固溶时效工艺对7055铝合金组织和力学性能的影响

采用透射电子显微镜、光学显微镜、拉伸力学性能测试等手段比较分析了不同固溶时效工艺对7055铝合金挤压棒材微观组织结构和力学性能的影响规律和机理。结果表明,固溶和时效工艺的合理搭配对控制合金微细结构、获得理想的综合力学性能有重要作用。采用470℃/20 min+480~490℃/20 min的两级固溶处理可以进一步减少合金中未溶化合物的数量,有利于增加时效强化效果;当第二级固溶温度为490℃时,可以使未溶化合物数量明显减小,其体积分数从单级固溶的2.5%降低至约2.0%;晶粒尺寸在30~35μm。本试验条件下,7055铝合金挤压棒材经470℃/20min+485℃/20 min两级固溶处理和随后的135℃/16 h+190℃/10 min两级时效处理,抗拉强度和屈服强度分别达到694和660 MPa,延伸率仍保持14%,合金具有最佳的综合力学性能。     

固溶处理对Al-Zn-Cu-Mg-Zr-Ce合金组织性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜及拉伸试验机等，研究了固溶处理对Al-7.5Zn-1.5Cu-1.5Mg-0.12Zr-0.1Ce铝合金组织和性能的影响。结果表明，在460～480℃温度范围，保温30～120 min固溶处理工艺下，经470℃×2 h单级固溶处理后，试验合金出现了再结晶，且第二相大部分溶解到基体中，相比其它单级固溶处理工艺，固溶效果最好，时效处理后综合力学性能良好。经450℃×1 h+475℃×1 h双级固溶处理时，因在低温时释放了形变能，再结晶程度低，固溶效果比单级固溶处理效果好，时效处理后合金的综合力学性能更佳。     

二级固溶制度对ZAl7Si4CuMg合金组织与性能影响

采用洛氏硬度计、扫描电镜(SEM)和能谱技术(EDS)对经单级和二级固溶处理但未时效的ZAl7Si4CuMg合金试样性能和组织进行了实验研究。结果表明:在485℃单级固溶(0.5～16 h)处理下,固溶初始阶段硬度增加速度较快,当固溶时间8 h时,硬度达到峰值(29 HRB),同铸态试样硬度相比提高了100%;在相同固溶时间(4 h)下,535℃单级固溶处理下的试样硬度低于485℃单级固溶处理下的硬度;二级固溶处理制度(485℃×6 h+535℃×4 h)获得的试样硬度最高(31.6 HRB),分别比535℃×4 h单级固溶处理试样和485℃下单级固溶处理峰值硬度高出35%和8.6%。     

固溶处理对7A55铝合金的组织和力学性能的影响

通过组织观察(光学显微镜和扫描电镜)、力学性能检测、电导率测定,研究了单级固溶和双级固溶对7A55铝合金板材组织和力学性能的影响.结果表明:采用最佳单级固溶制度470℃/0.5h和120℃/24h时效处理,其力学性能σb,σ02和δ分别为635MPa,584MPa,和13.1%.与单级固溶处理制度相比,双级固溶处理在再结晶程度较小的情况下,能较大幅度的提高7A55铝合金板材的固溶度.采用双级固溶处理450℃/1.5h 485℃/40min,120℃/24h时效后的力学性能有较大提升,其σb,σ0.2和δ分别达648MPa,630MPa和11.2%,较单级固溶其σ0.2强度提高了7.8%.     

强化固溶对Al-7.6Zn-2.1Mg-1.30Cu-0.15Zr-0.30Sc合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-7.6Zn-2.1Mg-1.30Cu-0.15Zr-0.30Sc合金,对合金进行了2种固溶工艺及3种不同的时效制度处理,测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率,利用扫描电镜和透射电子显微镜研究了合金不同处理态的显微组织.结果表明采用470℃,60 min 485℃,60 min强化固溶处理,提高合金固溶态以及T6态的抗拉强度,降低合金固溶态的电导率.     

固溶处理对新型铝锂合金组织和性能的影响

对新型铝锂合金进行不同工艺固溶处理+ 165℃×20 h单级人工时效,研究固溶温度和时间对新型铝锂合金组织和性能的影响.结果表明,随固溶温度的升高,合金弥散析出的第二相不断长大,新型铝锂合金的抗拉强度和屈服强度有所提升,塑性、韧性下降;固溶时间对合金强度和塑性的影响较小.535℃×30 min固溶处理后,综合力学性能较好.     

