固溶处理对7B04铝合金组织及性能的影响

利用金相组织观察(OM)、扫描电镜分析(SEM)、透射电镜观察(TEM)以及硬度测试,研究固溶处理对7B04铝合金显微组织及硬度的影响。结果表明:实验合金中的η相(Mg Zn_2)为易溶相,S相(Al_2Cu Mg)为难溶相,含Fe杂质相为不溶相;进行单级固溶处理时,随着固溶温度的升高,实验合金的固溶程度、再结晶程度和再结晶晶粒尺寸增加,当温度超过480℃时,出现过烧现象,力学性能恶化,7B04铝合金淬火敏感性较高;双级固溶可有效抑制合金再结晶、降低合金淬火敏感性,实验条件下较好的双级固溶工艺为(450℃,0.5 h)+(490℃,0.5 h),抑制合金再结晶效果最佳,经120℃时效24 h后,硬度达到最大值,为204HV1。     

固溶处理对7B04铝合金组织和性能的影响

通过显微组织观察、拉伸力学性能测试、XRD衍射物相分析以及α(Al)基体点阵常数的测量等方法研究了固溶处理对7B04铝合金组织和性能的影响.结果表明:在410～470℃范围,随固溶温度升高和时间延长,由于粗大的平衡相逐渐回溶,合金的强度逐渐升高;进一步提高固溶温度或延长固溶时间,合金强度逐步降低.7B04铝合金的优选固溶处理制度为470℃×60 min.     

7075铝合金的热处理工艺与组织性能研究

研究了固溶和时效热处理对锻态7075合金显微组织、硬度和拉伸力学性能的影响,并对断口形貌进行了观察。结果表明,锻态7075合金中的第二相主要为Al7Cu2Fe、η(Mg Zn2)和S(Al2Cu Mg)相;经过固溶处理后,晶界处η(Mg Zn2)相已经回溶至基体中;固溶温度为480℃时组织中存在Al7Cu2Fe相,而η(Mg Zn2)和S(Al2Cu Mg)相消失;随固溶温度升高,合金显微硬度先上升后减小,在470℃时显微硬度最高;随固溶时间延长,显微硬度先上升后降低,在240 min时硬度最大;延长时效时间,合金抗拉强度和屈服强度都有所提高,而断后伸长率略有降低;7075合金经470℃×240 min固溶以及125℃×24 h时效后可以获得良好的强度和塑性。     

Er对多向锻造7050铝合金组织性能的影响

以7050铝合金及含Er7050铝合金(7E50)为研究对象,对两种铝合金自由锻件进行固溶、时效处理后,采用SEM、TEM与室温拉伸等测试手段研究铝合金锻件固溶及时效处理过程中组织和力学性能的演变规律。结果表明,两种合金经470℃×1 h固溶后,7050铝合金再结晶组织占比69.45%,而7E50合金再结晶占比仅为62.08%,Er元素的加入可以抑制合金的再结晶行为。最佳的单级时效工艺为120℃×24 h,经单级峰时效处理后7E50合金的强度、硬度、伸长率均高于7050合金,由此可见Er元素的加入可以有效提升合金的力学性能。7E50铝合金峰时效态下的析出相主要是η′相、GP区和Al₃(Er, Zr)颗粒。两种合金晶界上析出相都呈链状连续分布,但7E50铝合金晶界析出相尺寸明显小于不含Er的7050合金,这可能是7E50合金伸长率高于7050合金伸长率的原因之一。     

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。     

固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金组织与硬度的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及维氏硬度计等研究了不同固溶处理参数对Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金7050固溶态组织与固溶时效态硬度的影响。结果表明:锻态7050铝合金组织中含有粗大块状初生相和针状、点状的η(MgZn₂)相。随着固溶温度的升高和固溶时间的增加,合金组织中的未溶相减少,再结晶组织体积分数增高。经过470 ℃×4 h固溶+120 ℃×24 h时效处理7050铝合金的硬度值达到最大,为189 HV0.2。     

