Ce对汽车用Al-Mg-Si-Cu合金时效析出行为的影响

采用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机、显微硬度测试和能谱分析仪研究了不同Ce含量的Al-Mg-Si-Cu合金的时效析出行为。结果表明,在Al-Mg-Si-Cu合金中加入Ce,产生了新的析出相(CeAlSi),细化了Al(Fe、Mn)Si相。时效析出阶段,Al-Mg-Si系合金的析出序列为过饱和固溶体-Mg/Si原子团簇→G.P.区的形成→针状的β″相→短棒状的β′相→板条状的β相或者Q′相。添加稀土Ce后,Mg/Si原子团簇和G.P.区更加细小和均匀,同时针状的β″相更加细小。Al-Mg-Si-Cu-0.2Ce合金的抗拉强度达到412 MPa, Al-Mg-Si-Cu-0.4Ce合金的抗拉强度达到400 MPa,分别比Al-Mg-Si-Cu合金的抗拉强度提高了11.4%和8%。     

Mg含量对高真空压铸AlSi10MgMn合金时效强化的影响

完成不同Mg含量Al Si Mg Mn合金高真空压铸实验,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对合金微观组织进行分析,得出不同Mg含量下时效析出β″相的密度,并讨论其对力学性能的影响。通过差示扫描量热法(DSC)对不同Mg含量的合金时效析出动力学进行分析,结合Arami-Johnson-Mehl方程计算析出相的析出动力学参数。结果表明:Mg含量较少时,时效强化效果不明显,随着Mg含量的提高,时效强化效果逐渐提高;Mg含量的增加显著提高合金中β″相的数密度,β″相为合金时效强化的主要影响因素;随着Mg含量的增加,达到峰值时效的时间越长,且β″相析出激活能增大。     

合金元素对Al-Mg-Si合金机械性能的影响

以Al-Mg-Si合金为研究对象,借助热力学模拟方法分析了过剩Si、Mn含量对Al-Mg-Si合金挤压制品强度、塑性和韧性等性能的影响。结果表明,过剩Si可促进强化相β″均匀析出,提高了合金的强度。但过剩Si易在晶界处聚集偏析,使晶界脆化,降低了合金的塑性和韧性;在时效过程中,合金中的Mn易与Si形成第二相,消耗了部分Si,从而减少了强化相β″数量,导致高Mn合金时效后的力学性能低于低Mn合金,但Mn的细化作用改善了合金的折弯性能。     

Si、Mg含量对Al-Mg-Si合金显微组织及显微硬度的影响

通过添加不同含量Si和Mg,研究Si、Mg对Al-Mg-Si合金显微组织与显微硬度的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和显微硬度计分别对合金的微观形貌、相组成及显微硬度进行测试分析。结果表明：合金中主要有初生α-Al、骨骼状Mg2Si相、板片状共晶Si,还会出现少量的Al9Si、Al8Si6Mg3Fe、Al0.3Fe3Si0.7 和Al0.5Fe3Si0.5。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金中α-Al枝晶变得细小,初生硅含量增加。随着Mg含量的增加,α-Al枝晶变粗、变大,从α-Al基体和初晶Si中的析出相逐渐明显,Mg2Si强化相聚集长大,同时α-Al初生晶尺寸增大。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金的显微硬度也随之提高。随着Mg含量的增加,合金显微硬度先增大后减小。     

Al-Mg-Si合金时效早期显微组织演变及其对强化的影响

采用显微硬度测试、HRTEM和原子探针层析技术(APT)等测试手段分析了核元件燃料包壳备选材料LT24铝合金在180℃人工时效早期显微硬度、组织变化及析出序列中析出物的Mg与Si原子比(r).结果表明,在180℃时效初期,合金的硬度显著增加,析出高数量密度的溶质原子团簇和球状Guinier-Preston(GP)区;时效4 h后达到硬度峰值,析出物以高数量密度的针状β″相为主;进一步时效,合金处于一硬度平台,析出物仍以β″相为主.随时效时间的延长,析出相逐渐长大,r逐渐增加,β″相中r在1.23~1.35之间,β″相对合金的强化起最重要作用.在早期时效过程中合金析出物的析出序列为过饱和固溶体→溶质原子团簇→溶质原子团簇+GP区→溶质原子团簇+GP区+β″相.     

