7075铝合金T73双级过时效工艺研究

对7075铝合金进行了不同工艺下的T73双级过时效处理,通过硬度、电导率和拉伸性能测试对比研究了双级时效对合金力学性能的影响。结果表明,随着第二级时效时间的延长,合金硬度逐渐降低,电导率明显增加。第一级温度较低时,随着第一级时效时间的延长,合金硬度有微量上升,电导率下降;而第一级温度较高时,随着第一级时效时间的延长,合金硬度有微量下降,电导率上升。最终获得了7075合金最优的T73双级过时效工艺为107℃X6h+177℃X8h,其抗拉强度可达到500.5Mpa,屈服强度达到424Mpa,延伸率为12.75%。     

低温时效处理下Al-Zn-Mg-Cu合金的峰时效研究

对Al-Zn-Mg-Cu合金(7075Al)在较低温度下的固溶/时效行为进行分析,通过对合金在不同时效制度下的显微硬度变化的分析,总结时效温度对合金峰时效的影响规律.结果表明:Al-Zn-Mg-Cu合金(7075Al)在125℃/12-24 h达到最好的时效强化效果,低于或者高于这个温度下的时效处理效果会有所下降.随着时效时间的延长,Al-Zn-Mg-Cu合金的时效峰值也出现了先提升后缓慢下降的趋势.分析认为,这与Al-Zn-Mg-Cu合金内的第二相粗化以及析出相的变化有关.     

双级时效对6005A铝合金组织及性能的影响

采用显微组织观察和力学性能测试等分析方法,研究了6005A铝合金挤压“品”字形空管在180℃和205℃的双级时效过程中微观组织变化和时效强化的特点。研究表明：通过观察显微组织发现,经180℃×3 h+205℃×1.5 h双级时效处理后,强化相和其他沉淀相最为均匀、细小、弥散分布。当二级时效一定时（205℃×1.5 h）,一级时效温度为180℃时,随一级时效时间延长（2 h、3 h和4 h）,合金的维氏硬度和强度呈先增加后减小趋势,3 h时效效果较好;当一级时效一定时（180℃×2 h）,随着二级时效时间的延长（1.5 h、3 h和4.5 h）,合金的维氏硬度和强度呈减小趋势。综合比较,180℃×3 h+205℃×1.5 h双级时效的微观组织和力学性能最佳。     

时效处理对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织的影响

为研究时效处理对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织的影响,在540℃进行固溶处理保温8 h,在200℃进行时效处理,时效时间分别为10 min、30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、16 h、24 h、72 h、240 h、480 h。对合金显微组织进行分析,研究其与时效处理后合金的析出物和硬度的关系。经研究发现,Mg-Nd-Zn-Zr合金的铸态组织中晶粒为等轴状,第二相呈网状分布。经固溶处理后,第二相向内溶解,网状断开。再经200℃时效处理,第二相(β′)原位析出致其更加均匀,使其硬度明显提高。β′相的析出速率呈现先升高后下降的趋势,在时效处理2 h～4 h时硬度达到峰值。到达峰时效后β′相开始向β相转化,β′相为主要合金强化相。     

时效工艺对Ti-26合金棒材组织和拉伸性能的影响

对经过790℃固溶处理后的Ti-26合金棒材进行了不同温度及时间的时效处理,研究了时效温度和时间对Ti-26合金棒材显微组织和拉伸性能的影响。研究结果表明:在450~550℃范围内,随时效温度升高,合金组织有针状α相弥散物析出。升温至510℃,相同时效时间内析出α相数量最多,高于510℃,部分析出α相开始溶解。合金时效处理10 h内,随时效时间延长,合金组织针状α相弥散物数量增加,且针状α相存在跨晶界长大现象。合金经510℃×10 h时效处理,α相形核和长大达到最佳匹配,Ti-26合金获得理想的强度和塑性匹配。     

Cu-9.5Ni-2.3Sn-0.15Si合金组织与性能研究

研究了在Cu-9.5Ni-2.3Sn合金中添加质量分数为0.15%的Si后对该合金铸态及时效态微观组织、电导率和硬度的影响.结果表明:添加0.15%的Si后,合金出现发达的树枝状晶体,且有Ni_2Si、Ni_3Si、Ni_3Sn和Ni_4Sn相出现.经400℃×4 h时效处理后,Ni_2Si、Ni_3Si相的析出使得合金得到强化.合金电导率随时效时间的延长和温度的提高而升高,硬度在时效初期随时效温度的提高和时效时间的延长而提高,在430℃时效2 h和在400℃时效8 h得到峰值,较佳时效工艺为400℃×8 h.     

