工艺参数对7075铝合金板材时效成形性的影响

为评价7075铝合金板材的可时效成形性并掌握最佳的时效成形工艺参数,基于机械加载时效成形试验工装,开展了时效温度和时间对7075铝合金板材时效成形后构件力学性能和物理性能影响的试验研究.结果表明:7075铝合金板材的时效成形性与工艺参数密切相关,随着时效温度和时间的增大,板材的电导率呈升高趋势,而其拉伸性能则呈降低趋势;且合金的拉伸断裂方式与时效状态有关,过时效初期以沿晶韧窝和穿晶韧窝混合型断裂为主,随着过时效进行主要为韧窝断裂.综合考虑构件时效成形后拉伸性能和电导率等情况,合金最佳时效温度为180℃,且保温时间不宜长于16 h.     

工艺参数对7075铝合金带筋壁板时效成形回弹的影响

目的 研究7075航空高强度铝合金带筋壁板时效成形过程中工艺参数对零件回弹的影响,以提高筋板类零件的产品质量。方法 利用正交试验开展不同工艺参数组合下的带筋壁板时效成形试验,并对带筋壁板时效成形后的回弹率进行极差分析和规律曲线分析。结果 带筋壁板时效成形后的回弹同时受到时效参数和筋板结构参数的影响,各因素按对回弹的影响程度由大到小的顺序依次为时效时间、筋条厚度、筋条高度和时效温度,筋条结构参数对调节构件回弹有重要作用,并且回弹率实测值基本处于回弹率随工艺参数变化的拟合曲线附近。结论 回弹率随时效时间和筋条高度的增加表现为非线性下降趋势,随筋条厚度的增加呈现线性上升趋势。7075铝合金带筋壁板时效成形后的回弹行为可以用回弹率回归方程进行较为合理的描述。     

深冷-时效复合处理对7075铝合金的显微组织和力学性能的影响

对7075铝合金进行深冷-时效复合处理(DCT-T6),使用TEM、SEM和拉伸测试等手段对其表征,研究了深冷-时效复合处理对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,与T6处理相比,DCT-T6处理可提高晶内析出相密度、减小析出相的尺寸、提高位错密度和生成亚晶。在深冷时间为3～6 h时,随着深冷时间的延长η’相的密度先提高后降低,晶界析出相(GBP)的尺寸、两相间距、线缺陷数量、η相密度、位错密度以及亚晶数量增大,合金的伸长率降低,抗拉强度先提高后降低。深冷4 h为拐点。深冷时间为4 h时合金的抗拉强度达到最大值645 MPa,比T6样品提高13.1%;深冷时间为3 h时合金的伸长率达到最大值13%,比T6样品提高了44.4%。     

热处理对热轧7075铝合金组织和力学性能的影响

目的 探究T6、T73和RRA热处理对不同道次压下量的热轧7075铝合金板材微观组织和力学性能的影响,确定不同道次压下量的热轧7075铝合金板材最优热处理工艺。方法 分别将11%和16%道次压下量的热轧7075铝合金进行T6、T73和RRA热处理,并对热处理后的试样进行微观组织表征和力学性能测试。结果 3种方式热处理后,11%道次压下量的热轧板材微观组织以拉长晶粒为主,伴随有等轴再结晶晶粒的生成,而对于16%道次压下量的热轧板材,等轴晶数量增多,故经3种方式热处理后,16%道次压下量热轧板材的屈服强度和抗拉强度均高于11%道次压下量热轧板材的相应强度。RRA热处理有效提升了16%道次压下量热轧板材的延伸率,而对于11%道次压下量热轧板材,RRA的预时效等过程会造成其晶粒粗化,从而降低延伸率,与T6和RRA热处理相比,T73热处理对力学性能的提升不显著。对于2种不同道次压下量的板材,T6热处理为最优热处理工艺。经过T6处理后,11%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到589.8 MPa,屈服强度达到560.7 MPa,延伸率达到16.6%,16%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到607.5 MPa、屈服强度达到580.9 MPa、延伸率达到13.6%。T6热处理后,<001>方向的织构占主导,原始板材内部存在较多的小角度晶界,热处理后大角度晶界含量增多且有静态再结晶出现。3种热处理后的拉伸试样断口形貌没有太大区别,存在大量韧窝和撕裂棱特征,说明热处理后板材塑性较好。结论 热处理能调控再结晶行为,优化亚晶等微观结构,与其他7系铝合金热处理后的力学性能相比,本文的7075热轧铝合金在16%道次压下量和T6热处理条件下获得了较为优异的力学性能,说明热处理工艺设计合理。     

