热处理对SCR成形Al-1.5Mg-0.3Sc合金线材性能的影响

采用单辊搅拌冷却技术（Shearing—Cooling-Rolling，简称SCR）和在线固溶处理方法制备了Al-1．5Mg-0．3Sc（wt％）合金线材，研究了不同在线固溶温度条件下时效处理对合金线材的微观组织和拉伸性能的影响．结果表明：SCR技术对合金线材具有剪切细化功能，在铝基体内产生大量位错，时效析出大量Al3Sc强化相粒子，与位错交互作用．随着在线固溶温度下降，合金线材时效析出沉淀相Al3Sc的弥散度增加，合金线材的抗拉强度和延伸率提高；随着过时效时间的延长，合金线材的抗拉强度下降，线材的延伸率提高，时效8h，延伸率达峰值．     

2195铝锂合金的各向异性研究

通过拉伸力学性能测试和断口形貌分析,研究了2195铝锂合金冷轧薄板的各向异性随时效时间变化的规律.结果发现:在150℃时效条件下,峰值时效前,随时效时间的增加,合金的各向异性程度逐渐下降,过时效时合金的各向异性比峰值时效时有所增加;延伸率各向异性大于强度各向异性.150℃/24h时效时,与轧向成0°和45°方向试样的断裂机理不同,存在断裂方式的各向异性.最后对该合金各向异性的主要形成机理进行了初步探讨.     

5A01高镁铝合金的PLC效应及其力学性能

采用DSC、金相组织观察、透射电子显微镜及室温拉伸实验研究了5A01(6.13wt%Mg)高镁铝合金的组织、锯齿屈服(PLC)效应及不同应变速率下的力学性能。结果表明:淬火态、150℃/1h时效和350℃/1h时效三种状态合金中均分布有β相,但以150℃/1h时效态合金中的β相数量最多;在150℃时效,随时效时间(1～72h)的延长,合金的PLC效应减弱;在时效时间为1h时,随时效温度150℃升高到350℃,合金的PLC效应增强;在应变速率为6.66×10-4s-1时,淬火态、150℃/1h及350℃/1h时效态合金的极限抗拉强度和延伸率变化不大,在应变速率为8×10-5s-1时,150℃/1h时效态合金的极限抗拉强度最高,延伸率最低;5A01铝合金的PLC效应及不同应变速率下力学性能变化的机理,可利用固溶Mg原子和位错相互作用理论进行合理解释。     

欠时效态3J21合金低温拉伸性能

在万能拉伸机上对欠时效态3J21合金室温及低温条件下的拉伸性能进行研究,并采用金相显微镜、X射线衍射仪对冷轧状态和欠时效态的金相组织及物相进行分析,采用TEM观察两种状态的组织和结构,验证了X射线衍射结果.对欠时效态3J21合金不同温度下拉伸断口附近形变显微组织进行分析,采用扫描电镜(SEM)对拉伸断口进行观察.结果表明:欠时效态3J21合金的室温断口为韧窝断口,而低温断口呈现混合断裂特征.随着温度降低,脆性断裂的特征更为明显,低温拉伸断口附近显微组织中可发现孪晶数量随温度的降低而增加;欠时效态3J21合金的抗拉强度和屈服强度随温度的降低而明显提高,其中抗拉强度提高的幅度较大,而延伸率略有下降.对室温和低温对欠时效态3J21合金拉伸性能的影响进行了讨论.     

室温大气环境下过时效状态3J21合金拉伸性能

在万能拉伸试验机上对室温大气环境下过时效态3J21合金的拉伸性能进行研究,并采用金相显微镜对过时效态金相组织及物相进行分析,采用TEN对固溶态、过时效态试样及拉伸断口附近形变的显微组织进行分析,采用扫描电镜（SEN）对拉伸断口进行观察。结果表明室温大气环境下,过时效态3J21合金的抗拉强度和屈服强度较低,延伸率较大;过时效态合金的拉伸断口为韧窝断口,断口上滑移线之间的距离较大。文中对室温大气环境下过时效态对3J21合金拉伸性能的影响进行了讨论。     

Al-4.72Cu-0.45Mg-0.54Ag-0.17Zr合金高温持久后的剩余室温拉伸性能及组织分析

研究了Al-Cu-Mg-Ag合金在165℃时效组织与性能的变化,并分别采用欠时效和峰值时效的试样进行200℃及外加应力为200MPa高温持久实验.结果表明,欠时效态的试样在高温持久下,随时间延长,其剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在持久20h.延伸率变化与强度变化基本相似.持久100h后,合金力学性能相对欠时效态无明显下降,显示出优良的热稳定性.合金欠时效的高温持久后的性能优于峰时效态.     

