挤压铸造锌合金及固溶时效的组织和性能

对挤压铸造锌合金的组织性能及固溶时效进行研究,挤压铸造锌合金蜗轮与重力铸造相比其综合力学性能明显提高,铸件中心的抗拉强度由330 MPa提高到410 MPa,伸长率由3.5%提高到13.7%。挤压铸造铸态金相组织为均匀细小的花朵状,通过合适的固溶时效处理可以有效改善锌合金的成分偏析,提高力学性能。     

热处理工艺对Mg-6Zn-2.5Cu镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和力学试验机等研究了铸造Mg-6Zn-2.5Cu合金在铸态、固溶和时效处理下的显微组织和力学性能。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg和(α-Mg+MgZn2+Mg2Cu+CuZnMg)共晶相组成。在455℃固溶12~36 h时,随着时间增加,固溶效果逐渐增强,且在20 h时合金获得了较理想的显微组织及218 MPa的抗拉强度和8.68%的伸长率。随后在180℃时效6~72 h后,合金的拉伸性能随时效时间的增加呈先增加后减小的趋势,其中时效24 h时后,合金的抗拉强度和硬度达到峰值,分别为249.5 MPa和64.6 HV0.1,比铸态的分别提高了66.5 MPa和26.29%,伸长率在时效12 h时后达到了峰值6.72%。铸态合金的断裂方式以沿晶断裂为主,时效处理后合金的断裂方式为准解理断裂。     

挤压铸造2A50铝合金的热处理工艺

采用挤压铸造工艺生产了2A50大型铝合金轮毂,借助金相组织分析、微观形貌观察和力学性能测试等手段,对2A50变形铝合金在挤压铸造状态下的热处理工艺进行了试验研究。结果表明,合金的过烧温度为530℃;经过505℃×8h+515℃×2h固溶处理和160℃×12h时效处理,合金力学性能σb≥400MPa、δ≥6.5%;合金组织致密,晶粒细化,无各向异性。     

时效时间对汽车用6063铝合金组织与力学性能的影响

对挤压态6063铝合金进行了530℃×1 h的固溶处理,再进行175℃×(1～14)h的时效处理试验。采用显微组织观察、拉伸试验、硬度测试研究了不同时效时间对6063铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:挤压态6063铝合金进行530℃×1 h的固溶处理,再进行175℃×(1～14)h时效处理,6063铝合金硬度出现了双峰现象,时效时间在4 h和12 h时都达到强化峰值,硬度分别达到86.2 HV和94.1 HV。6063铝合金经530℃×1 h固溶+175℃×12 h时效处理后,组织析出相主要为分布均匀的β'相,其抗拉强度、屈服强度和硬度比挤压态分别提高了44.4%、69.8%和137.0%。     

喷射成形7055铝合金热处理工艺与力学性能的研究

主要研究了喷射成形7055铝合金经过反挤压成型以及热处理后的金相显微组织和力学性能.对挤压态合金进行固溶处理和时效处理后得到了时效硬化曲线并进行了力学性能测试.结果显示:480℃×2h的固溶制度为最佳固溶制度;通过测试硬度值确定最佳单级时效制度为120℃×18h,其硬度可达209HV.抗拉强度为692.12MPa,伸长率为3%.为了进一步提高该合金的伸长率,又对固溶处理件进行双级时效处理(120℃×3h 160℃×4h),其硬度为205HV,抗拉强度为683MPa,伸长率为9.5%.     

挤压铸造AZ81镁合金的凝固行为及固溶时效处理

研究了挤压铸造AZ81镁合金的显微组织及力学性能,描述了合金在挤压铸造过程中的凝固行为,研究了热处理对合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,挤压铸造AZ81镁合金的显微组织由α-Mg初晶和高度弥散的α-Mg+β-Mg17Al12二元共晶组织组成,α-Mg初晶的体积分数随远离模具表面而逐渐增加.合金经400℃×12h固溶+200℃×8h时效处理后,合金的抗拉强度和断裂伸长率相对挤压铸造态分别提高了16.07％和11.02％.     

固溶时效处理对Mg-10Al-1Zn镁合金组织与性能的影响

研究了固溶时效工艺对铝含量为10%的Mg-10Al-1Zn镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:430℃固溶处理10 h后,合金中第二相完全固溶,再经时效处理后,第二相以点状均匀析出,同时析出一定数量的层片状组织。固溶时效处理后,合金强度、硬度大幅提高,经430℃×10 h固溶+250℃×6 h时效处理后,硬度由铸态的69.5 HBW提高到85.8 HBW,抗拉强度由铸态的144.99 MPa提高到303.36 MPa,伸长率提高了一倍。     