时效工艺对6061铝合金力学性能各向异性的影响及微观组织研究

采用单向拉伸试验研究了经不同时效工艺处理的6061铝合金轧制板材在轧制方向(0°)、倾斜方向(45°)和横向(90°)的力学性能各向异性.实验结果表明,轧制态6061铝合金的力学性能与热处理工艺密切相关,且表现出明显的各向异性.其中T6态6061铝合金力学性能各向异性最不明显.轧制态6061-T6铝合金有较强的立方织构{001}〈100〉和较弱的织构成分{001}〈100〉,目前采用的人工时效方法对其晶粒的显微组织和织构演化的影响不大.相对于经其他工艺处理的轧制态6061铝合金,经240℃高温时效处理的轧制态6061-T6铝合金位错密度大,且分布更均匀.轧制态6061-T6铝合金中明显的高密度β″析出物是其具备最高强度和最低各向异性的主要原因.     

振动时效对7075铝合金薄壁构件应力松弛的影响与分析

对铝合金薄壁构件进行振动时效(VSR)实验研究,观察时效对材料表面的影响。通过X-ray表面应力测试、硬度测试和TEM电镜实验,对材料表面特性中的应力分布、相区状况、位错和显微硬度进行了分析,实验结果表明:VSR可使构件加工表面微屈服而造成应力松弛,在30 min、60 min的时效时间里,表面应力幅度分别下降了22%和32%。同时,发现相区内晶粒得到细化,且不同状态下晶界处的位错密度也明显不同,这说明振动交变应力造成了构件表面材料的微观形变,进而阐述了应力松弛的机理和材料显微硬度增长的原因。分析认为VSR对薄壁构件既消减了表面应力峰值,又强化了表面硬度,这对提高材料表面的抗变形能力有利。     

固溶后时效成形对7075铝合金FSW构件性能的影响

为评价搅拌摩擦焊(FSW)构件的可时效成形性,对7075铝合金FSW构件固溶处理后进行时效成形工艺,试验研究了固溶处理影响下FSW构件时效成形后构件性能的变化规律.试验结果表明,固溶处理后时效成形工艺有助于提高FSW构件的抗拉强度、延伸率和电导率.固溶处理后180℃时效成形时,FSW试样抗拉强度峰值显著提高,达到449.4 MPa,是仅时效成形工件抗拉强度的139.5%,为原始焊接试样抗拉强度的1.4倍,此时焊件延伸率达到峰值4.2%,固溶处理对试样延伸率有一定的提升作用.微观结构观察结果表明,固溶处理的引入对FSW构件时效成形过程焊缝区特征组织产生显著影响,有助于消除焊缝的不均匀组织特征的影响,从而有利于成形试样的性能均匀化和提高.     

Ti-6Al-4V合金包覆叠轧薄板的轧制工艺对力学性能的影响

主要研究了包覆叠轧加工及热处理工艺对Ti-6Al-4V合金室温拉伸及疲劳性能的影响规律,用金相显微镜和扫描电镜观察分析了疲劳裂纹的扩展路径及断口形貌.结果表明,在交叉轧制状态下,Ti-6Al-4V合金板材的织构较弱,且该状态下的疲劳性能最好,疲劳裂纹尖端有塑性钝化;而在较低轧制温度和单向轧制状态下,合金板材具有强烈的织构,疲劳裂纹呈快速扩展.     

