金的力学性能和电导率.人工时效前室温停放6.5 h,7055铝合金的抗拉强度达到最大值即677.9 MPa,电导率和延伸率分别为29.8 % IACS和14.9 %.继续延长室温停放时间,合金的抗拉强度降低,电导率不断增大.在室温停放48 h时,合金的抗拉强度达到649.7 MPa,延伸率为10.6 %,电导率为36.8 % IACS,此时合金的综合性能达到较优.      

7B04铝合金预拉伸厚板的微观组织与性能

研究了7B04铝合金材料在不同热处理状态下的微观组织和性能。结果表明,目前的单级固溶处理（470℃×80min）并未使合金内一次析出相充分回溶,经物相分析确定残留相为MgZn2,S（Al2CuMg）,T（Mg32（Al,Zn）49）及Al7Cu2Fe相等。T6状态下晶内析出相为细小GP区和η′相,晶界析出相为半连续状态,无明显的晶间无析出带（PFZ）存在,合金的抗拉强度达595MPa,电导率为31.7%IACS;在T7（115℃×7h＋160℃×12h）状态下,晶内的析出相为GP区、η′和η相,尺寸约为5～20nm,晶界有不连续的较为粗大相析出,有明显的PFZ存在,此时抗拉强度为532MPa,电导率为37.0%IACS;采用RRA处理可使合金获得较高强度和较高电导率,抗拉强度和电导率分别为575MPa和36.3%IACS,此时晶内析出相为η′和η相,晶界析出物粗大呈完全不连续分布,有明显PFZ存在。     

轻质Al-Mg-Li合金的微观组织与力学性能

采用熔炼和热挤压制备轻质Al-5.5Mg-2.0Li-0.1Zr-0.2Sc合金,利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计及拉伸试验机对合金的物相组成、微观组织、力学性能及断口形貌进行检测分析,研究时效工艺温度（120 ℃和160 ℃）对合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:Al-Mg-Li合金挤压后晶粒组织呈纤维状,存在一定数量的Al₃Li（δ′）和Al₂MgLi（S）相;经固溶和时效处理后,再结晶晶粒尺寸变大,主要析出相为δ′相S相;160 ℃时效处理容易加速时效析出行为,导致析出相粗化,强化效果减弱;经120 ℃/20 h峰时效处理后,合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到532 MPa、475 MPa和4.4 %.      

时效制度对7075铝合金晶间腐蚀行为的影响

采用轴向拉伸实验、电导率测试、晶间腐蚀实验及金相组织分析等手段,研究双级时效对7075铝合金力学性能、电导率、晶间腐蚀及显微组织的影响,采用正交试验方法优化双级时效工艺,分析了电导率和抗腐蚀性能之间的相关性。结果表明,第一级时效制度对合金力学性能和电导率影响不大,第二级时效温度和时间是影响合金最终性能的主要因素。经过135℃×10h+160℃×7h,材料晶间腐蚀的深度明显变浅,同时可以得到略低于单级时效的强度和较高的电导率。     

时效热处理对7B50超强铝合金组织与性能的影响

通过拉伸试验、维氏硬度测试、电导率测试、晶间腐蚀与剥落腐蚀试验、金相观察及透射电镜分析等,研究新型的4级时效工艺(four-step aging,FSA),即高温短时效—低温长时效—高温短时效—低温时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu系7B50超强铝合金组织和性能的影响。结果表明:FSA处理促使7B50铝合金晶界析出相发生球化和细化,晶界析出相的体积分数显著增大并呈非连续分布;与传统的回归再时效RRA工艺相比,经过优化的新型4级时效热处理能明显提高7B50铝合金的力学性能和抗腐蚀性能;经过150℃/5 h→110℃/24 h→150℃/5 h→110℃/12 h的4级时效处理后,合金的室温抗拉强度从582 MPa提高到685 MPa,抗腐蚀性能明显超过回归再时效(RRA)处理的合金。     

时效制度对工业规格喷射成形7055铝合金组织和性能的影响

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备大规格7055铝合金锭坯。锭坯经热挤压和双级固溶处理后,在不同时效工艺条件下进行双时效处理,测定时效态合金的抗拉强度(σb)、屈服强度(σ0.2)、伸长率(δ)、硬度(HRB)和电导率(γ),并观察其微观组织,研究时效制度对合金组织和性能的影响,并与120℃/24 h单级时效的合金样品进行性能对比。结果表明,锭坯经120℃/24 h时效处理后获得最高强度,抗拉强度(σb)高达725 MPa,屈服强度(σ0.2)为685 MPa,伸长率(δ)10.0%,硬度为96 HRB,电导率为30%IACS;双级时效后获得较好的塑性和抗应力腐蚀能力,但强度较低,且随着二级时效温度升高和时效时间延长,合金强度下降,伸长率增加,电导率提高。通过对正交实验结果进行分析,确定最佳双级时效处理工艺为:120℃/8 h+170℃/8 h,其综合性能最佳,σb、σ0.2和δ分别达到659 MPa、630 MPa和11.7%,硬度和电导率分别为95 HRB和39%IACS。与单级时效处理相比,电导率提高30%,抗应力腐蚀性能显著改善。     

