7AXX铝合金的热处理工艺

采用正交设计试验法研究了7AXX铝合金热处理工艺,结果表明:固溶温度为470℃保温时间为1 h时合金中的过剩相已得到充分溶解。双级时效中对于材料布氏硬度值的影响因子先后顺序应为:终时效温度、终时效时间、预时效时间、预时效温度。7AXX铝合金双级时效的四因素中终时效温度是影响最终性能的主要因素,随着合金终时效温度的升高材料硬度降低。经470℃×1 h固溶+110℃×4 h+150℃×8 h热处理后,合金抗拉强度为750.27 MPa;屈服强度为562.57 MPa;断后伸长率为26.43%。     

双级时效对低压铸造铝合金组织和力学性能的影响

研究了T6I6双级时效工艺对低压铸造A356铝合金组织和力学性能的影响。双级时效工艺为:538℃×5 h固溶处理,120℃×3 h预时效处理和180℃×1 h终时效处理。结果表明:双极时效处理后,试样中粗大的共晶硅组织发生熔断,演变为分布均匀、球化细小的颗粒。与传统固溶时效热处理相比,合金的抗拉强度、伸长率和硬度值二级时效后分别提高了18%、20%和23%。     

双级时效对液态模锻6061铝合金性能的影响

利用加热炉、硬度计、拉伸试验机等设备研究了液态模锻6061铝合金在单级时效、双级时效等不同时效制度下的力学性能。结果表明：同单级时效相比,双级时效处理对合金的硬度影响不大。双级时效条件下,预时效和终时效温度顺序对液态模锻6061铝合金合金的抗拉强度影响不大,主要影响合金的屈服强度和伸长率;终时效温度越高合金屈服强度越高,强化速率越快,伸长率下降也越大。 液态模锻6061 铝合金在560 ℃固溶5 h后经200 ℃预时效1 h,185 ℃终时效3.5 h 时具有较好的力学性能,抗拉强度达到362.2 MPa,屈服强度达到311.5 MPa,伸长率为12.1%。     

双级时效工艺对低压铸造A356合金轮毂力学性能的影响

研究了双级时效工艺对A356铝合金低压铸造轮毂力学性能的影响。结果表明,预时效温度100℃~120℃,预时效时间12 h~14 h使合金的抗拉强度由原来的280 N/mm2提高到308 N/mm2,提高幅度10%;屈服强度由180N/mm2提高到248 N/mm2,提高幅度38%;伸长率在8%以上,最高达到13.5%。该性能达到了ASTM锻造6061-T6合金轮毂的标准,与ZL107液态模锻铝合金轮毂的力学性能相当,接近或达到普通锻件力学性能的要求。研究认为,双级时效工艺引起合金-αAl的晶格常数增大,Si相和Mg2Si相析出量增加是合金强度增加的主要原因。     

基板预热温度对选区激光熔化AlSi9Mg1ScZr微观组织及力学性能的影响

本文研究了基板预热温度对选区激光熔化制备AlSi9Mg1ScZr合金样品微观组织及力学性能的影响,在35℃、85℃、135℃三种不同基板预热温度下,制备了SLM样品并分别进行微观组织观察及性能测试。结果表明,基板预热温度设置为135℃时,由于基板预热温度和激光扫描热输入的共同影响,使合金在打印过程产生了原位时效效应,在保留细小枝晶和Si网格的同时促进了元素从过饱和固溶体中析出。相比基板预热35℃的样品,纳米尺度的Mg2Si相和Si相在α-Al基体及枝晶界析出的数量显著增加,起到了提高强度的作用;但微米尺度富Fe相的析出对塑性产生了负面影响。在基板预热温度设置为135℃时,制备的AlSi9Mg1ScZr合金在0°方向上屈服强度高达360 MPa、抗拉强度高达502 MPa、伸长率为7%;90°方向上屈服强度高达331 MPa、抗拉强度高达511 MPa、伸长率为5.4%。本研究通过提高基板预热温度,在SLM过程中实现了SLM样品的原位时效,改善了SLM制备AlSi9Mg1ScZr合金的微观组织,在不经过后续热处理的情况下,大幅降低了残余应力,得到了超高强度的AlSi9Mg1ScZr合金样品。     

