预拉伸对2124铝合金蠕变时效形性同步的影响

基于四点弯曲变形装置,采用光学金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)等显微表征技术,结合回弹率和室温力学性能测试,研究预拉伸量对2124铝合金蠕变时效成形中回弹与性能同步的影响。结果表明:蠕变时效成形条件下的预拉伸量适用范围与人工时效不同,选择恰当的预拉伸量可实现蠕变时效成形过程中成形目标与材料性能的耦合调控。随着预拉伸量的增加,弯曲板材试样蠕变时效后的回弹率先快速下降后缓慢回升,且在预拉伸3%处,出现回弹最小值;合金的强度呈现出"双峰形"的增长特征,分别在预拉伸2%和5%处达到峰值,在预拉伸3%处,出现极小值;综合考虑2124铝合金板材蠕变成形后的强度、塑性和回弹等条件,推荐的预拉伸量范围为1.5%~2.5%。     

预拉伸对2124铝合金蠕变时效形性同步的影响EI北大核心CSCD

基于四点弯曲变形装置,采用光学金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)等显微表征技术,结合回弹率和室温力学性能测试,研究预拉伸量对2124铝合金蠕变时效成形中回弹与性能同步的影响。结果表明:蠕变时效成形条件下的预拉伸量适用范围与人工时效不同,选择恰当的预拉伸量可实现蠕变时效成形过程中成形目标与材料性能的耦合调控。随着预拉伸量的增加,弯曲板材试样蠕变时效后的回弹率先快速下降后缓慢回升,且在预拉伸3%处,出现回弹最小值;合金的强度呈现出"双峰形"的增长特征,分别在预拉伸2%和5%处达到峰值,在预拉伸3%处,出现极小值;综合考虑2124铝合金板材蠕变成形后的强度、塑性和回弹等条件,推荐的预拉伸量范围为1.5%~2.5%。     

预变形对Al-Li-S4合金时效蠕变的影响规律及其本构建模（英文）

以Al-Li-S4合金为研究对象,开展其在不同预变形量、不同时效温度和试验应力下的单向拉伸蠕变试验,获得Al-Li-S4合金在时效成形基本热力条件下的时效蠕变行为和预变形对其形变、力学性能和显微组织的影响规律。结果表明:试样预变形量越大,蠕变第一阶段持续时间越短,蠕变第二阶段的稳态蠕变速率越大,最终的蠕变应变量越大,但在试验参数范围内仍小于未经预变形处理试样的蠕变应变量;TEM结果显示,引入预变形对T1相和θ′相析出有一定的促进作用并能显著促进析出相的细小弥散分布,同时抑制δ′相的析出,从而改善合金的力学性能。建立了能够反映时效机制、应力和预变形影响的蠕变时效统一本构模型,该模型的拟合结果对实验数据有较好的回归效果。     

预处理对Al-Mg-Si合金成形性能和烘烤硬化性能的影响

通过硬度和单轴拉伸测试,分析了预拉伸、预时效和预拉伸后预时效3种预处理工艺对Al-Mg-Si合金抗时效稳定性能、成形性能和烘烤硬化性能的影响。结果表明:预拉伸+预时效比单纯的预拉伸或预时效工艺对抑制自然时效、提高合金成形性能和烘烤硬化性能更为有效。较为适宜的预处理工艺为预拉伸2%后120℃预时效10 min。在此工艺条件下,与T4固溶试样相比,自然时效后规定非比例延伸强度R_(p0.2)降低15.28MPa、屈强比R_(p0.2)/Rm降低0.09、塑性应变比r值提高0.05、应变硬化指数n值提高0.09、伸长率A值提高5%,烘烤后R_(p0.2)增加了85.95 MPa。     

