7055铝合金的TTP曲线及其应用

采用分级淬火的方法测定了7055铝合金的温度—时间—性能(TTP)曲线,并结合合金实际淬火冷却曲线通过淬火因子分析方法预测了合金的硬度。结果表明,合金TTP曲线的“鼻尖”温度大约为355℃,淬火敏感温度区间为210~420℃。淬火因子分析方法预测的合金硬度值和实测值吻合较好,淬火敏感温度区间的冷却速率对合金硬度有决定性影响。根据理论计算认为,要获得最大硬度,淬火敏感温度区间的平均冷却速率需大于500℃/s。     

6061铝合金TTP曲线的研究

通过分级淬火法获得了6061铝合金TTP曲线,计算了淬火敏感温度区间的淬火因子,结合淬火因子分析法预测了在不同淬火冷却速率条件下合金的硬度,并与实测值进行对比。结果表明:6061铝合金TTP曲线的"鼻尖"温度约为340℃,淬火敏感温度区间为220～455℃;合金硬度的预测值与实测值吻合较好,淬火因子分析法预测合金的性能具有较高的准确度;合金在淬火敏感温度区间220～455℃的淬火冷却速率大于16.2℃/s时,合金的硬度能达到最大硬度值的95%以上。     

6063铝合金的TTP曲线与淬火敏感性

采用中断淬火技术测定了6063铝合金的时间-温度-性能(TTP)曲线,透射电镜研究了6063铝合金的淬火敏感性.结果表明,6063铝合金的淬火敏感性低于6061和6082铝合金的,合金的鼻尖温度为360℃,淬火敏感区间为300～410℃.微观组织观察表明,在敏感区间内,β-Mg2Si平衡相优先在(AlxFeySiz)相上非均匀形核而析出,且在360℃鼻尖温度时的长大速度最快.平衡相的析出导致合金溶质原子的浓度下降,减少了时效时的β"强化相的数量,降低了强化效果.因此,对于6063铝合金大型材的淬火,一方面,在淬火敏感区间(410～300℃)应加大冷却速率以抑制平衡相的析出,从而获得较佳的时效强化效果;另一方面,适当减小从固溶温度到410℃以及低于300℃时的冷却速率,从而减小淬火应力.     

7003铝合金的淬火敏感性

采用分级淬火的实验方法,结合合金淬火态电导率和时效态硬度的测试拟合得到7003铝合金的时间-温度-转化率(TTT)曲线和时间-温度-性能(TTP)曲线,利用透射电镜(TEM)并结合Avrami方程研究了7003铝合金在等温过程中的组织变化。结果表明:当7003铝合金在相同温度下等温时,随保温时间延长,淬火态电导率呈上升趋势,时效态硬度呈下降趋势。透射电镜分析发现,在鼻温附近随保温时间的延长,晶粒内部析出相尺寸和间距变大,晶界析出相尺寸和间距变小,晶界无沉淀析出带变宽。实验用7003铝合金"C"曲线的鼻尖温度约为280℃,其孕育期约为10 s,淬火敏感温度区间较小,仅在鼻温附近淬火敏感性较高,而低温区和高温区淬火敏感性较低。实验用7003铝合金在线淬火时在鼻温附近应该以大于4℃/s的速度冷却,以抑制各种物相的析出。     

7050铝合金淬火特性与微观组织

采用温度数据采集系统采集得到盐浴炉等温保温过程中试样的温度变化曲线,通过硬度和电导率测试测定7050铝合金的时间-温度-性能(TTP)曲线。采用透射电镜和热分析仪对7050铝合金进行显微组织观察和分析。结果表明:合金TTP曲线鼻温大约在320℃,孕育期约为1.7 s。合金的淬火敏感温度区间为230~410℃,且在此温度区间内,合金硬度随时间的延长而迅速下降。等温保温过程中,合金晶内淬火平衡η相主要依附于晶内Al3Zr等弥散相和细小Al2Cu相形核长大;且随着保温时间延长,淬火析出相的体积分数逐渐增加,晶界析出相趋向于连续分布,无析出带逐渐宽化。等温保温合金经时效后,晶内析出GPⅡ区及η-相数量随着等温保温时间的延长逐渐减少,使得合金性能降低,合金表现出一定淬火敏感性。     