初始状态对2124铝合金蠕变时效行为与力学性能的影响

通过光学、透射电子显微、蠕变与室温拉伸实验研究了2124铝合金板的蠕变时效行为与力学性能。结果表明:185℃/150MPa条件下,经固溶-淬火处理(QCA)板材的蠕变机制从位错增殖发展为位错增殖-消毁平衡,其蠕变曲线第一阶段与第二阶段分界点较为明显;而经固溶-淬火-预压缩处理(PCA)板材的蠕变机制主要为预压缩引入的位错消毁,蠕变曲线第一阶段特征并不明显。蠕变时效过程中,S′相的析出总是伴随着位错线形核,其析出方位受位错运动机制的影响,PCA处理初期,经预压缩引入的位错缠结使S′相可以在互相垂直的{210}面上析出,从而抑制了S′相的位向效应。PCA处理试样的力学性能优于该合金的T6和T87状态的,且各向异性小于QCA处理的。     

时效制度和冷却方式对6082铝合金力学性能影响研究

本文研究了在不同时效制度、不同淬火冷却方式条件下6082铝型材拉伸力学性能和拉伸应变硬化指数n的变化关系及屈强比与n之间的关系.试验结果表明,随着时效制度由欠时效-峰时效-过时效过程,屈服强度、抗拉强度先升高后降低,对应的n值先降低后升高,而且屈强比与n值关系较为密切,当屈强比越小时,n值越高;另外,淬火冷却强度越高,...     

时效工艺对QBe2活动扳手力学性能的影响

通过对ＱＢｅ２铍青铜制的防爆活动扳手不同温度的时效处理试验，成功地解决了其变矩达不到２００Ｎ．ｍ的总理２。对ＱＢｅ２活动扳手脆性断裂作了简要分析，制订出既适合我国国情，又能满足２５０ｍｍ活动扳手技术要求的时效工艺规范，获得了较高的经济效益。     

预处理对2124铝合金板材蠕变时效微结构与力学性能的影响

研究了预处理(15%预变形+100℃×5h预时效)对2124铝合金板材蠕变时效成形微结构与力学性能的影响。结果表明,富Fe(Si)杂质相粒子在蠕变成形过程中会因应力集中效应而破碎,从而改善材料性能,固溶-淬火后直接进行蠕变时效处理,θ′相在{100}面上的析出行为呈现出明显的应力位向效应,但基体中存在的弥散第二相粒子周围存在着很大的晶格畸变能,能促进析出第二相的形核、长大,局部降低应力位向效应。在本研究条件下,预处理使得{111}面上析出了Ω强化相,显著提高了2124铝合金蠕变时效后的强度,但不会显著降低延伸率。     

7075铝合金微弧氧化的工艺优选

对铝合金表面进行微弧氧化能提高其硬度、耐磨性及与基体的结合力,但目前对Al-Zn-Mg系铝合金的微弧氧化研究较少.对7075铝合金进行了微弧氧化处理,研究了阴/阳电流密度、正/负占空比、频率和氧化时间等微弧氧化工艺参数对膜层厚度和显微硬度的影响.采用扫描电镜观察了微弧氧化层的形貌;采用X射线衍射仪分析了微弧氧化膜的相组成;采用测厚仪、硬度仪测试微弧氧化膜层的厚度及硬度;采用极化曲线法分析了微弧氧化膜的耐蚀性;最后分析了优化工艺参数下微弧氧化对7075铝合金力学性能和耐腐蚀性能的影响.结果表明:最佳微孤氧化工艺为阳极电流密度10 A/dm2、阴/阳极电流密度比0.7,正占空比15％,负占空比10％,频率300Hz,氧化时间45 min,此工艺下制备的微弧氧化陶瓷层硬度达1 080 HV1N,膜层厚31.1 μm;微弧氧化对合金力学性能的影响较小,但可以极大地提高合金的硬度和耐蚀性能.     