不同预变形量对时效Fe13Mn6Si13Cr4Ni0.1C合金组织及形状记忆效应的影响

为了进一步提高Fe13Mn6Si13Cr4Ni0.1C合金的形状记忆效应,研究了不同预变形量对1 073K时效合金的组织及形状记忆效应的影响。研究结果表明,10%预变形后再时效的合金,形状回复率在时效300min时达到(86.1±1.0)%,比固溶态32%提高了169%;5%预变形后再时效的合金,在180min时达到最大值(82.9±1.0)%,比固溶态提高了159%,随后形状回复率随时效时间延长略有下降;直接时效合金(无预变形量),在180min时达到最大值(46.3±1.0)%,比固溶态提高了44.7%,随后形状回复率也随时效时间延长略有下降。经SEM和XRD分析,10%预变形后再时效合金所析出的定向Cr23C6颗粒最多,也最细小,这是此合金比5%预变形后再时效合金以及直接时效合金形状回复率提高幅度更大的原因。     

单辊旋淬Cu-2.8Ni-0.7Si合金的时效性能研究

通过单辊旋淬快速凝固技术得到Cu-2.8Ni-0.7Si(质量比)合金薄带,研究时效对快速凝固合金的导电率、显微硬度、拉伸强度的影响。经单辊旋淬得到的合金晶粒细小、组织均匀、无偏析。在400~550℃温度下时效后,合金的导电率、显微硬度和拉伸强度大幅提升。合金随时效时间的延长,导电率呈上升趋势;显微硬度和拉伸强度先升高,达到峰值后下降。合金在450℃时效2 h时获得最佳的综合性能:导电率为46.01%IASC,显微硬度209.7 HV,拉伸强度654.4 MPa。     

一种含少量Zn、Mn的Al-Cu-Li-Mg-Zr合金的力学性能及微观组织

设计了一种含少量Zn、Mn的Al-Cu-Li-Mg-Zr合金，并研究了其拉伸性能及微观组织。结果表明：该合金的主要析出相为6（Al5Cu6Mg2）相、T1（A12CuLi）相及θ′（A12Cu）相。160℃／18h时效时，随固溶温度升高，θ′相减少，6相和T1相含量增加，合金强度提高。530℃／1h固溶后，随时效温度升至175℃时，6相及T1相增加，合金强度增大；时效温度进一步升高至190℃，T1相减少，合金强度降低，且随时效温度升高，合金塑性降低，其断裂方式由韧性断裂逐渐转变为复合断裂。     

热处理对TC11钛合金室温力学性能的影响

通过光学显微镜、拉伸性能和冲击性能测试仪,研究TC11钛合金经过不同热处理后的显微组织和力学性能。结果表明,280 mm棒材坯料边缘部位室温性能波动与热变形过程中的摩擦力和温降有关;当固溶温度由940℃提高到970℃时,室温强度和塑性均出现了明显的下降,强度下降约50 MPa,延伸率的相对值下降约为8%;固溶温度由970℃升高到980℃时,强度提高约30 MPa,延伸率和断面收缩率均有所提高;时效时间对TC11钛合金室温拉伸性能影响不显著,但对室温冲击性能影响显著,当时效时间由4 h增加到8 h时,显微组织发生了明显的球化,长条状的初生α相数量显著降低,初生α相和次生α相均有所长大,导致冲击性能显著增强,提高了30.4~33.6 J,但室温拉伸强度和塑性变化不大。     

Influence of Stress‐Aging Processing on Precipitates and Mechanical Properties of a 7075 Aluminum Alloy