7055超高强铝合金的固溶工艺研究

通过对7055铝合金金相组织、力学性能测试,辅助以XRD分析和TEM分析等,研究了固溶工艺对7055铝合金组织和力学性能的影响。结果表明,合金在470℃固溶时,合金的晶界处仍然有断续分布、粗大未溶的初生第二相粒子,但晶内大部分的第二相粒子已经回溶。当固溶温度升高到480℃时,晶粒明显长大,且具有较为明显的过烧特征。综合考虑,将固溶温度选择在470℃,7055合金既可以获得高强度(460 MPa),又可以具有良好的塑性(29.5%)。     

固溶工艺对6061铝合金组织和拉伸性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验等方法,研究了固溶处理工艺对6061铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随固溶时间的延长和固溶温度的升高,合金中可溶第二相粒子逐渐溶解,再结晶增强,晶粒细化,合金拉伸性能升高;进一步延长固溶时间和提高固溶温度,合金晶粒粗化,合金强度下降。热处理后残留粗大第二相粒子的多少和合金晶粒大小是影响合金拉伸性能和断口形貌的主要因素。时效工艺为180 ℃×8 h条件下,6061铝合金的最佳固溶工艺为535 ℃×80 min。     

时效前处理对新型Al-Cu-Li-X合金力学性能和显微组织的影响

研究时效前固溶处理、预变形等对一种新型超高强Al-Cu-Li-X合金板材力学性能和显微组织的影响。结果表明:500~540℃固溶40 min时,随固溶温度的提高,合金的时效强度呈现先升高后持平的趋势,且在520℃时强度略有下降;510℃固溶20~180 min时,随固溶时间延长,合金的时效强度则呈现先升高后降低的趋势;(510℃,40 min)固溶处理后的合金具有最高的时效强度。不同固溶处理合金的强度变化主要受固溶阶段第二相粒子的回溶程度、再结晶晶粒形态及长大趋势和过烧的共同影响。合金强化相为大量T_1相(Al_2CuLi)、部分θ'相(Al_2Cu)和少量S'相(Al_2CuMg),预变形可促进T_1相细小弥散析出,但抑制θ'相及S'相的析出。预变形量小于6%的预变形可有效提高合金的时效强度,但当预变形量大于6%之后,合金强度的增量逐渐减少。     

高强铝合金超塑预处理的固溶再结晶工艺

采用力学性能检测、金相组织观察和能谱分析,试验研究了超塑预处理(SPPT)中固溶再结晶工艺对7A04铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:固溶再结晶工艺直接影响了合金的最终晶粒大小和力学性能,因此,为了达到细化晶粒和提高力学性能的目的,必须严格控制固溶再结晶的工艺参数。对于7A04铝合金,固溶再结晶工艺采用470℃5min 485℃12min,有效地解决了过时效相的溶解和再结晶新晶粒长大的矛盾,使两者达到较好的配合,合金的综合性能好,强度和伸长率分别达到585N/mm2和17.6%。     

固溶处理对Al-8.8Zn-2.0Mg-2.1Cu-0.1Zr-0.1Ce合金组织性能的影响

采用拉伸性能和导电率测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DSC)、透射电镜(TEM)研究了固溶温度和时间对Al-8.8Zn-2.0Mg-2.1Cu-0.1Zr-0.1Ce合金板材微观组织、拉伸性能及断口形貌的影响。结果表明,试验合金适宜的固溶工艺为470 ℃×60 min,使冷轧态金属间化合物充分固溶。在此工艺下合金时效后的抗拉强度、屈服强度(以R_p0.2计)以及伸长率分别为646 MPa、581 MPa和14.5%。TEM观察发现合金板材固溶时效后晶内强化相η′仅为2~5 nm,并且晶界析出相η呈现断续分布。此外,合金拉伸断面韧窝中大量弥散分布的AlCuCeZn粒子有利于合金塑性的明显提升。     

