Zn对Al—Li—Cu—Mg—Zr合金时效过程的影响

Ｚｎ的存在加快了Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ合金的时效硬化速度，明显促进Ｓ’相的析出，降低δ’颗粒的长大速度，经过长时间效后，含Ｚｎ合金中将析出含Ｚｎ的条状相；根据正电子湮没参数的变化研究了时效过程中Ｚｎ对合金的缺陷深度及基体电子结构的影响。     

低频电磁铸造Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织与性能

采用拉伸性能及电导率测试、透射电镜观察、低应变拉伸试验等手段 ,研究了不同时效工艺对低频电磁铸造Al Zn Mg Cu合金组织和性能的影响。发现合金的T6态峰值时效制度为 12 0℃× 4 8h ,T6处理可使合金强度达到峰值 ,但抗应力腐蚀性能差 ;T73处理后合金强度下降了 5 %～ 6 % ,抗应力腐蚀性能大幅度提高 ;而RRA时效 (回归再时效 )处理基本保持了T6态的强度 ,且抗应力腐蚀性能接近T73态。微观组织分析表明 ,不同时效制度下合金性能的差异主要是由晶内和晶界析出相的大小、形貌及其分布状态决定的。T73和RRA时效处理改善了合金晶界特性 ,有助于阻止氢脆、减缓晶界阳极溶解速度 ,提高合金的抗应力腐蚀能力     

Mg-Y-Nd合金的蠕变行为及其微观机制

以恒应力方式在Mayes试验机上对自行研制的铸造Mg—Y—Nd合金进行了压缩蠕变实验。结果表明：在温度低于300℃、应力低于100MPa条件下，Mg—Y—Nd合金具有极其优良的蠕变性能，特别是在200℃时，该合金的稳态蠕变速率较Mg—Zn—Ce合金和普通的AZ80，AM60合金降低约3个数量级；滑移和孪生是Mg—Y—Nd合金蠕变变形的基本方式；大量的β相和蠕变期间沉淀相动态析出产生的沉淀强化和晶界强化是提高该合金蠕变抗力的主要机制，MgO质点薄层(在α—Mg／β相界面间)及其独立聚合区(脱离β相)的生成、动态再结晶的发展和初生β相的断裂是降低该合金蠕变抗力的主要原因。     

Cu-Ag-Cr合金时效析出行为研究

研究了时效参数和变形量对Cu-0.1Ag-0.61Cr合金性能的影响。结果表明:合金经980℃×20 min固溶后,在480℃时效1 h可获得较高的导电率和硬度。时效前对合金加以冷变形可以显著提高其显微硬度,合金经60%变形后在480℃时效30 min时,峰值硬度可达165.13 HV,导电率可达83%IACS,而固溶后直接时效分别仅为153.46 HV和77.63%IACS。与Cu-0.1Ag-0.46Cr合金相比其显微硬度有较大提高而导电率降低很少。     

钪对铝锂合金时效硬化行为的影响

通过对190℃时效不同时间的含钪和不含钪Al—Li合金维氏硬度测量和合金中强化相析出行为的透射电镜观察,研究了钪对铝锂合金时效硬化行为的影响。结果表明,钪可以加快铝锂合金的时效硬化速度,使合金达到峰值时效的时间明显缩短;钪明显抑制了铝锂合金中δ’(Al3Li)相的长大速度,促进了S’(Al2CuMg)的析出,还可形成Al3Sc、Al,Li／Al3Sc和Al3Li／Al3(Sc,Zr)等新的析出相,这些都对铝锂合金的时效硬化行为产生影响。     

镁含量对高锌Al-9Zn-xMg-1Cu合金时效沉淀相及其强化作用的影响EI北大核心CSCD

采用硬度测试和室温拉伸测试,结合透射电镜、高分辨透射电镜及几何相位分析技术,定量研究了Mg含量(1%~3%,质量分数)对高锌Al-9Zn-xMg-1Cu合金在120℃人工时效时沉淀相的影响,并探讨了强化作用。结果表明:当Mg含量从1%增至2%时,合金的屈服强度大幅增加,增加率约为37.7%;当Mg含量继续增至3%时,合金的屈服强度小幅增加,增加率仅为9.1%。Al-9Zn-1Mg-1Cu合金的强化相为η’相,Al-9Zn-2Mg-1Cu和Al-9Zn-3Mg-1Cu合金的强化相都为η’相和T’相。T’相引起的应变大于η’相,其强化效果更好;Mg含量变化对两种强化相引起的最大应变值影响不大。随着Mg含量增加,η’相的体积分数、数量密度及其比例减小,T’相的变化则相反,沉淀相的总数量密度和体积分数增大。基于η’相和T’相的尺寸、体积分数和数量密度,计算和分析了它们对沉淀强化的贡献,计算结果与实验结果基本一致。     