真空熔铸法制备ZL101A合金工艺及性能研究

针对目前支架、机构箱等汽车用关键零部件采用传统大气条件下熔炼+砂型重力浇注工艺制备的铸件普遍存在铸造缺陷多、综合性能较差等问题,在真空中频感应炉中采用石墨坩埚熔炼+气体保护浇注+金属型凝固工艺制备了ZL101A合金铸锭,分别测试了铸态和经535℃×8 h固溶+180℃×3 h、5h、7h不同时效工艺T6热处理后合金的力学性能,观察了合金微观组织,并同传统大气熔铸工艺制备的合金性能和微观组织进行了对比.结果表明:采用真空熔铸法制备的合金铸态条件下硬度为HB68.5,抗拉强度和伸长率分别为178MPa和4.7％,较之大气熔铸工艺制备的合金硬度提高了2.1％,抗拉强度和伸长率分别提高了9.2％和14.6％;经535℃×8 h固溶+180℃×3 h时效处理后,硬度达到HB117,抗拉强度和伸长率分别达到329MPa和8.5％;铸态合金中初生相α-Al比例较高,共晶相含量较低,Si主要以灰色骨骼状分布在共晶相中.在试验条件下,该工艺制备的合金综合性能优良.     

热处理工艺对铝锂铜合金组织性能的影响

研究了热处理对铸造铝锂铜合金组织性能的影响.研究表明,铸造铝锂铜合金热处理采用(525+3)℃×(0.5～1)h固溶(水冷)+190℃×(8～16)h时效,固溶时效处理后可以得到理想的力学性能(Rm=482～ 523 MPa、A≥5.6％、硬度78 HRB).铸态铝锂铜合金组织的晶粒粗大,以柱状晶居多,晶界偏析严重,而固溶时效后铝锂合金的组织均匀,析出相能够弥散分布,力学性能有所提高.     

喷射沉积过共晶铝硅合金热处理工艺的研究

采用正交试验法对喷射沉积过共晶铝硅合金挤压坯的固溶+人工时效处理工艺进行优化,研究固溶和人工时效的温度及时间对挤压态合金组织结构的影响,测定不同热处理后合金的硬度和耐磨性,确定最佳的热处理工艺.结果表明,固溶温度、固溶时间、时效时间和时效温度对过共晶铝硅合金组织和性能的影响依次降低.并得 出最佳的热处理工艺为520℃×3h 固溶+120℃×10h时效,处理后合金的硬度为84.4HB,相对耐磨性为原始挤压态试样的1.22倍.     

挤压铸造半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温铸造方法制备A356铝合金半固态坯料.在200 t立式油压机上用挤压铸造方法将A356铝合金半固态浆料挤压成件.研究挤压铸造件的微观组织、力学性能,并与液态挤压铸造件进行比较.结果表明,A356铝合金半固态挤压铸造件组织由球形及椭圆形α-Al晶粒和α+Si共晶成分组成,且制件充型完整、无宏观缩孔、组织致密.在比压48.7 MPa,浇注温度575℃,保压时间3s条件下成形的半固态挤压铸造件的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到278 MPa、225 MPa、13.2％,相比于在比压48.7 MPa,保压时间3s,710℃液态挤压铸造件性能分别提高了8.6％、8.2％、24.5％.A356铝合金半固态挤压铸造成形件具有较高的综合力学性能.     

时效处理对AlSi9Cu3压铸铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸试验、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪等分析手段研究了T5时效处理(160 ℃×6 h)后AlSi9Cu3高压铸造(HPDC)铝合金的显微组织、力学性能和拉伸断口形貌。结果表明,AlSi9Cu3高压铸造铝合金试样经过时效处理后,显微组织主要为等轴晶状的初生α-Al、共晶Si相以及析出θ-Al₂Cu相和α-Fe相。析出的平衡相θ-Al₂Cu弥散分布在晶界上,提高了AlSi9Cu3压铸铝合金的强度和硬度。时效处理后,AlSi9Cu3压铸铝合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别为375 MPa、258 MPa、4.0%和94 HBW。同时在AlSi9Cu3压铸铝合金的拉伸断口观察到了准解理和少量沿晶断裂特征。     

热处理对WE43镁合金显微组织和力学性能的影响

采用低压铸造制备了WE43镁合金,使用OM、SEM、EDS研究了热处理前后合金的显微组织及元素分布情况,并对其力学性能进行测试,分析热处理对其力学性能的影响。结果表明,WE43镁合金铸态组织主要由α-Mg基体和晶界上的Mg₂₄Y₅共晶相组成。经过520℃×10h+225℃×14h热处理后,WE43镁合金主要由α-Mg基体、方块相团簇、少量残余Mg₂₄Y₅共晶相及针状的时效析出相组成。与铸态合金相比,热处理后WE43镁合金的抗拉强度和屈服强度显著提高,分别达到305.9 MPa和191.8 MPa,但伸长率下降至3.1%。     

新型高强度压铸Al-Si-Mg-Mn合金组织和性能的演变

研究了新型高强度Al-Si-Mg-Mn合金组织和性能的演变.基于JMatPro相图模拟计算,设计了不同共晶体积分数的Al-Si-Mg-Mn合金成分.结果 表明,新型Al-Si-Mg-Mn合金压铸后(铸态)的抗拉强度可达230～310MPa,屈服强度200～240MPa,伸长率约0.5％.铸态组织中包含α-Al、α-Al...     