应力应变状态对蠕变时效7050合金硬化行为及拉伸性能的影响

通过三点弯曲加载方式对7050铝合金板材进行蠕变时效处理,研究了蠕变时效过程中的应力和应变状态对合金的时效硬化行为、拉伸性能及其各向异性的影响。结果表明,蠕变时效降低了合金的峰值时效硬度,应力状态对蠕变时效合金的时效硬化行为有一定的影响,压应力延长了合金达到峰值时效的时间,且压应力状态时效合金的峰值硬度比拉应力状态时效合金的峰值硬度稍低;在弹塑性应变状态下进行蠕变时效的合金具有较高的起始硬度,但在蠕变时效过程中,合金的硬化速率明显低于在弹性状态下进行蠕变时效的合金,当达到峰值时效时,弹塑性应变状态和弹性应变状态蠕变时效合金的硬度没有明显差别;与无应力时效合金相比,蠕变时效合金的强度和塑性都有所下降,弹塑性状态蠕变时效合金的强度和塑性比弹性状态蠕变时效合金的强度和塑性下降幅度稍大,但总体上,应变状态对蠕变时效合金拉伸性能的影响较小;蠕变时效7050合金的拉伸性能仍具有明显的各向异性,但在弹塑性状态下进行蠕变时效可以减小合金垂直于变形方向上的拉伸强度的下降。     

Al-Cu-Li合金蠕变时效过程的性能演变及显微组织分析

采用光学显微及透射电子显微、拉伸力学性能、维氏硬度等测试技术,研究Al-Cu-Li合金在蠕变时效过程中拉伸性能演变规律与微观组织特征。结果表明:在蠕变时效过程中,合金的硬度和强度呈现先升高,到达峰值之后再缓慢下降的趋势。其中CA2试样(2%预变形再进行蠕变时效)在16 h达到了蠕变时效硬度与强度峰值,比CA1试样(不预变形直接进行蠕变时效)提前了4 h,且CA2试样的峰值区域更为明显。相比于CA1试样,CA2试样的硬度和强度提高,伸长率降低。在峰值蠕变时效状态下,CA1试样最大晶间腐蚀深度为180.6μm,腐蚀等级为4级;CA2试样最大晶间腐蚀深度为92.0μm,腐蚀等级为3级。TEM结果表明:CA1试样中以细小致密的θ′相为主,晶内可见少量T_1相;CA2试样由于T_1相在蠕变时效初期时存在析出优势,晶内析出大量T_1相的同时,伴随着细小的θ′相,且CA2试样T_1相在亚晶界处的富集程度要低于CA1试样的。     

预变形对挤压态Mg-6%Zn-1%Mn镁合金时效硬化效应和力学性能的影响(英文)

采用显微硬度测试、拉伸试验、金相观察和TEM观察,研究冷塑性变形对Mg-6%Zn-1%Mn(ZM61)合金时效硬化和力学性能的影响。在420℃固溶处理1h后,对ZM61挤压棒材试样进行室温拉伸变形,塑性应变有3种:0、5%和10%,预变形后再进行人工时效。时效硬化曲线表明:预变形可以显著加快硬化速率且提高峰值硬度;然而,当应变量由5%增加到10%后,峰值硬度并未增加。室温拉伸性能表明:预变形量增加,屈服强度和抗拉强度增加,伸长率略有降低,且屈服强度的增加幅度大于抗拉强度的。金相组织观察表明:当预变形应变量为5%时,金相组织中未观察到孪晶;预变形10%的组织中出现了大量的孪晶。TEM观察表明:预变形可以增加峰时效态组织中β1′杆状相的数量。     

时效处理和挤压后预变形工艺对Mg-Gd合金组织和力学性能的影响

将挤压态Mg-4Gd合金沿挤压方向进行10%预拉伸处理,然后研究了时效处理对预变形后合金组织和力学性能的影响。结果表明:预拉伸处理产生加工硬化的同时促进了变形镁合金中灰暗过渡相及明亮平衡相的形核,时效过程加速了过渡相的形成及其向平衡相的转化。随着时效温度升高,明亮平衡相的平均尺寸增加。预拉伸试样经时效处理可提高力学性能,当时效工艺为210℃×24 h时,合金综合力学性能最佳,其硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为66.65 HV0.1、137.4 MPa、245.4 MPa和22.1%;时效温度升高使得合金的峰值硬度降低,但达到硬度峰值所需时间缩短且强度和伸长率均保持在较高水平。     

预变形对7075-T6铝合金时效成形回弹及力学性能的影响

为评价铝合金预变形-时效成形工艺的可行性,试验研究了预变形对7075-T6铝合金时效成形性能的影响。研究表明:预变形能显著降低7075-T6铝合金的时效成形回弹率,并在一定程度上提高其塑性,但对其拉伸强度产生不利影响。随着预变形程度的增加,合金的屈服强度和抗拉强度降低,初始强化相GP区减少,η'相向粗大η相的转变,并形成较宽的无沉淀析出带,从而弱化其时效成形强度。     