时效参数和变形量对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织和性能的影响

研究了时效参数和变形量对Cu-0．3Cr-0．15Zr-0．05Mg合金组织与性能的影响。结果表明：该合金经920℃固溶1h后在470℃时效4h可获得较高的电导率和硬度，时效过程中析出相为体心立方Cr相和CuZr。变形可以加速第二相的析出，合金经60％变形后在500℃时效15min电导率可达70．49% IACS，而固溶后直接时效仅为43．05％IACS；这时硬度也比固溶后直接时效提高70～80HV。     

8090Al—Li合金的低周疲劳行为

研究了不同热处理状态８０９０Ａｌ－Ｌｉ合金的循环疲劳与断裂行为。结果表明，相同时效状态合金的循环应力随应变幅的增加而提高，低应变幅下时效状态影响较小；随应变幅的提高，时效状态的影响增强，合金出表现出的循环硬化，软化以及低周疲劳性能与位错组态，沉淀相的尺寸，晶界ＰＦＺ的形成和断口形貌密切相关。     

时效对Al—Li系8090合金沿晶开裂行为的影响

研究了Ａｌ－Ｌｉ系８０９０合金在时效过程中的显微组织与拉伸断裂行为。结果发现，时效造成的沿晶析出及伴随产生的沉淀物无析出带是促使合金发生沿晶开裂的主要因素。     

微量Ag，Mg对Al-Cu-Li合金时效特性和显微组织的影响

研究了微量Ag，Mg对Al—Cu—Li合金显微组织和时效特性的影响。结果表明：单独加Ag对Al—Cu—Li系2197合金的固溶强化效果很小，但有较强的时效强化作用，Ag含量不同，时效强化效果也不同；Ag，Mg共同加入提高了Tl相（Al2CuLi）的析出速率和析出密度，使合金具有较大的固溶强化效果及最强烈的时效响应和时效强化效果。Ag，Mg的添加对合金的不同影响可通过溶质原子与空位、溶质原子与溶质原子之间的相互作用来解释。     

高锌Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性研究

主要研究不同热处理状态下高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的淬火敏感性。结果表明,末端淬火处理后的高锌Al-Zn-Mg-Cu合金棒状试样经人工时效和自然时效后,其120mm处的硬度保留值分别为91.26%和96.25%。人工时效后的试样随着离淬火端距离的增加,沉淀强化相的尺寸增大、密度减小,无沉淀析出带变宽,这些均降低其硬度。GP区为自然时效态合金的主要强化相,而自然时效1680h后试样的淬火端和淬火末端的GP区密度差比较小。因此,该状态的高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的淬火敏感性较低。     

喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的组织与性能研究

对喷射沉积制备的高zn（11．3wt％）Al-Zn-Mg-Cu合金进行挤压和热处理,并测试了力学性能。通过透射电镜和扫描电镜对拉伸试样的微观组织进行了研究,提出了合金的强化机制。结果表明,该喷射沉积Al-Zn-Mg-cu合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为849MPa、796MPa和3．3％。合金的强化主要来源于纳米晶强化、固溶强化以及沉淀强化。断口分析显示,合金的断裂方式主要为沿晶断裂。     

Al-Zn-Mg-Cu合金薄板热处理工艺研究

研究了退火、淬火、双级时效工艺参数对Ａ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金薄板组织,性能的影响。确定了“Ｏ”、“Ｔ６２”状态的热处理工艺制度,即退火温度３６０－３８０℃,淬火温度４７０℃,双级时效制度（７５℃,１２ｈ）＋（１５０℃,１２ｈ）,试验结果表明,该薄板具有良好的抗应腐蚀性能,其技术指标达到用户的要求。     

新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金单级时效行为研究

通过力学性能和电导率测试以及显微组织的TEM分析,研究新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金的单级时效行为特征.结果表明:当时效温度由100 ℃升高至160 ℃时,合金时效硬化响应速度明显加快,合金进入过时效状态所需的时间缩短,合金的电导率明显提高.与通常的120 ℃,24 h峰时效态相比,合金经140 ℃, 14 h时效处理后,抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和电导率分别达到585 MPa, 560 MPa, 16.1 %和22.6 MS/m,其抗拉强度仅降低1%,屈服强度却提高4%,电导率更是提高11%,作为单级时效制度具有较明显的优势.合金峰时效状态下的主要强化相是细小弥散分布的η'相和GP区.随着时效温度的升高,晶内和晶界的析出相粗化,140 ℃时效时出现明显的晶间无析出带.     

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金动态冲击响应行为研究

研究航空航天材料的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的抗冲击性能,对拓展其在工程中的极端应用意义重大.选择7A04-T6铝合金为具体研究对象,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,开展不同温度及平均应变速率下材料动态力学响应的研究,明确了材料在极端条件下的服役表现.研究结果表明:当在环境温度25～150℃的高速冲击下,材...     