多级时效对低压铸造A356.2轮毂力学性能的影响

研究了多次人工时效对低压铸造A356.2铝合金轮毂力学性能的影响.结果表明,T6处理后,再经过3次人工时效,合金的抗拉强度、屈服强度、硬度有所提高,但伸长率有所下降;随人工时效次数的继续增多,力学性能变化幅度渐小,组织结构趋于稳定;轮辐部位的晶粒较轮缘部位的晶粒粗,二者屈服强度和硬度的差别不大,但轮辐部位的抗拉强度和伸长率比轮缘部位低.     

镁硅质量比对Al-Mg-Si合金组织、热学和力学性能的影响

以Al-Mg-Si(6XXX)系合金为基础,通过改变Mg、Si质量比,采用金属型铸造研究不同w(Mg)/w(Si)对合金的组织、热导率及力学性能的影响。结果表明,当w(Mg)/w(Si)小于1.53时,合金中的相组成主要为共晶Si、α-Al和β-Mg₂Si相;当w(Mg)/w(Si)为1.53时,合金中出现θ-Al2Cu相,而共晶Si相消失;当w(Mg)/w(Si)大于1.53时,合金中出现新相S-Al2CuMg相,而θ相逐渐减小最后消失;当w(Mg)/w(Si)为1.53时,合金具有最佳的综合性能,其热导率为175.5 W/(m·K),抗拉强度为153 MPa,硬度(HV)为109.14,伸长率为6.54%。     

工艺参数对触变压铸Al-30Si组织和性能的影响

研究了等温处理工艺和压射速度对触变压铸Al-30Si合金(加入1%的磷盐变质处理)组织和力学性能的影响。结果表明,触变压铸组织和常规铸锭组织相比,初生Si的形貌更加圆整,针状的共晶Si消失,而α-Al的的枝晶被打碎,以弥散的颗粒状分布;在固相率较高时,部分α-Al未熔化,以固相保留下来,形态为球状或近球状。常温下的抗拉强度在620℃保温100min和120min时,都随压射速度的增加呈现出先增大后减小的趋势,前者的最大值出现在6m/s,为226MPa;而后者的最大值出现在4m/s,为230MPa。在630℃保温120min时,抗拉强度随压射速度的增加而逐渐减小。     

微合金化元素La对亚共晶Al-Si合金凝固组织与力学性能的影响

利用DTA、OM、SEM、TEM、EPMA以及拉伸实验等方法研究了在添加α-Al晶粒细化剂Al-Ti-B中间合金和共晶Si变质剂Sr条件下,微合金化元素La对亚共晶Al-Si合金凝固组织与力学性能的影响。结果表明:添加微量稀土La能进一步细化α-Al,变质共晶Si,显著提高合金的塑性。分析表明:微量La能降低α-Al晶核与TiB2的润湿角,减小α-Al的形核过冷度,促进α-Al的进一步细化;La能诱发交错孪晶的形成,增大共晶Si的孪晶密度,改变Si相的长大行为,进一步改变共晶Si的形貌。当La的添加量达到0.10%时,LaAlSi金属间化合物在凝固过程的共晶反应阶段形成,该化合物的形成将降低合金的塑性。     

固溶和双级时效对反挤压2A12铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析、X射线衍射(XRD)和常温万能拉伸试验机等观察检测手段,针对由反挤压工艺制备的2A12铝合金经过不同的固溶加双级时效(T6)处理,观察并分析在不同条件下处理前、后试样的微观组织和力学性能之间的联系。结果表明:在不同的固溶温度下,得到505℃×1 h的晶粒尺寸细小且弥散相沿晶界序列排布,残留共晶相溶解较充分,力学性能佳。继而分别研究双级时效温度和时间对合金组织和性能的影响,得到在100℃×2 h+200℃×5 h时合金的抗拉强度最高,达到450. 5 MPa,伸长率为14%,晶体中析出大量强化相θ(Al2Cu)和纳米级S相(Al2CuMg),并且弥散分布着难以随温度和时间溶解的T相(Al20Cu2Mn3)。     

预时效处理对 Al-Zn-Mg-Cu 合金硬化响应及微观组织的影响

研究了预时效处理对Al-Zn-Mg-Cu铝合金薄板力学性能和微观组织的影响,测试了显微硬度和力学性能,表征了TEM微观精细组织。结果表明:固溶处理后在180 ℃立即进行人工时效处理,可获得Al-Zn-Mg-Cu合金的显著时效硬化效果,且在8 h后达到峰值硬度195 HV0.5,与基体呈共格关系的η′相为主要强化相;120 ℃×10 min为最佳的预时效处理制度,经14天的室温停滞后,相比于固溶+自然时效态,硬度降低了13 HV0.5,降幅达到10.7%,具有明显的抑制自然时效作用;预时效+自然时效态试样,经烘烤硬化处理后,屈服强度和抗拉强度分别达到了465和545 MPa,强度增量分别达到170和95 MPa,同时伸长率达到12.5%。