固溶条件对7136铝合金挤压型材粗晶环的影响

粗晶环是中高强度铝合金挤压型材常见的组织缺陷之一,揭示铝合金型材的粗晶环形成规律对于制定合理的挤压和热处理制度、进而抑制粗晶环的形成具有重要意义。以7136铝合金挤压型材试样为对象,研究不同固溶条件下试样的粗晶环形成规律,并从再结晶组织和析出相形貌分布特征等方面分析粗晶环的形成原因。结果表明:试样的粗晶环形成最低温度为450℃,且随固溶温度的提高,粗晶环深度逐渐增大;固溶温度470℃保温30 min时粗晶环的深度为63 m。在固溶温度470℃下时,随着保温时间的延长,粗晶环的深度开始增加较快,然后逐渐减慢,60 min后,继续延长保温时间粗晶环深度基本不变。在挤压过程中,试样边部再结晶程度约为心部的两倍,同时,由于边部基体Mg、Zn贫化导致析出相(MgZn2)较少,对晶粒长大的抑制作用较弱,因此,挤压试样在固溶过程中易形成粗晶环。     

热机械加工对EW75镁合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等手段,研究了恒温多向锻造工艺对EW75镁合金显微组织和力学性能的影响,并分析了动态再结晶机制。结果表明,500和470℃锻造态EW75镁合金薄板都发生了动态再结晶,而440和410℃锻造态EW75镁合金薄板中可见大量细小颗粒状析出相,未见明显动态再结晶组织,且在平行于锻压方向上,可见原始晶粒形貌以及颗粒状析出相,而在垂直于锻压方向上,可见明显加工变形流线。470℃锻造态EW75镁合金薄板发生了完全动态再结晶,平均晶粒尺寸约为15μm,且合金中动态再结晶晶粒大部分为大角度晶界。经过锻造处理后的EW75镁合金薄板的强塑性相较于固溶态均有明显提升,随着锻造温度的降低,EW75镁合金薄板的抗拉强度和规定塑性延伸强度都呈现逐渐上升的趋势,而断后伸长率则表现为先增加后减小的特征。在470℃锻造时,EW75镁合金薄板具有最好的塑性,这主要与完全再结晶协调塑性变形以及较大的晶粒间取向差有助于晶面滑移有关。     

含钪7xxx系铝合金的再结晶

采用金相显微镜和透射电子显微镜研究了含钪Al-Zn-Mg-Cu-Zr系铝合金组织的再结晶,测试了不同温度下退火1h合金的硬度。结果表明:含0.20%Sc的7xxx系铝合金(冷变形量50%)的再结晶起始温度为475℃,再结晶终了温度为525℃。合金在均匀化以及热加工过程中析出细小、弥散的二次A l3(Sc,Zr)粒子钉扎位错、亚晶界和晶界,使回复过程中的位错运动受阻,保持基体内较高的位错的密度,阻碍加热时位错重新排列呈亚晶界以及更进一步发展成大角度晶界的过程;阻碍了再结晶核心长大过程,阻碍大角度晶界的迁移,从而提高再结晶温度。     

固溶处理时间对Al-5.7Zn-0.7Mg铝合金型材组织及压溃性能的影响

对汽车用Al-5.7Zn-0.7Mg铝合金薄壁型材进行了470 ℃不同时间的固溶处理和双级时效处理,采用光学显微镜(OM)、EBSD测试、轴向静态压缩试验和室温拉伸试验等方法研究了晶粒组织和再结晶程度对其平均载荷(F_m)、峰值载荷(F_p)、吸能(U)等压溃性能的影响,同时分析了压溃变形特征和开裂原因。结果表明:随固溶时间的延长,铝合金型材的再结晶程度逐渐上升,强度逐渐下降,铝合金薄壁梁的峰值载荷、吸能及平均载荷也逐渐降低;在线水淬试样的峰值载荷和吸能分别为406 kN和33.3 kJ;经120 min固溶处理试样的压溃峰值载荷与吸能分别为359 kN和30.7 kJ,较在线水淬试样分别降低了11.5%和8.0%;当固溶较长时间时,铝合金试样再结晶程度显著升高,再结晶晶粒间一般为大角度界面,裂纹更易沿晶界扩展,试样更容易开裂。     