预处理对汽车用Al-Mg-Si合金组织和晶间腐蚀行为的影响

采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、电化学测试、光学显微镜、透射电镜等方法手段研究了Al-Mg-Si合金在不同预处理条件下经烤漆处理后的微观组织与晶间腐蚀行为的演变规律。结果表明,随着预变形量的增加,试验合金晶界析出相的数量密度和尺寸相应地减小,而晶内析出物(β″相)的析出数量增加,尺寸减小,以致不同的预处理试验合金具有不同的综合性能。由预应变和预时效组成的预处理工艺有利于提高Al-Mg-Si合金的综合性能,其晶间腐蚀抗力和烘烤硬化性能都得到显著提高,这主要归因于合金在烤漆过程中不产生无析出区,形成的晶界析出物数量少而不连续,以及基体强化相β″相通过消耗大量溶质原子而充分地析出。     

Mg/Si比对6000系铝合金自然时效和析出强化的影响

采用硬度测试、差示扫描量热法(DSC)分析及透射电镜(TEM)表征手段,观察并研究了Mg/Si比对6000系Al-Mg-Si合金自然时效及烘烤硬化性能的影响。结果表明:合金在自然时效过程的硬化速率与Mg/Si比关系不大,过剩Si合金在自然时效阶段硬度较高,不利于其成形,而该合金较高的析出动力学使其人工时效后具有足够的强度;合金经过自然时效后会使析出相粗化,密度减小,导致合金的时效强度明显降低,自然时效对过剩Mg合金的危害作用更大,这可能与其自然时效过程中形成的富含Mg的原子团簇难以转化为β″有关。     

Al-0.96Mg_2Si合金时效过程亚稳相析出行为及其对合金电阻率的影响(英文)

采用原位电阻率测试和透射电镜观察研究Al-0.96Mg2Si合金的析出行为及其对电阻率的影响。发现峰值时效的析出相包括β″和β′,而他们的比例随着时效温度和时间的改变而变化。合金在175°C峰值时效内的析出相主要是针状β″相(也包括pre-β″)。这些析出相会随着时效时间的延长而长大,但是进一步延长时效时间至超出峰值时效时间后,析出相的尺寸变化并不显著。合金电导率的变化规律与之类似。合金硬度峰值时效后,继续时效很长一段时间硬度变化都不显著。由于温度是影响β″/β′比的主要因素,因此时效温度也是影响电阻率的主要因素。时效温度越高β″/β′的比值越小,ρ下降的速度就越快。硬度也随着该比值的减小而降低。通过对透射电镜照片分析获得析出相的分布参数,建立了析出相与电阻率之间的半定量关系式。     

镁硅原子比对超细晶Al-Mg-Si合金微观结构及性能的影响

研究了Mg/Si原子比对超细晶铝镁硅合金微观结构和力学/电学性能的影响。结果表明,Mg/Si原子比对析出相的尺寸十分敏感,同时析出相的密度及析出相的间距也与Mg/Si原子比有很强的关系。最优的Mg/Si原子比为1.48,此时析出相最密集,并且使得合金具备最高的硬度和导电率。通过分析超细晶尺度下的析出行为以及析出相与硬度-导电率的关系,认为试验结果是合理的。考虑了超细晶Al-Mg-Si合金中晶粒尺寸、位错、固溶原子和析出相对强度的综合贡献,建立了强度模型。模型的计算结果也很好的契合了试验结果。超细晶Al-Mg-Si合金中的析出相可同时提高合金的强度和导电率,这对于设计具有良好综合性能的超细晶铝合金具有帮助。     