Mg-10Y合金固溶时效工艺的优化

通过显微组织观察和硬度测试,研究Mg-10Y合金的固溶时效工艺,并确定其优化条件。结果表明,适当的固溶时效处理可改善Mg-10Y的组织,提高其硬度。Mg-10Y合金经540℃×6 h固溶处理后,Mg24Y5相基本上全部溶入基体;再经250℃×2 h时效处理,Mg24Y5相大量析出,合金硬度达到最大值。     

Ti-5Al-10Cr合金棒材的时效响应研究

对固溶处理的近β型Ti-5Al-10Cr合金进行了不同温度和时间的时效处理,观察了时效处理后合金的显微组织,分析了合金的相组成,并对硬度及拉伸性能进行了测试分析。结果表明,随着时效温度的提高,析出α相的体积分数先增多后减少,合金的抗拉强度与α相体积分数有着同样的变化趋势;合金在低温长时间时效或高温时效时,会析出Ti Cr2相,时效温度较低时该相对合金硬度有一定贡献,随着时效温度升高,该析出相长大,对硬度的贡献下降。     

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。     

长期时效对低碳Ni-Cr-W-Mo耐热合金组织和力学性能的影响

 研究了长期时效对低碳Ni-Cr-W-Mo耐热合金组织和力学性能的影响。结果表明,长期时效后低碳Ni-Cr-W-Mo耐热合金存在3种析出相：M6C型初生碳化物相、二次M23C6型碳化物相和μ相;其中M6C型初生碳化物相存在于供应态和时效态。因为合金含碳量低,所以合金在750℃时效超过200h和在900℃时效超过100h时,就析出μ相。合金在750℃时效至1000h时,随着时效时间的延长,合金硬度值不断增加;而合金在900℃时效至1000h时,随着时效时间的延长,合金硬度值首先增加至最大值,随后合金硬度值随着时效时间的延长而降低;这是因为二次M23C6型碳化物析出形态在时效过程中发生了变化。合金时效前后的室温拉伸性能数据证实微量μ相对合金室温拉伸影响很小。     

Cu-1.4Ni-1.2Co-0.6Si合金的析出与再结晶的交互行为

通过对施加30%~70%的冷变形量的Cu-1.4Ni-1.2Co-0.6Si合金时效过程中的显微硬度及导电率规律分析和透射电镜观察,发现固溶合金时效前冷变形可加速时效初期第二相析出,导电率得以快速上升。如合金经过30%形变400℃时效1 h后导电率可达43%IACS,而固溶后直接时效为40.7%IACS。经过冷轧-时效后,沿位错分布着许多细小的析出相,使位错在时效过程中运动困难,同时合金内形成了高密度的位错,析出相弥散细小分布在基体中,故可以获得较高的显微硬度,如经30%形变于400℃时效2 h其显微硬度可达HV223,而未加形变直接时效合金的显微硬度为HV202。形变析出与再结晶过程中再结晶时间tR和时效析出时间tP取决于形变量和时效制度,在一定的形变量和较高的时效温度的条件下,合金内晶粒易发生再结晶。合金70%变形500℃时效2 h,由于基体中产生高密度的位错,会降低再结晶激活能QR,故在显微组织中发现了亚晶粒,从而降低了合金的强化效果,此时其显微硬度为HV206。该合金在450℃时效处理时组织转变主要有两种:一是第二相弥散分布在铜基体中;另一种是析出与再结晶交互作用而产生的不连续析出。     

GH4099高温合金固溶时效组织与性能研究

GH4099合金在1050℃、1100℃和1150℃进行固溶处理后,分别在750℃、850℃和950℃进行时效处理,通过实验研究不同固溶温度和时效温度对GH4099合金微观组织和性能的影响规律。结果表明,随着固溶温度的升高,晶粒尺寸呈增加趋势;在相同固溶温度下,随着时效温度的升高,析出相含量增加,颗粒尺寸增加。合金经1150℃固溶并在950℃时效后析出相的数量最多,颗粒最大。合金硬度受时效温度影响较大,随着时效温度的升高硬度先升后降,850℃时效处理后的硬度最高,950℃时效处理后的硬度最低。     

固溶-时效处理对GH2696合金的组织及硬度的影响

研究了时效硬化型GH2696合金在不同热处理工艺下的微观组织演变及硬化行为。结果表明,随着固溶温度提高,GH2696合金基体的过饱和度增加。经1100 ℃ 2 h固溶的GH2696合金γ′相在780 ℃ 16 h时效处理时析出,导致硬度显著提高。650 ℃ 16 h低温时效处理起到补充时效硬化的作用,其HBW硬度值为350。     