Al-Zn-Mg-Cu合金半固态等温组织粗化研究

采用半固态等温热处理方法,研究了Al-Zn-Mg-Cu合金在加热到两相区温度等温保温过程中的组织粗化规律。回归拟合结果表明,α(Al)晶粒平均直径与等温时间近似满足方程：,粗化速率系数K随等温温度升高而增大,其在610和620 ℃下对应的值分别为14811.4和17836.3 μm4/s。实验合金组织的多边化、球化和粗化现象是同时发生的,组织粗化以晶粒合并长大和Ostwald熟化的方式进行。等温前期粗化以合并为主,但随着晶间液相增多,合并变得困难,导致等温后期粗化速率下降     

超塑预处理对Al-Zn-Mg-Cu铝合金显微组织及力学性能的影响

通过力学性能测试、扫描电镜和透射电镜观察,研究了传统处理工艺（conventional treatment,CT）和超塑预处理（superplastic pre-treatment,SPPT）对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织和性能的影响。结果表明,采用超塑预处理使铝合金晶粒细化到11μm、而传统工艺处理后的晶粒尺寸为30μm;超塑预处理使Al-Zn-Mg-Cu铝合金抗拉强度提高3．5％,塑性提高25.7％．通过透射电镜观察发现：经超塑顶处理后时效析出相细小、弥散,晶界析出相（grain boundary precipitares,GBP）较小、晶界无析出带（precipitates free zone,PFZ）电较窄．这种组织特性可使合金得到较好的力学性能。     

低温球磨制备纳米晶Al-Zn-Mg-Cu合金粉末的热稳定性研究

利用液氮球磨技术制备了纳米晶Al-10Zn-3Mg-1．8Cu（wt％）合金粉体材料。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和差热分析仪（DSC）对材料在制备过程中的固态相变、晶粒尺寸和热稳定性进行了分析。结果表明，液氮球磨10h后Al—10Zn-3Mg-1．8Cu粉末晶粒达到45nm，微观应变随着球磨的进行逐渐增大。球磨过程中MgZn2和CuAl2相逐渐消失，合金元素超饱和固溶于α—Al之中。球磨粉末热处理过程中发生了回复和再结晶。球磨产生的大量微观应变和热处理时第二相的脱溶都降低了回复激活能，使回复温度下降。包括晶粒的长大、聚集位错的减少、孪晶、点缺陷和非平衡晶界等因素导致回复放热量增加。粉末晶粒的细化、细小Al2O3粒子的生成和第二相的脱溶析出则抑制了再结晶过程，使再结晶温度升高。纳米晶粒在436℃（0．77Tm）发生异常长大，合金粉末经过球磨后具备了较高的热稳定性。     

Ho添加对Al-Zn-Mg-Cu合金均匀化热处理过程中微观组织和性能演变的影响

通过SEM、OM和DSC,研究添加Ho的Al-Zn-Mg-Cu合金均匀化热处理制度,测试不同均匀化热处理过程中合金的电导率和硬度变化。结果表明,铸态合金中存在4种第二相：T(AlZnMgCu),Al₇Cu₂Fe,Al₈Cu₄Ho 及S (Al₂CuMg),第二相导致合金元素分布存在严重微观偏析。合金在475 ℃均匀化热处理20 h后,T相完全回溶基体且未观察到S相,仅剩余Al₇Cu₂Fe和Al₈Cu₄Ho。硬度和电导率随T相的回溶而变化,T相的回溶使得合金硬度升高,电导率降低。同时,在475 ℃均匀化热处理5~20 h过程中,Al₃Ho相析出,这一现象引起硬度和电导率的升高。结合均匀化动力学分析,确定合金适宜的均匀化热处理制度为470~475 ℃/20~25 h。     

新型高强铝合金的热变形行为及组织演变

采用高温压缩实验研究了新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金在温度300~450℃、应变速率0.001~10 s-1和压缩变形程度30%~80%范围内的热变形行为和组织演变。分析了该合金在实验参数范围内变形的应力-应变曲线特征。动力学分析获得该合金热变形的应力指数和激活能分别为4.97和150.07 kJ/mol,表明合金的热变形主要受扩散所控制。金相组织观察发现,随着变形温度的升高或应变速率的降低,变形组织晶内析出相逐渐溶入基体组织,晶内组织逐渐趋于均匀;同时粗大的晶粒沿变形方向拉长,晶界难溶相的碎化和弥散化程度增大。TEM和EBSD(electron back-scattered diffraction)组织分析表明,该合金在高温压缩变形过程中组织演变主要是亚晶的形成和完善的过程,热变形组织演变机理为动态回复和大应变几何动态再结晶。