镍基合金的析出相及强化机制

用结构分析和性能测试方法,研究了2种镍基合金（617和625）的时效析出相及强化机制。结果表明：在760℃时效过程中,617和625合金均析出面心立方结构的M23C6碳化物和面心立方有序结构的γ′相,M23C6碳化物分布于晶界和晶内,γ′相分布于晶内。此外,625合金还析出体心四方结构的γ″相。2种合金的晶内析出相（M23C6和γ′）稳定性好,617合金的晶界析出相（M23C6）在760℃时效3000 h后聚集长大,仍为不连续分布,可阻碍晶界滑移;625合金的晶界相（γ″相）随760℃时效时间延长数量增多。M23C6作为时效态617合金的主要析出相,弥散分布于晶界和晶内,有利于析出强化,从而提高了617合金的强度和硬度。γ″相作为625合金中的强化相,γ″相与基体（γ）之间的点阵错配度大,共格应力导致的强化作用明显,导致时效态合金的高屈服强度和硬度。     

Si、Ca对AM60合金时效析出过程的影响

研究了Si、Ca合金化对AM60合金时效析出过程的影响。结果表明:经固溶时效处理后,AM60合金以晶界非连续脱溶方式为主析出β-Mg_(17)Al_(12)相;加入硅钙合金后,形成Mg_2Si相。部分在晶界处形成的Mg_2Si相减少了β相在晶界形核的位置;晶内形成的Mg_2Si相对Al原子向晶界上β相扩散也起到一定阻碍作用,从而减缓了晶界的非连续脱溶析出,使析出相β变得细小。     

时效处理对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金组织与性能的影响

通过进行透射电镜分析和拉伸试验研究了不同时效处理制度对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金的显微组织及拉伸性能的影响。透射电镜分析结果表明:合金在时效过程中,晶内析出大量弥散分布的Mg Zn2相与Al3(Sc,Zr)相。单级时效状态下,晶内析出相细小,晶界析出断续分布的平衡相,并存在晶界无沉淀区;双级时效状态下,晶内及晶界析出相均长大,晶间无析出带宽化;回归再时效处理状态下,晶内析出相较单级时效略有长大,晶界处组织与双级时效相似。拉伸试验结果表明:单级时效状态下的合金具有较高的强度,但断裂伸长率较小;双级时效状态下的合金强度较单级时效明显降低,但有较大的断裂伸长率;经回归再时效的合金既保证了单级时效的强度,也具有双级时效的伸长率。     

预变形量对2519铝合金抗晶间腐蚀性能的影响

采用硬度测试、扫描电镜与透射电镜研究时效前冷轧预变形量对2519铝合金晶界无沉淀带(PFZ)及第二相大小、分布和抗晶间腐蚀性能的影响。结果表明:经冷轧预变形后,晶间析出相细化并弥散分布,导致各变形量样品的时效硬度均提高,同时使合金到达峰值的时效时间缩短;且随着预变形量的增加,合金晶间腐蚀性能由4级降至0级,抗晶间腐蚀能力增强。这是由于晶界无沉淀带变窄,同时在晶界析出的平衡相由链条状分布逐渐变为不连续分布,使连续网状的腐蚀通道转变为断续的腐蚀点,进而提高了2519合金的抗晶间腐蚀性能。     

2519铝合金时效过程的组织特征

采用金相、透射电镜、扫描电镜、硬度测试等手段,研究了2 5 1 9铝合金在1 80℃时效组织与性能的变化。结果表明,2 5 1 9铝合金在1 80℃时效时具有3阶段时效特征:①时效5h ,合金沿晶界析出少量不连续的θ(或θ′)相,晶内未见明显的析出物;②峰值时效,合金晶内普遍析出强化相θ″相,晶界析出θ(或θ′)相呈链状连续分布;③时效2 0h ,晶界析出θ(或θ′)相粗化、球化并且呈离散分布,晶内析出θ′相变粗。随着时效时间的延长,合金的伸长率逐渐降低。     

铸造A18Si0.4Mg合金时效行为研究

利用硬度测定、差热扫描量热分析（DSC)、电子探针微区成分分析和透射电子显微分析(TEM)技术研究了铸造A18Si0．4Mg合金的铸态时效及固溶淬火时效(T6)行为。硬度测定结果表明：A18Si0．4Mg合金具有明显的铸态时效硬化效果，其铸态时效峰值硬度仅比T6状态硬度值低6HV。冷却速度对合金时效没有明显的影响。DSC和TEM分析结果表明：两种时效状态下合金的时效硬化均是过渡相β″和β′相析出对基体的强化。对合金在两种时效状态下析出相的分布及硬度均匀化系数进行了分析讨论。     