预应变与预时效对6101导电铝合金组织与性能的影响

在人工时效基础上引入预应变与预时效以提高6101铝合金的力学与导电性能。通过性能检测与组织观察,研究了合金在人工时效热处理（固溶+时效）及引入预应变与预时效后的热处理（固溶+预应变+时效,固溶+预时效+预应变+再时效）过程中显微组织、力学性能及导电性能的变化规律。结果表明:当合金经过60%冷轧变形再在180℃时效6 h后,其抗拉强度与电导率分别达到262 MPa及55.7% IACS,高于一般人工时效后的合金。当合金在180℃预时效2 h后经过60%冷轧变形,再在180℃时效6 h后,其抗拉强度与电导率进一步提升至289 MPa与58.0% IACS。引入预应变与预时效后所产生的应变强化与析出强化的交互作用,是合金的力学性能和导电性能得到提升的根本原因。      

均匀化工艺对稀土铝合金电工圆杆组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、导电率测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)等手段,研究了稀土铝合金电工圆杆的组织和性能随均匀化工艺改变而发生的变化。结果表明,均匀化处理可达到细化晶粒、均匀试样组织,净化晶界的效果。与单级均匀化相比,双级均匀化可以使枝晶间未溶物显著减少,且第二相较均匀弥散地分布在基体中。试样在410℃保温2小时后升至425℃继续保温1小时,将获得较佳的综合性能:抗拉强度102 MPa,导电率57.96%IACS;对该试样进行形变量为83%的轧制处理后,强度升高至178 MPa,导电率有所降低,为57.06%IACS。     

固溶时效对上引拉铸Cu-0.3Cr-0.1Zr组织性能的影响

用扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、涡流电导率测量仪和万能试验机测试分别测量了上引拉铸拉拔之后固溶时效对Cu-0.3Cr-0.1Zr合金抗拉强度及导电率性能的影响,用金相显微镜观察不同拉拔加工率下固溶的显微组织.并探讨了合金的强化机理.结果表明:上引Cu-0.3Cr-0.1Zr合金铸锭经过75％冷拉变形后固溶其组织和力学性能较好.经时效后的固溶态Cu-0.3Cr-0.1Zr合金,抗拉强度和导电率迅速上升,随着时间时间的延长,其抗拉强度达到峰值后呈下降趋势,而导电率则继续上升.Cu-Cr-Zr合金析出强化的重要因素是大量共格弥散的析出相,以共格强化机制估算的强化值423MPa与实验结果415MPa相近.     

双级时效对7075合金应力腐蚀性能影响

双级时效处理虽能有效提高7075铝合金抗应力腐蚀开裂(SCC)性能,但同时会导致合金力学性能降低。为了同时提高7075铝合金的拉伸性能和抗SCC性能,并优化双级时效参数,对双级时效处理7075合金进行了正交试验。通过扫描电镜和透射电镜在慢应变速率实验中研究7075合金的SCC行为。结果发现,在130 ℃条件下保温4 h后,在170 ℃条件下保温8 h,合金抗拉强度、伸长率和应力腐蚀指数I_SSRT分别为488 MPa、10.8%和0.095。      

高强导电Cu?3Ti?0.1Mg?0.05B?0.05La合金的微观组织与性能

采用真空熔铸和冷开坯工艺,通过优化形变热处理工艺,调控基体晶粒尺寸、第二相的析出及分布状态,制备出综合性能优异的Cu?3Ti?0.1Mg?0.05B?0.05La合金。结果表明,经过400 ℃/2 h一次时效处理后,Cu?3Ti?0.1Mg?0.05B?0.05La合金的显微硬度可达356 HV,此时导电率为14.5%IACS。透射电镜分析表明,Cu?3Ti?0.1Mg?0.05B?0.05La合金第二相的析出演变规律为富Ti相→颗粒状β′-Cu₄Ti相→颗粒状β′-Cu₄Ti相+片层状β-Cu₄Ti相→片层状β-Cu₄Ti相,其中颗粒状β′-Cu₄Ti相是最重要的强化相,片层状β-Cu₄Ti相会导致合金强度下降,但可以提高导电率。采用二次时效能够进一步优化Cu?3Ti?0.1Mg?0.05B?0.05La合金的综合性能,在合金强度基本不变的条件下,显著提升了合金的导电率。450 ℃/8 h一次时效+50%冷轧+400 ℃/1 h二次时效处理后合金的显微硬度和导电率分别达到了341 HV和20.5%IACS。      

Cu-Ni-Si-Zr合金时效行为的研究

用扫描电镜（SEM）、涡流电导率测量仪和万能试验机分别对经冷变形后在400～500℃不同时间时效条件下Cu-2.1Ni-0.5Si-0.2Zr合金抗拉强度及电导率性能进行测量,用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）观察了合金时效下的组织.结果表明：时效初期合金的抗拉强度及电导率增加较快,随着时效时间的延长,其抗拉强度达到峰值而电导率继续增加.合金在450℃时效2 h,其抗拉强度达到峰值,其值为665 MPa.合金中主要析出相为Ni2Si和CuxZr.利用Mott-Nabarro和Orowan公式对合金强化机理进行了分析.