人工时效与自然时效对Al-7Si-0.6Mg铝合金组织与力学性能的影响

研究了人工与自然双重阶段时效对铸造Al-7Si-0.6Mg合金的力学性能影响.试验结果表明:A1-7Si-0.6Mg合金经535℃×10h(固溶)+水淬+165℃×1 h(人工时效)+24h(自然时效)+165℃×5 h(人工时效)热处理工艺后,其抗拉强度321MPa、伸长率12％,相对T6热处理工艺试样其抗拉强度及伸长率分别提高了7.7％和140％;其室温拉伸断口中存在大量的等轴韧窝,尺寸细小且分布均匀,属于韧性断裂方式;人工与自然双重阶段时效对A1-7Si-0.6Mg力学性能提高的机制主要是共晶硅的球粒化与分布、Mg2Si沉淀强化、析出相Si相与位错间的交互作用.     

终时效对7475铝合金微观组织和力学性能的影响

采用透射电镜和万能材料试验机研究了双级时效处理中终时效对7475铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：当一级时效工艺为120℃×5 h及终时效工艺为160℃×14 h时，合金基体析出相数量多，且细小弥散，晶界无沉淀析出带较窄，晶界析出相且呈断续分布；此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率最佳，分别为509 MPa、463 MPa和12.4%,与未处理的合金相比，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了4.5%、9.2%和11.7%;终时效温度为160℃时，随着终时效时间的延长，合金的强度先增后减，但变化幅度不大；终时效温度大于等于165℃时，随着终时效时间的延长，合金的强度显著降低，这是由于晶界无沉淀析出带宽度显著变宽，基体析出相尺寸明显粗化所致。     

热处理对Al-11Si-2.5Cu-Mg合金组织及性能的影响

采用金属型铸造制备Al-11Si-2.5Cu-Mg合金,利用金相显微镜及拉伸试验等方法,研究了热处理对Al-11Si-2.5Cu-Mg合金组织及性能的影响。结果表明,最佳热处理工艺为:510℃×7h固溶+160℃×8h时效,此时合金的抗拉强度和伸长率分别达到385 MPa和8.2%。经热处理后,铸态组织的点状共晶Si相被球化,大部分Si质点都比较圆整,并在α固溶体上析出细小而弥散的Al2Cu、Mg2Si中间强化相,使合金强度得到提高。     

激光选区熔化成形AlSi10Mg合金构件致密度和力学性能研究

研究了激光功率、扫描速度和扫描间距对激光选区熔化成形AlSi10Mg合金试块致密度的影响,并采用固溶时效工艺对拉伸试样进行热处理,分析了热处理对力学性能的影响规律。结果表明,激光功率对SLM成形AlSi10Mg合金的致密度影响较大;试件的横向抗拉强度略低于纵向,但屈服强度略高,且横向伸长率显著高于纵向。热处理后的SLM成形AlSi10Mg合金构件横向与纵向力学性能相当,均优于AlSi10Mg合金典型拉伸性能。     

热处理工艺对2A97铝锂合金拉伸性能和腐蚀性能的影响

研究不同热处理工艺对2A97铝锂合金拉伸性能和腐蚀性能的影响。结果表明:合金经热处理工艺C(5%预变形+100℃,1.5 h+5%中间变形+160℃,t)处理后,获得较好的强度与塑性的配比,在峰时效状态下,合金抗拉强度和伸长率分别为597 MPa和7.4%。同时,合金耐晶间腐蚀性能优异,平均晶间腐蚀深度为22μm。在分步变形和双级时效的综合作用下,合金在峰时效晶内获得大量弥散细小的T1相和少量的S′相,晶界处析出相稀少,无沉淀析出带不明显,使2A97合金获得高强度的同时,改善塑性和耐晶间腐蚀性能。     

