7A04-T6铝合金挤压型材热处理

对7A04-T6合金型材热处理制度进行深入研究,制定出合理的工艺制度,使其生产出的T6状态型材的各项性能均能达到指标要求。     

7A04铝合金锻坯开裂原因分析

7A04铝合金锻坯在锻造过程中发生开裂,通过对锻坯裂纹进行断口宏观及微观观察、能谱分析、金相组织检查,并与人工断口进行对比分析,确定锻坯开裂原因。结果表明:锻坯开裂是由于锻坯内存在金属氧化物夹杂造成的;开裂锻坯断面上存在大量的氧化物夹杂,夹杂物以氧化铁为主,同时含有少量氧化铝和氧化镁。以氧化铁为主的氧化物夹杂的形成应与外来氧化铁坠入熔体被氧化膜包裹有关。     

7A04铝合金板材双重淬火工艺研究

针对7A04高强度铝合金板材塑性低、抗腐蚀性能不好的问题,对板材分别采用一次淬火单级时效、一次淬火双级时效、双重淬火单级时效、双重淬火双级时效4种热处理工艺试验,检测其力学性能、显微组织和抗腐蚀性能。试验结果表明,采用双重淬火双级时效的热处理工艺能使7A04铝合金板材获得最好的综合性能。     

7B04铝合金热轧厚板组织分析

采用差示扫描量热仪、X射线能谱分析、金相显微镜和扫描电子显微镜观察等手段,对7B04铝合金热轧厚板的组织进行了分析.分析结果表明:(1)7B04铝合金热轧厚板的过烧温度为481.75℃;(2)7B04铝合金热轧厚板组织为铝基体上分布着尺寸不等的第二相颗粒,其中大部分较大,第二相颗粒的走向与轧制方向相同,呈纤维状分布,而大量细小的第二相颗粒也呈纤维状分布,这些颗粒是由于均匀化退火后慢速冷却形成的η相;(3)7B04热轧组织基本上包括基体Al、MgZn2、Mg32(AlZn)49、Al23CuFe4和Mg2Si等几种相.     

7A09铝合金外筒零件开裂失效分析

针对某飞机起落架7A09铝合金外筒在机械加工过程中出现多件开裂的情况,通过ICP光谱仪、拉伸试验机、扫描电镜、光学显微镜和能谱仪等对铝合金外筒化学成分、力学性能、微观断口形貌、显微组织和显微硬度进行了分析,探究7A09铝合金外筒裂纹的形成原因及机理。结果表明,7A09铝合金外筒的裂纹是由锻造高温下形成的初始裂纹源,在后续镗孔机加和热处理过程中产生的加工应力和热应力作用下,沿分模面过烧组织开裂成目视可见的纵向裂纹;裂纹形成的主要原因可能与锻造过程中分模面局部温度过高导致的组织过烧有关,属于锻造工艺缺陷。     

7B04-T6铝合金挤压型材热处理

对7B04-T6合金型材热处理制度进行深入研究,制定出合理的工艺制度,使其生产出的T6状态型材的各项性能均能达到指标要求.     

7A04铝合金壳体失效分析

7A04铝合金壳体在使用过程中发生开裂失效,通过对失效件的外观、断口宏微观形貌观察,以及对失效件和库存件材质、显微组织、力学性能和表面应力等方面的测试,对壳体的开裂原因进行了分析。结果表明,失效壳体为沿纵向脆性断裂,壳体横向力学性能较低,使用过程中承受较大的工作应力是导致开裂的主要原因。     

7A09铝合金模锻连杆件的开裂分析

通过断口形貌、显微组织、硬度以及化学成分等方法研究了7A09铝合金模锻连杆件开裂的原因。结果表明:裂纹主要起源于样品表面,并且从表面向试样内部沿晶界扩展;开裂试样的显微组织有晶界宽化、复熔共晶组织的现象,大致判定为过烧组织。主要原因是热处理过程中的温度失控导致7A09铝合金连杆件失效断裂,从而引起产品硬度下降,晶界强度下降,并提出了相关的改进措施。     

7A04铝合金压缩力学性能的各向异性

采用Gleeble-3800型热模拟试验机进行压缩试验,变形温度为320～480℃、应变速率为0.1～1 s-1.压缩方向与7A04铝合金棒材轴向分别成0°、45°、90°.结果表明:7A04铝合金高温变形的流变应力随温度的升高和应变速率的降低而减小;在低温(T=320℃)和小应变速率(ε=0.1 s-1)的条件下7A04铝合金的各向异性最明显;在高温(T=480℃)和小应变速率(ε=0.1 s-1)的条件下,7A04铝合金的各向异性最不明显.     