多次真空固溶处理对GH1131高温合金组织和力学性能的影响

利用真空高压气淬工艺研究了GH1131高温合金经1100~1170 ℃范围内多次真空固溶处理后的组织和力学性能。结果表明,固溶态组织包含奥氏体晶粒和颗粒状碳化物,且随着固溶温度的升高,晶粒度稍有增大趋势。GH1131高温合金经多次真空固溶处理后组织均匀,常温与高温力学性能稳定,经1100 ℃+1130 ℃+1170 ℃三次真空固溶处理后,晶粒度维持了6~8级,900 ℃高温抗拉强度达到200 MPa。     

分级固溶对7A04铝合金组织与性能的影响

研究了分级固溶对7A04铝合金组织与性能的影响.结果表明:7A04铝合金在470℃,5 min 485℃,· 9 min固溶和140℃,6 h 150℃,1 h时效后的бь,б0.2和δ5分别达到544.6 MPa,498.8 MPa和11.1%.金相观察发现,短时分级固溶(470℃,5 min 485℃,3～9 min)的晶粒尺寸较485℃单级固溶的细小.断口扫描电镜观察表明:分级固溶获得了典型的韧窝型断口.X射线衍射分析结果表明:470℃,5 min 485℃,9 min分级固溶后,除少量Al2Cu外,MgZn2已完全溶解.能谱分析表明:未溶相主要为富Fe和Cu的杂质相.由于470℃,5min 485℃,9 min分级固溶的晶粒比485℃单级固溶的细小,溶质过饱和度达到了500℃,20 min单级固溶的水平,使得时效后的试样获得了最高的力学性能,达到了常规固溶工艺的性能水平.     

体育器材用7055合金型材的热处理工艺

对体育器材用7055合金进行了固溶+时效的热处理工艺研究,对比分析了双级固溶处理和单级固溶处理下合金力学性能和组织的变化,并在优化的固溶处理工艺下进行时效工艺的研究。结果表明,对比二次固溶处理和单次固溶处理制度可见,双级固溶处理后体育器材可以取得较好的强度与塑性;体育器材用7055合金型材适宜的固溶时效热处理制度为:460℃×2 h+480℃×2 h+室温水冷+130℃×24 h。     

Sc微合金化对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-8.0Zn-2.0Mg-1.2Cu-0.15Zr-xSc合金,对合金进行了固溶、时效处理,测试了不同状态下合金的力学性能和电导率,利用光学显微镜、扫描电镜和透射电子显微镜研究了合金不同状态的显微组织。结果表明:添加微量钪形成的一次Al3(Sc,Zr)相可作为异质形核核心,细化合金铸态组织;均匀化退火过程中析出的二次Al3(Sc,Zr)粒子强烈钉扎位错和亚晶界,有效阻碍固溶处理过程中合金的再结晶;含0.30%Sc的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的抗拉强度和伸长率显著高于不加钪的铝合金,经一般固溶及回归再时效(RRA)处理后含0.30%Sc合金的抗拉强度提高36 MPa、屈服强度提高30 MPa、伸长率提高3.0%;采用470℃×60 min+485℃×60 min强化固溶处理,降低合金固溶态的电导率,将合金固溶态以及T6态的抗拉强度分别提高了79.6 MPa、55.8 MPa。     

7A04铝合金快速热处理工艺研究

固溶和时效时间是制约高强铝合金力学性能和热处理生产效率的主要因素.本文以7A04铝合金为例通过高温预热装炉、分级固溶和提高时效温度等方法研究了高强度铝合金的快速热处理工艺.并结合金相组织观察、断口分析、X射线分析和力学性能测试,分析了快速热处理对高强铝合金组织和性能的影响.结果表明:①固溶时间相同时,分级固溶的强度高于单级固溶的强度,分级固溶的塑性略低于单级固溶的塑性.②分级固溶时,随着二级固溶时间的增加,材料的强度增加,塑性略有降低.③采用500℃高温预热装炉、470℃5min 485℃9min固溶和140℃6h 150℃1h的快速热处理工艺可以明显缩短热处理时间,提高生产效率50%以上.     

7075铝基复合材料多级固溶和时效处理工艺

研究了多级固溶和时效处理工艺对制备的Al3Ti/7075铝基复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,经XRD衍射图谱分析,该铝基复合材料存在的第二相颗粒为MgZn2。复合材料经440℃/3h+480℃/2h处理后,其显微硬度值为110.2HV,硬度比单级固溶提高了10%。在同一固溶温度下,随着固溶时间的延长,第二相颗粒回溶较多,但是会发生晶粒长大现象。基体合金和复合材料在同一温度(120℃)下时效时,复合材料时效速度要比基体合金时效速度快,复合材料的时效峰值硬度为147.73HV。     

热处理对2024铝合金组织与性能的影响

运用力学性能测试的方法系统研究了固溶-时效处理对2024合金组织和力学性能的影响.结果表明:合金经500℃固溶50 min,180℃人工时效10h后可获得最佳的组织性能,硬度为81.3 HRB.     