形变热处理对Al-Si-Mg铸造合金组织与性能的影响

通过Brinell硬度和拉伸测试以及OM,SEM和TEM的组织观察,研究了形变热处理对Al-12.0%Si-0.2%Mg合金组织与力学性能的影响.结果表明,通过形变热处理可以显著提高试验合金的硬度、强度及伸长率.该合金经500 ℃热挤压、(535±5)℃固溶、160 ℃时效12 h处理后Brinell硬度可达85.7 HBS,抗拉强度为256.3 MPa,伸长率为15.0%.热挤压过程加速共晶Si相发生碎断与球化,细小的Si颗粒分布均匀,结合强化相在时效过程中弥散析出,导致形变热处理条件下合金的强度及伸长率同时提高.SEM和TEM观察显示,合金在热挤压过程中发生了基体Al的再结晶及Si和Mg2Si相的析出.     

双级时效对7085铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率、力学拉伸、慢应变速率拉伸试验及透射电镜等测试分析方法,研究双级时效对7085铝合金组织和性能的影响。结果表明:预时效热处理主要析出相为GP区和η′相,预时效时间对合金硬度和电导率的影响较小。随着第二级时效时间的延长,合金的抗拉强度和屈服强度先增大后减小,电导率和抗应力腐蚀性能提高,晶界析出相由连续分布变为非连续分布。第二级时效温度越高,合金强度随时效时间的延长,降低得越显著。采用(110℃,6 h)+(160℃,12 h)双级时效热处理,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及电导率分别为515MPa、487MPa、11.7%、38%(IACS)。     

Al-Mg-Si-Cu合金的热处理工艺

通过力学性能测定以及金相显微组织观察,对一种新型A l-Mg-Si-Cu合金(A l-1.2%Mg-0.9%Si-0.6%Cu)的热处理工艺进行了研究。结果表明,该合金较为理想的热处理制度是550℃×2h固溶处理后水淬,人工时效制度为双级时效185℃×2h+200℃×1h。热处理后,试样抗拉强度可达到340MPa以上,硬度可达到105HB以上,伸长率在12%以上,析出相呈细小弥散状分布,对合金有很高的强化效果。     

Al-Si合金热处理工艺研究

利用Pandat软件模拟建立了Al-x Si-4.0Cu-2Ni-0.5Mg系合金的平衡凝固相图,测量其DSC曲线,并观察不同固溶处理后的组织特征,结合DSC曲线以及显微组织观察对铸态Al-Si合金设计热处理工艺。结果表明:采用相图计算软件计算平衡相图,并结合DSC曲线以及金相图来确定Al-12Si-4.0Cu-2Ni-0.5Mg合金热处理工艺的方法是可行的,确定最佳热处理工艺为(500±5)℃固溶6 h+淬火+(230±5)℃时效2.5 h,热处理后,合金在350℃时的抗拉强度为112MPa、伸长率4.8%;在420℃时,抗拉强度为58.51 MPa、伸长率12.48%。高温下合金的抗拉强度较低,但伸长率大大增加。     

热处理对B+Sb细化变质ZL101合金组织和性能的影响

通过对添加B和Sb细化变质的ZL101合金进行固溶和时效处理,研究了热处理对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加B和Sb后,共晶Si由粗大片状变成细小针状,长条状初生α-Al等轴化。在相同热处理工艺下添加B和Sb的合金组织中共晶Si充分球化,尺寸分布更均匀,基体中析出时效相更多更弥散,此时合金显微硬度(HV)由未细化变质的102.4提高到114.6。当热处理工艺为540℃×6h固溶+190℃×5h时效时,添加B和Sb的合金抗拉强度和伸长率最高,分别为332.8 MPa和11.73%,相比于未细化变质合金,提高了21.6%和90.7%,并且断口中出现大量均匀细小的等轴状韧窝结构。     