180℃形变热处理对2519A铝合金性能的影响

研究了2519铝合金薄板经180℃不同时效状态的性能。结果表明：时效前，合金经冷轧预变形处理后，硬度提高，且随预变形量的增加，合金到达峰值时效的时间缩短；当冷轧变形量在0％～25％之间时，预变形量越大，晶内析出物CuAl2越细小、弥散。固溶温度为530℃，变形量25％，时效温度180℃，时间2．5h时，薄板的力学性能最好。     

时效处理对近β型钛合金TLM组织与性能的影响

研究了不同时效温度和保温时间对近β型钛合金TLM微观组织和力学性能的影响。结果表明,经β单相区固溶+时效处理后合金微观组织特征为:沉淀α相在晶界两侧沿一定的晶体学位向呈集束状析出,晶内也有大量沉淀α相产生。随着时效温度升高,沉淀α相尺寸逐渐增大且趋于均匀,合金强度降低,塑性增强。当时效温度从480℃升高至510℃时,强化效果最为明显,合金的抗拉强度增量达到最大值184 MPa;当时效温度从510℃升高至540℃时,抗拉强度增量最小,仅63 MPa。随着保温时间的延长,晶界附近析出的集束状α相尺寸明显增大,且在原来未析出区域也有α相产生,分布逐渐趋于均匀。在480℃下进行时效时,随着保温时间增加,合金强度增大,塑性降低;在510℃下进行时效时,合金强度和塑性随保温时间延长变化不明显;在540℃下进行时效时,随着保温时间增加,合金强度减小,塑性增强。     

7050铝合金模锻件的热处理过程研究

将7050铝合金模锻件产品取样进行475℃×1 h固溶处理后,按照105℃×8 h、120℃×8 h、150℃×4 h、177℃×7 h依次叠加时效处理并于中间过程取样,采用透射电镜（TEM）、布氏硬度测试（HB）及能谱分析（EDS）等方法研究7050铝合金模锻件的固溶及四级时效热处理工艺过程中组织、化合物相和力学性能的演变规律。结果表明：固溶态合金中有含Fe、Ni、Ti、Si等杂质元素的未溶化合物以及少量的S相（Al2CuMg）;合金依次经4次时效处理后硬度逐渐升高;时效处理过程中,S相同时沿晶界和晶内析出,η相（MgZn2）呈颗粒状分布于Al基体上,尺寸约为40～50 nm。其中177℃时效处理后观察到的纳米级析出物η或η’相是7050合金的主要强化相。     

双级时效制度对7150铝合金微观组织和性能的影响

采用拉伸测试、电导率测试和透射电镜等手段研究了双级时效制度对7150铝合金的力学性能、电导率和微观组织的影响。结果表明:在本研究范围内,第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大;合金经过120℃/8h+160℃/6h,可以达到与单级峰时效处理相当的抗拉强度,并且电导率有明显提高;第二级时效温度为168℃时效时,相比在160℃进行第二级时效,合金在具有同等电导率水平时,损失的强度相对较多,但时效时间明显变短;120℃/8h+160℃/32h双级时效后,合金的抗拉强度为560MPa,屈服强度为520MPa,延伸率为11.5%,电导率22.7MS.m-1,晶内沉淀析出相以η′和η为主,晶界析出相完全断开。     

7075铝合金的梯度时效及其温度场模拟

设计一种梯度时效方法及装置,采用不同的时效工艺参数,对7075铝合金棒材进行梯度时效处理,测试合金棒材沿轴向的温度以及抗拉强度与伸长率,通过FLUENT软件模拟,获得梯度时效温度场并建立等温云图和抗拉强度云图。结果表明:7075铝合金棒材梯度时效处理时,其温度沿轴向的分布近似于一维稳态分布;当时效温度从66℃升高到121℃时,合金的抗拉强度从517 MPa提高至599 MPa,伸长率从12%降低至8%。FLUENT模拟不同时效工艺参数下7075铝合金的温度场分布,模拟温度与实测温度的误差ε(K)2%,等温云图和抗拉强度云图与实验结果误差较小,可为梯度时效传热参数的选择提供有力的依据。     

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。     

时效时间对6063铝合金准静态压缩性能的影响

以6063铝合金汽车吸能型材为研究对象,采用准静态轴向加载方式,从组织、力学性能等方面研究不同时效制度对6063铝合金型材准静态压缩性能的影响。结果表明:当时效温度为200℃时,随着时效时间的延长,合金组织中大尺寸析出相的数量呈先增加后减少的趋势,粗晶层厚度基本不变;随着时效时间的延长,6063铝合金型材的强度、硬度升高,同时准静态压缩的承载能力增强,时效时间6 h时承载能力达到峰值;6063铝合金型材的吸能性能随时效时间的延长而提高,时效时间6 h的吸收功较2 h的提高了48%。