2195铝锂合金重固溶-T8再时效的组织与力学性能

以5.2 mm厚2195-T8铝锂合金为基础,进行了重固溶及后续152℃的T8(预变形3%~6%)再时效处理,研究了其微观组织与拉伸性能。结果表明,重固溶处理未显著改变2195铝锂合金的晶粒组织,仍然保持为拉长的扁平状(带状)晶粒组织态。合金的主要时效强化相为T1相(Al_2Cu Li)和θ'相(Al_2Cu)。T1相数量随预变形量增大而明显增加,而峰时效后θ'相数量及尺寸随预变形量增加呈降低的趋势。合金中T1相分数随时效时间延长而增加并主要沿长度方向长大,而峰时效后θ'相随时效时间延长逐渐减少。重固溶T8再时效处理未明显损害2195铝锂合金拉伸性能。     

重固溶-不同温度T8再时效2195铝锂合金的力学性能与显微组织演化

以5.2 mm厚度2195-T8铝锂合金为对象,进行重固溶、4.5%预变形后不同温度(145C~160℃)的T8再时效处理,研究其力学性能与晶内显微组织演化。结果表明:重固溶处理后的晶粒形态与原始2195-T8态晶粒形态一样,仍然保持为拉长的带状晶粒组织。重固溶并经4.5%预变形后,再采用适当的温度和时间进行T8时效处理,2195铝锂合金可以回复到原始T8态的显微组织和力学性能,即2195铝锂合金采用重固溶-T8再时效处理不会明显损害其力学性能。2195铝锂合金的晶内时效析出相包括T1相(Al2Cu Li)、δ′相(Al3Li)、θ′相(Al2Cu)及θ″相(Al2Cu),其中优先析出相为T1相;较低温度及较短时间时效可形成较多δ′相和θ″相;随着时效时间延长,T1相生长,θ″相转化为θ′相并减少,δ′相消失;时效温度提高可促进该转变过程,加快铝锂合金的时效响应速度。     

过时效-重固溶-再时效处理对 7055铝合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、电导率测试及透射电镜观察等方法,研究了重固溶温度和过时效处理时间对7055铝合金组织与性能的影响.结果表明,120℃×3h+180℃×8h过时效处理后,经过不同温度(440℃～490℃)重新固溶处理以及120℃/24h再时效后,7055铝合金的电导率随重固溶温度的上升而降低,但强度升高;延长过时效时间(120℃×3h+180℃×4h～20h),470℃×1h重固溶处理后,合金电导率略微上升,而强度逐渐降低.组织观察表明,过时效处理形成的粗大析出相在不同温度重固溶时的重新溶解程度不同,重固溶温度越低,粗大析出相溶解越不充分,从而形成与回归再时效处理相类似的组织结构;同时,过时效及重固溶处理也有利于Fe、Si和Zr等残留固溶原子以化合物的形式充分析出,因此利用该工艺可以在保持强度不降低的前提下,提高合金的电导率,并最终提高合金的抗应力腐蚀性能.     

2197铝-锂合金的组织和性能

通过力学性能测试和显微组织观察研究了2197合金组织和性能之间的关系.结果表明:2197合金具有中等强度、各向异性小、热稳定性好等特点;该合金在T8状态下能获得最佳的强度和塑性配合,在T6时效状态以析出少量δ'、θ'和T1相联合强化为主;在2197合金的相组成中T1相析出数量不占主导地位,Al6Mn弥散质点的析出有利于减少各向异性;2197合金中Li含量较低,使其呈现较好的热稳定性.     

固溶-时效对2195铝锂合金型材力学性能的影响

2195铝锂合金作为可热处理强化新型铝锂合金的代表,具有高比强度、高耐腐蚀和抗疲劳等优点,常作为受力结构件被广泛应用于航天航空领域,因此,有必要对其热处理制度展开研究。通过室温单轴拉伸试验和硬度测试,获得了在不同固溶温度、不同固溶时间、不同人工时效温度和不同人工时效时间下的型材的强度、伸长率和硬度值,研究了固溶-时效参数对O态2195铝锂合金型材力学性能的影响。结果表明：在520℃下固溶1.5 h以上,再在高于160℃的环境下至少保温24 h进行人工时效,可使2195铝锂合金型材满足工程需求。运用最小二乘法建立了2195铝锂合金型材的硬度值与抗拉强度值之间的线性关系,可以较快地得出强度值。     

时效制度对2A97铝-锂合金组织和性能的影响

通过拉伸测试和透射电镜分析,研究时效温度和时间对2A97铝锂合金组织和性能的影响。结果表明:经淬火后分别在135℃和155℃时效,随着时效温度升高,2A97合金强度升高,达到峰值强度的时间提前,延伸率降低;随着时效时间延长,合金屈服强度升高,抗拉强度则先升高而后降低,出现峰值强度,延伸率下降;当合金在155℃时效36 h,获得最佳强度和塑性匹配,抗拉强度为500 MPa,屈服强度为413 MPa,延伸率为7%;随着时效温度升高,合金组织中T1(Al2CuLi)相数量增加;135℃的过时效合金显微组织主要为θ′/θ″(Al2Cu)相和δ′(Al3Li)相,155℃的时效合金显微组织主要为T1相、θ′/θ″相和δ′相。     