预时效对A357合金组织与力学性能的影响

研究了低温预时效对含钪A357合金组织与力学性能的影响。结果表明,较理想的合金预时效工艺为120 ℃×4~6 h;120 ℃×4 h+175 ℃×5 h双级时效工艺使合金抗拉强度增至362 MPa,伸长率增至6%,分别较单级时效提高4.6%和7.1%。低温预时效能促进细密、弥散GP区的形成,有利于二次时效获得高密度、弥散分布的细小强化相Mg₂Si,从而提高合金力学性能。     

热处理对SLM成形TiN/AlSi10Mg合金复合材料组织性能及残余应力的影响

为了进一步提高样件力学性能和消除成形过程的残余应力，研究了不同热处理工艺(时效、去应力退火、固溶+人工时效(T6))对SLM(selective laser melting)成形TiN/AlSi10Mg合金复合材料的组织性能和残余应力的影响。结果表明，成形态样品的平均硬度为136.2 HV0.2,抗拉强度为397.7 MPa,伸长率12.5%,显微组织由初生α-Al基体和亮白色网状共晶Si组成。对成形态样品进行T6处理后，连续的Al-Si共晶结构在520℃、2 h下解体，离散的Si颗粒发生Ostwald熟化，伸长率(11.0%)与成形态样品相近，抗拉强度降至239.1 MPa。经过250℃×2 h去应力退火处理后，少量网状Si边界出现球化现象，抗拉强度和伸长率分别下降至344.9 MPa和8.8%。经160℃×6 h时效处理后，SLM成形过程中形成的a-Al/Si共晶组织基本保留，残余应力降低了78.9%,同时又促进了纳米级Si相和Mg₂Si强化相的析出，获得了最佳材料力学性能，其硬度为143.5 HV0.2,抗拉强度为408.7 MPa,伸长率为15.3%。此结...     

低温预时效对ZL114A合金微观组织和力学性能的影响

研究了预时效温度和时间对ZL114A合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：低温预时效温度和时间对ZL114A合金的组织有着一定影响,预时效工艺为110℃×2 h的合金组织中α-Al枝晶细化,共晶硅相呈细小的颗粒状均匀弥散地分布于枝晶和二次枝晶间。低温预时效温度和时间对ZL114A合金的各项力学性能有一定的影响,预时效工艺为110℃×1 h的ZL114A合金抗拉强度最大,达到331.7 MPa,伸长率最好,达到11%。110℃×2 h预时效工艺的ZL114A合金屈服强度最大,为266 MPa,较未预时效处理合金的屈服强度提高了65 MPa,提升幅度为32%,将低温预时效与正常热处理工艺相配合,可有效提高ZL114A合金的质量和生产效率。     

Mg含量对AlSi10MgMnFe压铸件性能和组织的影响

采用低真空压铸AlSi10MgFe合金,对铸件实施高温短时热处理时表面不鼓泡,尺寸稳定,当Mg含量为2.1%时,其伸长率达到了6%;铸态下,铸件的抗拉强度随Mg含量的增加而提高,Mg含量为0.65%时,其屈服强度增加为163MPa;Mg含量为0.89%时,人工时效后合金的抗拉强度达到了356.2 MPa。     

稀土La对AlSi7Cu2Mg合金组织与性能的影响

制备了不同La含量的AlSi7Cu2Mg合金,通过显微组织观察,拉伸性能测试,研究了La含量对AlSi7Cu2Mg合金组织与力学性能的影响。结果表明,添加0.3wt%的La对AlSi7Cu2Mg合金的组织细化效果最好,稀土La含量达到0.5%时,AlSi7Cu2Mg合金组织中出现富La相,割裂基体,影响合金力学性能。随着La含量的增加,铸态和热处理态的AlSi7Cu2Mg合金抗拉强度和伸长率均先增加后降低。当La含量为0.3wt%时,合金试样的拉伸强度达到最大值,当La含量达到0.5wt%时,合金拉伸强度明显降低。