2124铝合金蠕变时效的微结构与性能

研究蠕变时效前预处理(15%预变形+100℃预时效5 h)对可热处理强化2124铝合金蠕变时效成形的影响。采用SEM分析、TEM分析以及测定电导率、维氏硬度和拉伸性能等手段,分析两种不同初始状态试样经过蠕变时效后的微结构和性能。结果表明:初始预处理降低了蠕变时效过程中蠕变初始阶段的蠕变伸长率,但增大了稳态蠕变阶段的蠕变速率;初始预处理对基体中粗大Fe、Si相有一定的破碎作用,蠕变时效过程中,粗大粒子在蠕变应力作用下进一步被破碎;预处理能够改善第二相的析出形态和分布,使析出相分布均匀;预处理试样的电导率比未预处理试样的电导率高,其硬度和强度也较高,但伸长率较低。     

基于时效校形的TB5合金蠕变本构模型建立

对TB5钛合金进行在室温下V形弯曲回弹试验表明,该合金冷成形时回弹量很大。基于该合金成形后需要进行时效热处理,可采用时效校形方法提高成形精度。为描述TB5钛合金在时效校形过程中的变形行为,进行了不同应力条件下的蠕变试验,结果表明,时间硬化蠕变本构模型能较好地描述TB5钛合金在蠕变试验条件范围内的蠕变变形行为。采用非线性最小二乘法对试验数据进行拟合,得到了该时效温度下的蠕变本构方程中的材料参数。     

预应变和预时效对Al-Mg-Si合金烘烤硬化性能的影响

采用硬度和单轴拉伸测试,结合差示扫描量热法(DSC),分析预时效、预应变和预应变后预时效3种预处理工艺对Al-Mg-Si合金自然时效的抑制及烘烤硬化性能的影响。结果表明:预时效能有效抑制合金的自然时效,提高烘烤硬化效果(BHR),但预时效时间为10 min时,烘烤前强度较高,并且烘烤后塑性降低;预时效前加入预应变不仅能进一步抑制合金的自然时效,且在烘烤强度明显增加的同时保持合金伸长率较高,其中合金经5%预应变及5 min预时效的烘烤硬化性能最好。预处理后合金的DSC曲线中原子团簇的溶解峰消失,且β″相析出峰提前,说明预处理可抑制合金在自然时效过程中原子团簇的形成,加速烘烤过程中β″强化相的析出从而抑制自然时效,增加烘烤效果。     

Al-Cu-Mg合金蠕变成形热处理工艺

采用扫描电镜、透射电镜、常温拉伸、断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率等测试方法对比研究蠕变时间、自然时效及人工时效对Al-Cu-Mg合金蠕变成形后的力学性能、疲劳裂纹扩展性能和显微组织的影响。结果表明:不同蠕变成形时间对合金的常温力学性能影响较小,抗拉强度和屈服强度的波动幅度均在4%以内;相比于人工时效状态,合金在自然时效状态下综合性能更好;试样经413℃、12 h蠕变成形后,再进行T4时效处理得到最佳的综合性能,通过该实验条件,成形试样不仅具有较高的力学性能,而且有较高的延展性和疲劳裂纹扩展性能。     

预应变时效对Ti-2.5Cu合金力学性能的影响

对固溶处理后的Ti-2.5Cu合金分别施加0.05、0.1、0.15、0.2的拉伸预应变,随后进行一次时效(400℃×24 h/AC)和二次时效处理(475℃×8 h/AC),研究了预应变时效处理对Ti-2.5Cu合金拉伸性能和低周疲劳性能的影响。结果表明:二次时效后析出的Ti_2Cu粒子尺寸较一次时效有了明显的长大;一次时效处理的合金强度随预应变量的增加而升高,而二次时效处理的合金强度随预应变量的增加先增加,当预应变量超过0.15后,开始下降;2种时效工艺处理的合金延伸率均保持在较高的水平。在考虑应变回复的基础上,建立了Ti-2.5Cu合金预应变时效的强度预测模型,其理论预测值与实验结果相吻合;一次时效和二次时效后的疲劳寿命相当,都表现为循环软化,疲劳裂纹以穿晶方式扩展。通过预应变时效处理可以提高Ti-2.5Cu合金的综合力学性能。     