Two‐step stress‐aging tests, as well as pre‐treatment plus stress‐aging experiments, are performed on a 7075 aluminum (Al–Zn–Mg–Cu) alloy. Influences of stress‐aging parameters on mechanical behavior and fracture mechanism are investigated through uniaxial tensile test and fracture morphology analysis. It is revealed that the stress‐aging dramatically influences the mechanical properties and fracture characteristics of the studied alloy, which is contributed to the sensitivity of microstructures to stress‐aging. When the alloy undergoes two‐step stress‐aging, the ultimate tensile strength and yield strength first increase and then decrease with the increased first step stress‐aging temperature, while the elongation first decreases and then increases. For the retrogression pre‐treated plus stress‐aged alloy, the yield strength first increases and then drops with the increased retrogression pre‐treatment time, while the ultimate tensile strength almost remains stable. Furthermore, the elongation continuously increases with the increased retrogression pre‐treatment time. The observation of fracture morphology indicates that the dimple‐type intergranular fracture is the main fracture mechanism for the two‐step stress‐aged and retrogression pre‐treated plus stress‐aged alloys.     

Sn对时效态ZM61镁合金高温力学性能的影响

利用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高温拉伸对时效态ZM61-xSn(x=0,6,8,10,质量分数/%,下同)合金的高温拉伸性能及断裂机制进行了研究。结果表明:ZM61-xSn(x=6,8,10)合金的物相由α-Mg,α-Mn,MgZn2,Mg2Sn相组成。添加Sn元素可有效细化ZM61合金组织,提高合金高温强度,但降低合金塑性。ZM61-xSn(x=6,8,10)合金在300℃下拉伸的抗拉强度分别为149,140,145MPa,较相同温度下拉伸的ZM61合金的抗拉强度分别提高了26%,17%,23%。ZM61-xSn(x=0,6,8,10)合金在300℃下拉伸的伸长率分别为39.95%,5.65%,7.01%和6.33%。拉伸温度对ZM61-xSn(x=6,8,10)合金的断裂机制产生显著影响。当拉伸温度低于220℃,合金为穿晶断裂;高于220℃时,合金变为沿晶断裂。     

热处理对7A85铝合金组织和性能的影响

采用室温拉伸测试,电导率测试,晶间腐蚀及透射电镜等手段研究不同时效制度对7A85铝合金显微组织,力学性能以及晶间腐蚀性能的影响。结果表明:合金经过峰时效(120℃/24h)处理,抗拉强度,伸长率和电导率分别达到760.8MPa,8.9%和29.7%IACS;合金的主要强化相为GP区,峰时效(T6)合金晶内分布着大量细小而弥散的GP区和少量的η′相。双级时效(120℃/8h+165℃/12h)时,合金抗拉强度及电导率分别达到597.7MPa和38.1%IACS,且随着时效时间的延长,晶间析出相长大粗化,PFZ带宽化,晶间腐蚀敏感性降低。因此,采用120℃/8h+165/12h双级时效可以获得较好的综合性能。     

800 MPa级超高强度铝合金的时效析出行为

采用硬度、电导率、室温拉伸测试方法,研究110~140℃范围内时效不同时间后新型铝合金性能的变化。利用透射显微镜(TEM)观察合金的组织形貌特征。结果表明:该新型铝合金最佳的时效工艺为110℃保温24 h,此条件下合金的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为808,785 MPa与6.9%。时效温度是影响合金析出相种类、密度和尺寸的主要因素。在110℃时效时,合金主要的析出相是GPⅠ区、GPⅡ区和亚稳η′相。110℃时长时间(直至96 h)时效后,GPⅠ区和GPⅡ区仍能稳定存在。与110℃时效相比,在140℃时效时,析出过程加速。当140℃时效4 h后,未观察到GP区的存在,主要的析出相为η′相;140℃时效24 h后,主要的析出相为η′相和η相。     