热处理对TB9合金力学性能及显微组织的影响

TB9合金属于亚稳型β钛合金,热处理强化效果明显,抗腐蚀性强、本文研究了固溶处理、固溶+时效处理对TB9合金力学性能和显微组织的影响,结果表明：经过800℃-900℃固溶处理后,TB9合金强度随固溶温度提高逐渐下降,塑性变化不明显;超过820℃固溶处理时,β晶粒尺寸迅速长大; 800℃-900℃固溶处理后对时效态TB9合金强度影响不明显;塑性随固溶温度上升明显下降,延伸率从15%降低到10%,面缩率从37.5%下降到20%以下;经过820℃/30min、WQ+520℃/8h、AC固溶时效处理后α相充分析出,合金性能稳定。     

喷射成形Zn-Al-Mn-CU-Mg合金的固溶处理

利用喷射成形技术制备高强度Zn-35Al-3.5Mn-2.2Cu-0.1Mg合金,对合金在不同温度和保温时间下进行固溶处理.用X射线衍射和扫描电镜等手段研究了合金的显微组织,并测定了合金的力学性能.结果表明,双级固溶和单级固溶处理制度相比,前者得到的组织较为理想,再结晶晶粒尺寸较小,同时回溶颗粒较多.采用双级固溶处理(360℃×3 h+390℃×1h和120℃×15 h时效处理)后,合金的抗拉强度和屈服强度分别达到526 MPa和471MPa,伸长率达到9.2%.     

固溶时效对Ti-6Al-4V-1.5Mn合金组织与性能的影响

采用冷等静压法和粉末冶金法制备Ti-6Al-4V-1.5Mn钛合金,并利用光学显微镜、XRD、SEM、TEM和拉伸试验机等手段对固溶时效处理后合金的组织和力学性能进行观察和分析。结果表明:试验合金经950℃×40 min固溶处理后,合金基体的组织主要为板条状的α相和细小的α'相。随着固溶温度的增加,试验合金的抗拉强度和伸长率均增加,当在950℃固溶40 min时,试验合金的具有最佳的力学性能。当试验合金经950℃×40 min固溶处理后,随后在不同的温度下进行保温6 h时效处理。随着时效温度升高,试验合金的抗拉强度和伸长率均减少,其中试验合金在460℃时效6 h时具有最佳的力学性能,并对其拉伸断口的组织分析可知,韧窝的数量最多。最后由TEM和XRD分析了最佳固溶时效工艺处理后的样品,基体组织主要为α-Ti和β-Ti,并在XRD图谱中存在较为明显的衍射峰。     

双级固溶处理对7075高强铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、电子万能试验机、维氏硬度计等对比研究了单级固溶处理与双级固溶处理对7075铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:相对单级固溶处理,双级固溶处理7075铝合金中第二相粒子可以更为充分的溶入基体,固溶度更高。7075铝合金经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h双级固溶处理后,组织中第二相粒子体积分数为0.303%,晶粒均匀细小,固溶效果理想。经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h+120 ℃×24 h固溶时效处理后,7075铝合金硬度、抗拉强度和伸长率分别达到199 HV5、637 MPa和14.1%,综合性能最佳。     

固溶处理对7150铝合金组织和力学性能的影响

通过OM、SEM、X射线衍射、DSC差热分析和室温拉伸性能测试,研究固溶处理对7150铝合金挤压板带组织和力学性能的影响。结果表明:合金固溶处理温度越高,时间越长,粗大第二相溶解越多;合金在480℃进行固溶处理时,出现过烧组织,双级固溶处理制度没有提高本合金开始出现过烧组织的温度;随着合金固溶处理时间的延长,组织出现粗化和再结晶的趋势;本合金适合采用475℃,2h的单级固溶制度,经(475℃,2h)+(120℃,24h)固溶-峰时效处理后,合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为650MPa、600MPa和13.5%。     

热处理对铝铜镁合金组织与性能的影响

对Al-4.3Cu-0.8Mg合金进行不同的热处理,通过显微组织观察、力学性能检测及断口形貌分析,对Al-Cu-Mg合金硬度和冲击韧度进行了研究。结果表明:对合金进行固溶+时效处理,可明显细化合金组织,提高合金的硬度和韧性;Al-4.3Cu-0.8Mg合金经525℃固溶8 h+190℃时效10 h处理后,硬度可达最高;经505℃固溶6 h+180℃时效8 h处理后,冲击韧度最好。     

热处理对TC4钛合金厚板组织和性能的影响

采用正交试验方法,研究了不同热处理制度对TC4钛合金厚板显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶温度对合金显微组织、室温拉伸强度、塑性和断裂韧性影响很大。相变点下固溶时合金组织为双态组织,相变点上固溶时合金组织为魏氏组织;当固溶温度从975℃相变点下增加到1045℃相变点上时合金的强度变化不大,合金的塑性大幅下降,而合金的断裂韧性逐渐升高;TC4钛合金厚板在975℃/10 min+670℃/1 h热处理,可获得最佳强度-塑性匹配,在995℃固溶处理,670~760℃时效处理可获得最佳强度-韧性匹配。