预变形对高纯Al-Cu-Mg合金组织和力学性能的影响（英文）

通过拉伸测试、硬度测试、扫描电镜以及透射电镜等手段,研究预变形对高纯Al-Cu-Mg合金180°C时效后组织和力学性能的影响。结果表明:与未预变形的样品相比,随着预轧制量的增加,预轧制后样品的峰值硬度值逐渐增加,而达到峰值硬度所需的时间也逐渐缩短。此外,在预变形的合金时效过程中观察到双峰硬化现象。TEM的研究结果表明,经冷轧变形的合金随着预变形量的提高,合金中S′(Al_2CuMg)相的密度增大,尺寸减小,这种高密度、细小的S′相以及高密度位错是导致合金峰值硬度和强度提高的主要原因。     

预变形量对2219铝合金的力学性能及显微组织影响北大核心CSCD

采用维氏硬度测试、拉伸性能测试等方法研究了不同拉伸预变形量对2219铝合金在177℃时效时的力学性能影响,并利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了其微观形貌和显微组织。结果表明:合金经过预拉伸变形后晶粒伸长,时效后晶粒中析出大量的正交片状析出相,合金强度明显提高;增大预变形量可以促进过渡相θ″向θ'的转变析出,15%预拉伸样品在6 h即达到峰值时效,屈服强度和伸长率由时效前的322.9 MPa、14.0%变为368.8 MPa和9.6%;在同一时效时间,合金的强度随着预拉伸量的增加而提高,伸长率降低。     

预变形量对2219铝合金的力学性能及显微组织影响

采用维氏硬度测试、拉伸性能测试等方法研究了不同拉伸预变形量对2219铝合金在177℃时效时的力学性能影响,并利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了其微观形貌和显微组织。结果表明:合金经过预拉伸变形后晶粒伸长,时效后晶粒中析出大量的正交片状析出相,合金强度明显提高;增大预变形量可以促进过渡相θ″向θ'的转变析出,15%预拉伸样品在6 h即达到峰值时效,屈服强度和伸长率由时效前的322.9 MPa、14.0%变为368.8 MPa和9.6%;在同一时效时间,合金的强度随着预拉伸量的增加而提高,伸长率降低。     

最终形变热处理对7097铝合金锻件组织与性能的影响

采用力学性能测试、剥落腐蚀试验、光学显微镜、扫描电镜以及透射电镜等对最终形变热处理后的7097铝合金锻件的力学性能各向异性和抗腐蚀性能进行了研究.结果表明:合金的综合性能随着预变形程度的增加先升高后降低.采用3％预拉伸在保持与未进行预拉伸的三级时效态7097铝合金拉伸性能相近的同时,合金抗应力和抗剥落腐蚀性能提升,其中...     

预拉伸变形量对2050铝锂合金组织和性能的影响

通过拉伸试验、晶间腐蚀试验以及透射电镜(TEM)等方法对固溶处理后不同预拉伸变形量处理并人工时效后2050铝锂合金厚板室温拉伸性能、抗晶间腐蚀性能以及合金的微观组织形貌进行了研究。结果表明,随预拉伸变形量的增加,合金L向和LT向的屈服强度和抗拉强度逐渐增大,变形量＞4.0%后趋于平稳,伸长率逐渐降低后趋于稳定;随预拉伸变形量增加,腐蚀形貌由晶间腐蚀变为点蚀,点蚀深度逐渐减小。预拉伸变形促进了人工时效过程中晶内T₁相的弥散析出,降低了晶界处T₁相含量,因此提高了合金的强度和抗晶间腐蚀性能。预拉伸变形量为5.0%时,合金的强度和抗晶间腐蚀性能最佳。     

直接轧制变形量对Ti-B20-0.1B合金组织和性能的影响

研究直接轧制变形工艺对Ti-B20-0.1B合金组织和性能的影响。结果表明:加入少量硼可显著细化钛合金晶粒尺寸,提高合金的成形能力;Ti-B20-0.1B合金可不经过开坯锻造过程进行直接轧制,直接轧制使铸态组织中分布在晶界的TiB主要沿着轧制方向定向排列,定向排列的TiB晶须通过应力承载机制提高合金的拉伸强度。随着直接轧制变形量的增加,Ti-B20-0.1B合金中初生α相发生显著再结晶;经过两相区固溶及550℃时效处理后,直接轧制合金的力学性能显著提高。当压下率达到80%时,时效态Ti-B20-0.1B合金的抗拉强度达到1497.5MPa,而伸长率为6.4%。