挤压温度对AZT802镁合金组织和性能的影响

将铸态AZT802合金分别在350℃、380℃和400℃下挤压,随后进行T5时效处理,研究不同挤压温度对AZT802镁合金挤压态和时效态组织和性能的影响。结果表明,当挤压温度为350℃时,晶粒尺寸分布不均匀,同时观察到大块的条状第二相沿挤压方向析出。当挤压温度高于350℃时,挤压态合金获得均匀等轴晶粒,第二相以颗粒状形貌沿晶界均匀分布。经T5时效处理后,颗粒状Mg_2Sn相均匀分布于基体中,Mg_(17)Al_(12)相以连续相和非连续相析出,非连续析出相随时效前挤压温度的升高而逐渐增多。力学性能测试结果表明,AZT802合金在380℃下挤压,并进行175℃(3h)T5时效处理后,获得最佳综合力学性能。     

热处理对双相Mg-8Li-4Al-3Zn-La合金组织与性能的影响

分别对原始态的双相Mg-8Li-4Al-3Zn-La合金进行固溶及退火处理,通过光学显微镜、扫描电镜以及X射线衍射等方法研究合金在不同热处理状态下微观组织的变化,测定了合金硬度及拉伸性能并分析了断口。研究结果表明,经固溶处理后合金抗拉强度明显提高,由原来的194MPa提升到243MPa,延伸率由18%降至9%;而退火处理后其强度没有提升,塑性反而下降。此外,合金中两相组织与第二相分布具有明显差异,使得各相性能及其对热处理的反应不同。     

人工时效对激光选区熔化AlMg4.5Sc0.55Mn0.5Zr0.2合金显微组织和力学性能的影响

采用激光选区熔化制备AlMg_4.5Sc_0.55Mn_0.5Zr_0.2合金,研究人工时效工艺参数对合金维氏硬度的影响规律,分析沉积态和优选时效态合金的室温拉伸性能和显微组织。结果表明：人工时效使该合金的维氏硬度由102HV提升至140HV以上。随着时效温度升高（305~335℃）或时效时间延长（1.5~48 h）,维氏硬度呈现先增加、再降低、最后逐渐趋于稳定的规律。在315℃时效3 h或12 h后,合金的室温拉伸性能基本相当,无明显的各向异性;抗拉强度和屈服强度分别达到470 MPa和410 MPa,断后伸长率保持在15.0%。力学性能的提升得益于人工时效过程中弥散析出且与基体共格的纳米增强颗粒Al₃（Sc,Zr）。     

Effects of heat treatments on the microstructures and mechanical properties of Mg–3Nd–0.2Zn–0.4Zr (wt.%) alloy

Microstructure and mechanical properties of as-cast and different heat treated Mg–3Nd–0.2Zn–0.4Zr (wt.%) (NZ30K) alloys were investigated. The as-cast alloy was comprised of magnesium matrix and Mg₁₂Nd eutectic compounds. After solution treatment at 540 °C for 6 h, the eutectic compounds dissolved into the matrix and small Zr-containing particles precipitated at grain interiors. Further aging at low temperatures led to plate-shaped metastable precipitates, which strengthened the alloy. Peak-aged at 200 °C for 10–16 h, fine β″ particles with DO₁₉ structure was the dominant strengthening phase. The alloy had ultimate tensile strength (UTS) and elongation of 300–305 MPa and 11%, respectively. Aged at 250 °C for 10 h, coarse β′ particles with fcc structure was the dominant strengthening phase. The alloy showed UTS and elongation of 265 MPa and 20%, respectively. Yield strengths (YS) of these two aged conditions were in the same level, about 140 MPa. Precipitation strengthening was the largest contributor (about 60%) to the strength in these two aged conditions. The hardness of aged NZ30K alloy seemed to correspond to UTS not YS.     

Poisoning of Zr microstructures during casting homogenisation and solution treatment

The influence of Al–Ti–B grain refiners on the microstructures of Zr-containing Al–Zn–Mg–Cu alloy was investigated by optical microscopy and scanning electron microscopy, as well as through tensile and hardness tests. A poisoning effect occurred when the grain refiner was added to the Zr-containing alloy, and the grain size increased significantly. The precipitates in the alloy without the grain refiner were finely distributed, while the phases of the alloy with the Al–Ti–B refiner agglomerated at the grain boundaries, decreasing both the hardness and elongation. The addition of the grain refiner to the alloys markedly increased their hardness and elongation, when coupled with slow cooling, although the peak stress also decreased slightly.