时效对7050铝合金预拉伸板抗腐蚀性能的影响

采用硬度、腐蚀速率、剥落腐蚀、慢应变速率拉伸测试及透射电镜和差示扫描量热法研究预拉伸后时效制度对7050铝合金板材显微组织、硬度和抗腐蚀性能的影响。结果表明:峰时效合金硬度最大,抗腐蚀性能最差;过时效和回归再时效与峰时效相比,合金的硬度值减小,抗腐蚀性能变好;在高温+峰时效中的高温时效阶段,GP区发生回溶,有利于η′和η相的直接形核析出,晶内析出相长大、不均匀分布,合金硬度减小;晶界析出相粗化、断续分布,合金抗腐蚀性能提高。     

T6时效和T6I6时效对6005A铝合金微观组织和性能的影响

采用硬度测试、晶间腐蚀试验,透射电镜(TEM)和高分辨透射电子显微(HRTEM)分析研究6时效和T6I6时效工艺处理对6005A铝合金硬度和晶间腐蚀性能的影响。结果显示:6005A铝合金经T6峰时效175℃、12 h后,虽然硬度达到了120 HV,但存在严重的晶间腐蚀倾向,腐蚀深度约为100μm,同时,晶界上的析出相呈不连续分布,尺寸较小;经T6I6时效处理后,晶内生成细小的析出相,同时晶界的析出相呈不连续分布,但尺寸较大,此时合金可获得更高的峰值硬度(127 HV),而且其抗腐蚀能力得到显著提高,腐蚀深度约为30μm。     

二次时效对2519A铝合金组织与性能的影响

通过正交试验获得2519A铝合金优化的二次时效工艺,并通过硬度测试、拉伸测试、极化曲线分析、晶间腐蚀试验和透射电镜观察等方法对比不同时效状态样品的力学性能和耐蚀性能。结果表明:与等温时效相比,二次时效能提高2519A铝合金的屈服强度,同时改善合金的耐蚀性能,这是因为二次时效后晶内形成了细小弥散的θ″相,同时晶内的普遍脱溶使晶内基体与晶界无沉淀析出带(PFZ)的电位差减小。     

化学成分对Al-Mg-Si合金组织及性能的影响

研究了合金化学成分对Al-Mg-Si合金导体材料微观组织和性能的影响。结果表明:对于Mg、Si含量不同的Al-Mg-Si导体材料,在时效过程中,其析出相的含量和尺寸不同。当Mg/Si原子比在1.5附近时,时效时析出更加完全,析出相含量最高,同时表现为强度、电学性能更加优异。对于Fe含量不同的导体材料,含Fe高的材料析出较快,析出相呈针状,在时效初期含量较高;但是含Fe较少的材料析出较慢,析出相呈棒状,在时效初期析出相含量很少。含Fe较少的样品在时效过程中强度较高;并且在时效后期导电率也比较好。     

铸造Mg-5Zn-0.6Zr-1RE-2Y镁合金的低温时效硬化及组织

对铸造Mg-5Zn-0.6Zr-1RE-2Y镁合金进行450℃固溶+100℃时效处理,时效时间0～5个月,并通过显微硬度测试、XRD、光学金相、SEM、EDS等方法对合金时效过程中的合金相和显微组织的演变进行了研究.结果表明,450℃×12 h固溶和100℃时效后,合金随时效时间延长,晶内时效硬化效应增强,100℃时效3个月时达到硬化峰值87 HV.时效初期时合金晶内析出W相,随着时效时间的延长,合金晶内形成长周期结构X(Mg12 YZn)相,并析出β'1(MgZn)相,且含量逐渐增多.长周期X(Mg12 YZn)相和细小针(棒)状的β'1(Mgzn)相的形成是Mg-5Zn-0.6Zr-1RE-2Y合金低温时效强化的两个主要来源.