挤压7A04铝合金轮辋断裂失效分析

利用Instron万能试验机研究了失效7A04铝合金轮辋轮辐径向、轮辐切向及轮毂轴向的拉伸性能,采用金相显微镜和扫描电子显微镜分析了轮辐、轮毂及卡槽失效部位的显微组织和断口形貌。结果表明,7A04铝合金轮辋轮辐径向、轮辐切向及轮毂轴向的显微组织及力学性能均符合要求;7A04铝合金轮辋失效的主要原因是在加工的过程中卡槽位置圆角过小,在服役过程中卡槽处产生应力集中,进而引发了多源性疲劳断裂以及韧脆混合型断裂,最终导致轮辋失效。     

7 A04合金半固态触变模锻的组织演化

研究了SIMA法制备的7A04合金在半固态触变模锻工艺中的组织演化规律.结果表明:在半固态重熔加热过程中,随着加热温度的升高和保温时间的延长,晶粒逐渐球化和长大,且加热温度对重熔加热组织的影响比保温时间大;当将具有此特征的坯料进行半固态触变模锻后,其获得的触变模锻件的显微组织与半固态重熔组织密切相关.当模锻温度达到600℃以上时,模锻件的显微组织变化不大,仍是均匀的近球形的显微组织,而且模锻件各区域的合金成分基本一致.揭示了采用半固态触变模锻工艺可获得形状复杂的高质量制件.     

7A04-T73铝合金锻件电导率与力学性能稳定性的研究

针对7A04-T73铝合金锻件生产中出现的电导率与力学性能不匹配问题,通过对该合金锻件锻压工艺及热处理工艺的试验研究,确定了影响电导率与力学性能的因素。结果表明,7A04铝合金锻件的最佳锻造温度为400℃～420℃,淬火温度为469℃～475℃,双级时效制度为(115±5)℃8 h+(180±5)℃12 h。     

7A04铝合金/304不锈钢连续驱动摩擦焊及焊后热处理

对7A04铝合金与304不锈钢异种材料进行了摩擦焊接试验,并对接头进行了不同温度、不同时间的退火处理.对接头飞边形貌、抗拉强度、断口形貌、金相组织、显微硬度等进行对比分析.结果表明,采用合适的工艺参数能获得形貌良好的飞边和更好的抗拉强度,焊合区的铝合金组织发生动态再结晶,晶粒细化,组织比基材更加致密,结合面两边互有元素扩散,焊合区显微硬度高于基材.经400℃×3 h退火处理的接头其抗拉强度提升明显,界面形成了不同的金属间化合物,扩散层厚度略有增加,显微硬度值有所下降.     

7B04铝合金的时效沉淀析出及强化行为

利用差示量热法(DSC)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、常规力学性能测试等手段研究了7B04铝合金时效沉淀析出及强化行为。结果表明:该材料存在显著的自然时效现象,大量的GPⅠ区沉淀析出是自然时效强化的主要原因;合金在120℃进行人工时效的初期析出大量GP区,使材料的强度迅速提高,时效8 h后,其横向极限抗拉强度即可达到570 MPa,时效22 h时可达强度峰值点,此时GP区(包括GPⅠ和GPⅡ区)和η′相是主要强化相;峰值时效后继续延长时效时间,材料的强度无明显降低,极限抗拉强度保持在590 MPa左右。     