Al-9.0Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.15Zr-0.4Sc合金的等温淬火性能

采用盐浴分级淬火的实验方法,通过测试Al-9.0Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.15Zr-0.4Sc铝合金的电导率与硬度,绘制了其时间—温度—转换率(TTT)曲线和时间—温度—性能(TTP)曲线,利用差示扫描量热法(DSC),X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)等观察分析了合金等温过程中的组织变化,结合Johnson-Mehl-Avrami方程研究了合金等温过程中的相变动力学。研究表明:随着保温时间的延长,淬火态合金的电导率呈上升趋势,时效态硬度呈下降趋势;Al-9.0Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.15Zr-0.4Sc铝合金的TTT曲线和TTP曲线的鼻尖温度在330℃附近;合金的淬火温度敏感区间为270～390℃。实验铝合金过饱和固溶体在330℃等温处理时快速分解,第二相脱溶析出速率达到最高,较大的相变驱动力和较高的扩散速率是合金第二相快速析出和长大的主要原因。合金固溶后,在淬火敏感区间之外可适当降低冷却速率,这样不仅可以保持合金的力学性能,还可降低合金的内应力。     

6351铝合金的淬火敏感性

采用分级淬火的实验方法,结合合金时效态硬度和淬火态电导率的测试拟合得到6351合金的TTP和TTT曲线,并采用透射电镜对6351合金的淬火敏感性进行研究.结果表明,当6351合金在相同温度下等温时,随着保温时间延长,淬火态电导率呈上升趋势,时效态硬度呈下降趋势.透射电镜分析发现,在等温初期,过饱和固溶体分解形成针状的β”相;随着保温时间延长,逐渐形成棒状β'相和片状β相.TTT和TTP曲线的鼻温为360℃,淬火敏感温度区间为230～430℃.在鼻温附近等温相转变最快,低温区相转变次之,高温区最慢.淬火因子分析结果表明,要获得最佳的力学性能,淬火敏感温度区间的冷却速率需大于15℃/s.     

6061铝合金的淬火敏感性研究

采用中断淬火/时效处理获得时间-温度-性能(TTP)曲线,结合透射电镜(TEM)微观组织研究了6061铝合金的淬火敏感性。结果表明,6061铝合金TTP曲线的鼻尖温度约为340℃,中温区(230~445℃)淬火敏感性较高,而高、低温区淬火敏感性较低。合金在鼻尖温度保温过程中,粗大平衡相依附于富铁相(AlFeSi)粒子不均匀形核析出,减小了基体中溶质原子溶度,削弱了后续时效强化效果。适当提高淬火敏感区的冷却速率和降低高、低温区的冷却速率,这既可保证合金较佳的力学性能,又减小淬火应力。     

6082铝合金TTP曲线的研究

试验通过等温盐浴淬火测定了硬度和抗拉强度随时间的变化曲线,根据变化规律绘制6082铝合金的温度———时间———性能(PPT)曲线,确定了6082合金淬火的敏感温度区间为320℃～400℃和鼻尖温度为390℃,数据可应用于生产,为控制型材出模口的温度和淬火转移时间奠定了理论基础。     

2219铝合金的淬火敏感性北大核心CSCD

通过分级淬火方法测定了2219铝合金的时间-温度-性能（TTP）曲线。结果表明：合金TTP曲线的鼻尖温度为440℃,淬火敏感温度区间为300-480℃;等温保温时,过饱和固溶体分解析出相粒子,在440℃附近,析出相（主要为θ平衡相）的析出速率达到最高;随着时间的延长,晶内θ平衡相数量增加、尺寸变大,经时效后晶内析出相θ＇不均匀分布,导致强化效果显著降低,晶内出现无沉淀析出区;鼻尖温度的高相变驱动力和较快的扩散速率是θ相析出和长大的主要原因,建议在淬火敏感区间应加快淬火冷却速率避免平衡相的析出,而高于淬火敏感区间温度时可适当降低冷却速率减小热应力的影响。