非等温回归再时效对7050铝合金组织与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、硬度测试和拉伸测试研究了非等温回归再时效对7050合金组织和力学性能的影响。非等温回归处理的加热速率为5℃/min,回归终了温度包括160℃、190℃、220℃、260℃和300℃。结果表明:经120℃/24 h+RT■190℃+120℃/24 h的非等温回归再时效处理后,合金的力学性能最佳,其抗拉强度约为588 MPa,屈服强度约为558 MPa,延伸率约为23%,硬度值约为199HV。预时效态合金晶界平衡相η呈不连续分布,其尺寸约为49～70 nm,晶内析出相η'的平均尺寸约为5～6 nm;在190℃的非等温回归处理过程中,预时效态合金中的析出相发生了部分回溶,相的平均尺寸变小,其晶界相和晶内相的尺寸分别约为5～10 nm和3～6 nm,回归态合金晶界呈多列平行且无沉淀析出带(PFZ)不明显;再时效态合金的晶界相尺寸最大,约为91～108 nm,晶内相弥散,尺寸约为4～10 nm,无沉淀析出带变得明显,其宽度约为41 nm。     

时效工艺对2124铝合金厚板组织与性能的影响

采用室温拉伸的方法,研究170～180℃范围内时效不同时间2124铝合金厚板高向(ST向)力学性能的变化。利用透射显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)观察合金不同时效工艺下组织形貌特征。结果表明:2124铝合金板材适宜的T851时效制度为175℃保温10h,此条件下合金高向的屈服强度,抗拉强度,伸长率分别为372,422MPa,2.9%。此时主要的强化相为S′相,含有少量的GPB区以及粗大的T相。时效温度是影响合金析出相密度和尺寸的主要因素,时效温度越高,强度上升越快,达到强度最大值的时间越短。基体与晶界处的强度差越来越大是导致伸长率降低的主要原因。     

焊后时效对7046铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

对厚度为3.5mm的7046铝合金挤压板材进行搅拌摩擦焊接并对焊接接头进行人工时效,研究了焊后时效对接头力学性能的影响.结果 表明,焊接接头时效前的硬度分布大致呈"W"形,抗拉强度为406.5 MPa,焊接系数为0.8,拉伸时在后退侧热影响区与热机影响区的过渡位置出现断裂,此处的硬度值最低,断裂面上有大量的韧窝;进行1...     

时效对2524铝合金热稳定性的影响

研究了2524铝合金自然时效和高温短时间时效组织的热稳定性.结果表明,2524铝合金自然时效试样的抗拉强度在热暴露过程中有较大的提高,而高温短时人工时效的试样强度几乎不变.2524铝合金自然时效态试样在热暴露中析出S'相的速度较快、数量较多,而高温短时人工时效态试样S'相的析出速度较慢、数量较少.2524铝合金高温短时间人工时效合金中形成的GPB区尺寸大于自然时效合金中的GPB区,而在热暴露过程中尺寸较大的GPB区比尺寸较小的GPB区较难回溶,因此高温短时人工时效获得的GPB组织比自然时效获得的GPB区稳定性更高.     

时效工艺对ZL101A合金组织及力学性能的影响

航空工业是一个国家工业发展的重要体现,随着经济的快速发展,我国的航空航天工业步入了高速发展期,各种新型材料的使用使得航空工业正在向着轻量化、可靠性高、性能强以及成本低等的方向发展。以往航空航天工业中所使用的各种铸、锻件、钣金件等通过焊接、铆接等连接而成的航空航天等零部件正在逐渐被整体铸造并经过后期复杂机加工的零部件所替代,这就对材料的力学性能提出了新的要求和挑战,不同的加工工艺会对材料的性能造成不同的影响,应当在做好对于材料各种力学性能检测的基础上对各种不同的工艺会对材料所造成的不同的力学影响进行分析,从而为更好的做好对于材料的使用奠定良好的基础。