Overheating temperature of 7B04 high strength aluminum alloy

The microstructure and overheating characteristics of the direct chill semicontinuous casting ingot of 7B04 high strength aluminum alloy, and those after industrial homogenization treatment and multi-stage homogenization treatments, were studied by differential scanning calorimetry(DSC), optical microscopy(OM) and scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy(SEM-EDX). The results show that the microstructure of direct chill semicontinuous casting ingot of the 7B04 alloy contains a large number of constituents in the form of dendritic networks that consist of nonequilibrium eutectic and Fe-containing phases. The nonequilibrium eutectic contains Al, Zn, Mg and Cu, and the Fe-containing phases include two kinds of phases, one containing Al, Fe, Mn and Cu, and the other having Al, Fe, Mn, Cr, Si and Cu. The melting point of the nonequilibrium eutectic is 478 ℃ for the casting ingot of the 7B04 alloy which is usually considered as its overheating temperature. During industrial homogenization treatment processing at 470 ℃, the nonequilibrium eutectic dissolves into the matrix of this alloy partly, and the remainder transforms into Al2CuMg phase that cannot be dissolved into the matrix at that temperature completely. The melting point of the Al2CuMg phase which can dissolve into the matrix completely by slow heating is about 490 ℃. The overheating temperature of this high strength aluminum alloy can rise to 500-520 ℃. By means of special multi-stage homogenization, the temperature of the homogenization treatment of the ingot of the 7B04 high strength aluminum alloy can reach 500 ℃ without overheating.     

7A04铝合金超厚板的淬透性

采用万能力学试验机、光学显微镜、扫描电镜等手段,研究了7A04铝合金超厚板的显微组织、性能及淬透性。结果表明:225 mm厚的7A04铝合金热轧板材经过475 ℃×340 min的固溶淬火处理后,再进行120 ℃×24 h 时效,其表面的力学性能最好,抗拉强度为584 MPa,屈服强度为500 MPa,伸长率为11%;T/4厚度层力学性能最差,抗拉强度为396 MPa,屈服强度为257 MPa,伸长率为11%,强度与表面分别相差32%、49%。淬透深度为单面32 mm。通过调控化学成分、加大轧制压下量、增加淬火冷却速率等可改善板材表心力学性能之差,并提高淬透性。     

7A04铝合金时效强化的试验研究及其强度计算

以铝合金时效强化动力学理论为基础,研究了高温预热固溶处理后不同的时效工艺对7A04铝合金组织和性能的影响,得到了优化的双级时效工艺.在此基础上,建立了合金成分、析出相尺寸及其体积分数与合金屈服强度之间的计算模型,并利用该模型对7A04铝合金单级时效和双级时效后的屈服强度进行计算.该模型集成了固溶强化和弥散强化对合金屈服强度的贡献,在达到最大时效强度之前,计算结果和试验测量结果较为一致.此后,随着强化相体积分数计算偏差增加,计算强度与测量强度之间的误差也有所增大.     

Microstructural evolution of aluminum alloy 7B04 thick plate by various thermal treatments

The microstructure of an AA 7B04 alloy in the form of plate was investigated using differential scanning calorimetry （DSC） and TEM analysis technologies. Tensile properties and electrical conductivity of AA 7B04 under various heat treatment conditions were also presented. The results reveal that peak-aged microstructure contains GP zones and η＇ precipitates predominantly. After retrogressing and reaging（RRA）, the η＇ and η precipitates disperse in the alloy matrix, and the η precipitates distribute coarsely and sparsely, decorating the grain boundaries, together with precipitate free zones（PFZs） around them. It is also shown that selecting of suitable heat treatments can provide optimal precipitates in matrix and at grain boundaries, which gives rise to a combination of high strength and stress corrosion cracking（SCC） resistance in such materials.     

Al-5Ti-1B细化剂对7A04铝合金半固态凝固组织的影响

本文研究了Al-5Ti-1B细化剂的不同添加量对7A04铝合金半固态浆料组织及二次凝固组织的影响。结果表明：添加0.1%的Al-5Ti-1B细化剂可以明显细化和圆整化7A04铝合金半固态浆料的初生α-Al颗粒,在630℃下,其平均颗粒直径和圆整度分别为71μm和0.49;随着Al-5Ti-1B细化剂含量高于0.1%,细化效果增加不明显;随温度升高,颗粒尺寸减小但圆整度也变差;添加Al-5Ti-1B细化剂可以使7A04铝合金半固态凝固组织中的α₂颗粒细化并圆整,但对α₃颗粒的直径与圆整度无明显影响。