固溶热处理对2D70合金挤压棒材组织与性能的影响

通过力学性能检测、DSC热分析、金相显微镜和扫描电镜观察研究了经过双级均匀化和强热变形工艺的2D70铝合金挤压棒材固溶处理温度和时间对合金组织与电导率的影响。结果表明,合金经过固溶处理后可溶第二相已基本溶入基体中,残余的高熔点难溶相主要为近球形白色高亮度Al7Cu4Ni相和灰色块条状、棒状或球状Al9FeNi相;随着固溶温度升高,材料强度、硬度和伸长率都呈上升趋势,电导率则呈下降趋势,但性能曲线随固溶温度变化相对平缓,合金较为理想的固溶处理温度为535~545℃。随着固溶时间的延长,显微组织变化不明显,强度呈上升趋势,固溶120 min时强度和硬度都达到峰值,分别是440 MPa和140 HB,此时伸长率为12%,随固溶时间延长电导率总体变化不大。     

新型Al-Zn-Mg-Cu合金型材回归再时效处理的组织与性能

采用拉伸、硬度、电导率测试和透射电镜分析等方法研究了不同回归处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金型材组织与性能的影响。结果表明,采用120℃×24 h+180℃×45 min+120℃×24 h回归再时效处理后,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为613.5 MPa、599 MPa、11.1%和39.2%IASC。与T6态相比,合金在抗拉强度和伸长率相当的情况下,屈服强度和电导率显著提高,合金的抗应力腐蚀性能明显改善。合金晶内为细小的η’相和η相,晶界沉淀相断续分布,伴有较窄的晶界无析出带。     

低弹性模量Ti-27Nb-8Zr医用钛合金组织与力学性能

利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究Ti-27Nb-8Zr(质量分数, %)医用钛合金固溶后在不同时效温度下组织的变化规律,重点讨论不同显微组织对合金弹性模量和强度的影响。结果表明,固溶处理后,合金组织由β+α”两相构成,具有相对低的弹性模量和强度;时效后,组织中包含β、α、ω三相,弹性模量和强度显著升高,随着时效温度的升高,组织长大,弹性模量和强度降低     

不同处理态Al-Mg-Si铝合金的组织性能

采用扫描电镜、透射电镜、能谱分析和拉伸测试等手段,研究了热处理对Y、Zr微合金化Al-Mg-Si铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加Y、Zr有助于细化合金铸态晶粒,合金铸态组织在晶界处有明显的偏析,经535 ℃×14 h均匀化处理后偏析现象得到改善。合金经热挤压后,沿挤压方向分布着大量的第二相,随着固溶温度的增加,第二相逐渐溶解在铝基体中。时效处理后,合金中弥散分布着大量的β″相以及其他细小的析出相,起到第二相强化的作用。合金经530 ℃×2 h固溶+180 ℃×8 h时效热处理后的力学性能最佳,抗拉强度达408 MPa,伸长率为14.8%。     

固溶处理对Incoloy825合金钢管组织和性能的影响

通过金相分析、拉伸试验和晶间腐蚀试验,研究了固溶处理对Incoloy825合金组织和性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,Incoloy825合金晶粒有长大趋势,但在不同温度固溶,晶粒生长速度有所不同,当固溶温度超过1000 ℃后,晶粒长大迅速,并伴生退火孪晶。当在950 ℃固溶时间小于30 min时,基体出现混晶组织,保温60 min后,混晶状态得以改善,基本为等轴晶,平均晶粒度为7级。随着固溶温度的升高和保温时间的延长,抗拉强度和屈服强度均有不同程度的下降,伸长率总体呈上升趋势。Incoloy825合金的晶间腐蚀速率随着固溶温度的升高和保温时间的延长呈现先下降后平稳的趋势,在950 ℃固溶60 min后,腐蚀速率基本稳定在0.12 mm/y左右,随着固溶温度继续升高,晶间腐蚀速率没有明显差异。Incoloy825合金在950 ℃固溶60 min后,其力学性能和耐晶间腐蚀性能综合效果最佳。