固溶温度对2195铝锂合金组织与性能的影响

通过差热分析、组织分析、力学性能试验等方法,研究了不同固溶温度对2195铝锂合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,固溶处理能够提高铝锂合金的力学性能。随着固溶温度增加,合金中残余Al_2Cu相逐渐溶解进入基体,得到最大过饱和度固溶体,实现固溶强化;但固溶温度偏离最佳制度时,促使合金内回复再结晶和过烧情况发生,恶化合金的力学性能。     

固溶时效工艺对2195铝锂合金低温拉伸性能的影响

本文对2195铝锂合金进行了改变固溶温度和时效时间的热处理实验,考察了固溶时效工艺对条件下拉伸性能的影响,研究表明：在本实验参数范围内2195铝锂在低温下σb最高在660-680MPa,002最高在580—600MPa,而相应的塑性指标延伸率高于8％。在典型的欠时效态,2195铝锂具有优异的低温塑性,延伸率达29％以上。低温实验条件下,T6态样品呈现典型的层状分割断面的断口特征,随溶温度提高,分层有细化倾向,层内塑性变形特征减弱,沿晶倾向增强。     

时效和预变形对2195铝锂合金组织与性能的影响

利用透射电镜、拉伸试验等手段,研究了时效温度、时效时间和预变形量对2195铝锂合金显微组织和力学性能的影响,优化了铝锂合金的时效处理工艺。结果表明：T6态和T8态铝锂合金的硬度均会随着时效时间的延长先增加后减小,经过预变形处理后铝锂合金的峰值硬度对应的时效时间缩短;随着时效时间的延长,T6态和T8态铝锂合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率的变化趋势相同,经过预变形处理的T8态(预变形量5%+175℃/36 h)铝锂合金的峰值抗拉强度、峰值屈服强度和对应断后伸长率较T6态(175℃/48h)铝锂合金分别增加了11.58%、22.97%和17.78%。T6态和T8态铝锂合金中均存在颗粒状δ′相、针状θ′相、类球形δ′/β′复合相和针状T₁相,且后者的T₁相更加细小、数量更多、分布更加均匀。2195铝锂合金适宜的时效工艺和预变形量为175℃/36 h+5%。     

固溶时效工艺对2297铝锂合金微观组织和力学性能的影响

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸性能测试等方法系统研究固溶和时效工艺对2297铝锂合金组织和性能的影响。结果表明:实验合金较为适宜的固溶制度为((535±5)℃,1.5 h),基体中的第二相得到比较充分的溶解,同时抑制再结晶晶粒长大。T6态的主要强化相为T_1相和θ′相,T8态的主要强化相为T_1相,时效前的预变形可以促进T1相的形成,提高合金的强度峰值,缩短合金达到峰值的时间,160℃时效后,未经预变形的合金的强度峰值为392 MPa,到峰时间为48 h,变形量为7%时,合金的强度峰值最高,达到482 MPa,到峰时间为23 h。     

晶粒组织对2195铝锂合金应力时效析出行为与性能的影响

本文通过恒应力蠕变拉伸、室温拉伸及慢应变速率拉伸应力腐蚀性能测试等试验,结合OM、SEM、TEM及EBSD等组织观察,分析探究变形和细晶两种不同晶粒组织对应力时效处理2195铝锂合金析出行为与性能的影响。结果表明：与细晶组织板材相比,变形组织板材达到峰值硬度的时间由18h缩短至4h,峰值硬度由165.3HV升高到228HV,抗拉强度由584.6MPa提升至641.9MPa。通过计算细晶强化、位错强化及析出相强化对合金强度提高的贡献值,发现变形组织板材力学性能提升主要来源于位错强化的贡献。同时,与细晶组织板材相比,变形组织板材的 ISSRT值由7.6%降低到4.8%,应力腐蚀敏感性降低。变形组织板材的大角度晶界比例由细晶组织板材的64.6%降低至41.1%,晶界析出相分布更为离散,几乎观察不到无沉淀析出带,是获得较为优异抗应力腐蚀性能的主要原因。     

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.     

固溶-时效对Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材组织与性能的影响

采用力学性能、电导率测试、金相和电子显微分析技术,研究固溶-时效处理对Al-Zn-Mg-Sc-Zr铝合金板材组织与性能的影响。结果表明:Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材的最佳热处理制度为(470℃,1 h,水淬)+(120℃,24 h);在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度和电导率分别为587 MPa、564 MPa、8.95%、155HB和34.5%(IACS);固溶过程中,适当提高固溶温度或延长固溶时间,合金中过剩相逐渐减少,基体过饱和程度增加;时效过程中,固溶体析出η′(MgZn2)和η(MgZn2)相,随时效时间延长,晶内析出相η′粗化,晶界上平衡相也粗化,与此同时,晶界无析出带宽化;合金的高强度来源于微量Sc、Zr引起的亚晶强化、Al3(Sc,Zr)粒子和η′相的析出强化。     

铝-铜-镁-锂合金的性能和显微组织

铝-锂合金与一般铝合金相比有两个优点:第一,它们具有较高的弹性模量;第二,它们具有较低的密度。由于生产优质铸锭方面的困难和合金的韧性低,使得它们在工业上     

低温下分级时效对2195铝锂合金组织和性能的影响

本文研究了2195铝锂合金经低温预时效处理后力学性能与试验温度的关系及其相应的微观组织的变化特点。结果表明：低温下，单级时效展开后，合金的过时效现象不明显。经预时效后，峰值时间提前，在t=24h时达到峰值，σb为674．9MPa，σ0.2为594．2MPa，延伸率约为9％。在低温下，分级时效的屈服强度较单级优势明显，在同时效时间下强度提高20％左右、塑性相差不大。     

峰时效AA2090及AA8090铝-锂合金晶间腐蚀与剥蚀性能

研究了峰时效AA2090及AA8090 Al-Li合金的晶间腐蚀与剥蚀敏感性．结果表明，AA2090合金峰时效时晶内析出大量T1相．晶内T1相的优先溶解导致晶间腐蚀的电化学动力较低，合金晶间腐蚀程度较弱；而AA8090合金峰时效时由于T2相在晶界呈粗链状析出，其阳极溶解导致严重的晶问腐蚀．由于晶问腐蚀敏感性的差异，AA8090合金的剥蚀敏感性较大，而AA2090合金则出现只呈小薄片状的轻微剥蚀。     

时效工艺对超低温成形2060铝锂合金组织及性能的影响

通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)表征分析及单轴拉伸测试等手段,研究了时效温度与时间对2060铝锂合金力学性能及组织演变的影响,获得与超低温成形相适配的最佳时效工艺参数。结果表明,在时效初期,合金的析出相以球状δ′相和针状T₁相为主;随着时效时间的延长,T₁相不断形核长大,而δ′相数量不断减少,T₁相对位错运动的阻碍作用增大,合金强度不断提高并到达峰值。随着时效时间进一步延长,T₁相的数量不再变化,但其形态变得粗大,合金强度有所下降。分别在165、175、185℃进行时效时,随着时效温度的升高,合金到达峰值时效的时间变短,但与较高温度时效相比,较低温度时效后析出相形态更加细长,分布更加弥散,合金峰值时效强度更高。超低温成形2060铝锂合金采用165℃×35 h的时效工艺后可获得最佳的综合力学性能,此工艺下获得的合金屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为494 MPa、538 MPa和6%。     

2A97铝锂合金时效行为研究

通过DSC、XRD、TEM、硬度测试和拉伸测试等手段,研究了2A97铝锂合金时效组织和性能变化.结果表明:2A97合金淬火后在165℃时效18 h的显微组织以θ″/θ′和δ′相为主,出现了大量分布不均匀T1相.在165℃时效,随时间延长,T1数量密度增加,平均长度减小,δ′数量密度增加,θ′数量密度和长度增加.在165℃时效18 h得到较高的强度和塑性.淬火变形后于135℃时效的组织以细小θ″/θ′、T1和δ′为主,T1和θ″/θ′数量明显高于未变形时效组织.淬火变形后于135℃时效36 h的强度明显提高,σ0.2,σb和δ5分别为441 MPa,519 MPa和7.4%.     

铝锂合金钎焊接头断口组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计等测量方法,观察分析了铝锂合金钎焊前后母材和钎焊接头的显微组织变化,通过分析测试钎焊接头的显微硬度和断口微区的化学成分,研究分析了钎焊接头强度的变化规律.结果表明,焊后母材中的强化相由质点转变为板条状;氮气保护条件下,钎焊接头未见气孔、夹杂、裂纹等缺陷,钎焊接头存在一定的扩散区,从而有效地提高了钎焊接头的强度;无氮气保护的条件下,钎焊接头有大量的缺陷存在,这些缺陷的存在严重影响了钎焊接头的强度.     

铝锂合金FSW焊接接头的组织与性能

对2 mm的Al-Li-S-4铝锂合金薄板进行了FSW焊焊接试验,利用光学显微镜和扫描电镜观分析了焊接接头的显微组织和断口形貌特征,并对其室温拉伸性能和显微硬度进行了测试。结果表明:Al-Li-S-4铝锂合金FSW焊焊缝成形良好,接头组织细小,且焊缝强化相并未溶解,接头拉伸强度达到母材的82.6%,焊缝显微硬度高达115 HV,接头表现出良好的塑性。