Mn元素在7055铝合金制备过程中的微观分布研究

通过半连续铸造向7055铝合金中添加0.2wt.%Mn元素,并采用XRD、SEM、HRTEM和室温拉伸的实验方法开展Mn元素在7055铝合金铸造、均匀化、锻造、固溶时效过程中的微观分布研究。结果表明,Mn元素在铸造及均匀化7055铝合金中主要以MgZn₂型的AlZnMgCuMn五元第二相形式存在;Mn元素在锻造及固溶时效7055铝合金中主要以破碎Al₆Mn析出相、S-（Al₂CuMg）型的破碎第二相形式存在,时效过程中Al₆Mn析出相的晶体学结构始终未变;Mn元素主要通过弥散强化提升7055铝合金强度。     

深冷处理对7A99铝合金峰值时效析出相的影响

对7A99超高强铝合金反向挤压材采用T6峰值时效处理与冷热循环峰值时效热处理(简称T6-DCT),通过TEM、HRTEM与3DAP研究深冷处理对峰值时效析出相的种类、分布、尺寸以及析出密度的影响。结果表明,冷热循环峰值时效处理后晶粒内部析出相种类增多,由η'相变成η'相与η相共存;冷热循环峰值时效处理可以将析出相的平均等效半径由1.201nm减小为1.001 nm,将析出相的密度由4.53×10~(24)/m~3提升至7.55×10~(24)/m~3,实现弥散强化;深冷处理可以降低Zn、Mg元素的微观偏聚,提高析出相的分布均匀性。     

175℃热暴露对7A99铝合金微观组织与力学性能的影响

通过XRD、TEM与室温拉伸等测试分析手段,研究了在175℃下50、100h热暴露处理对T6态7A99铝合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,经过175℃下50、100h热暴露处理后,7A99铝合金晶内析出相种类未发生变化,析出相仍然以η′相和η相为主。175℃热暴露处理后,7A99铝合金晶内析出相由η′相向η相发生转变,η相尺寸长大、密度降低、晶界无析出带显著增宽。T6态7A99铝合金的抗拉强度为505MPa、屈服强度为406 MPa、伸长率为12%;经175℃×50h热暴露处理后其抗拉强度为330MPa、屈服强度为250MPa,分别较T6态降低了34.7%和38.4%,而伸长率升至16.8%,较T6态提高40%;经175℃×100h热暴露处理后合金的抗拉强度为305MPa、屈服强度为225MPa,分别较T6态降低了39.6%和44.6%,而伸长率升高到20%,较T6态提高了66.7%。175℃热暴露处理后7A99铝合金强度降低主要是热暴露过程中大量半共格的η′相转变成为非共格的η相,导致铝基体晶格畸变程度显著降低。     

7A60铝合金半固态组织演变及元素分布规律

基于形变诱导熔化激活法(SIMA),采用高压扭转替代传统SIMA中的冷、热塑性变形,制备了具有近球状、细小、均匀颗粒的7A60铝合金半固态坯料;研究了压扭圈数、半固态处理温度和保温时间对半固态坯料微观组织的影响,并通过SEM和能谱线扫描分析了半固态处理温度和保温时间对主要合金元素分布的影响规律。研究结果表明,压扭4圈~6圈,等温温度580℃~600℃,保温20min,可以制备出理想的7A60半固态坯料;随着半固态处理温度的升高或保温时间的延长,基体元素Al和主要强化元素Mg、Zn趋于均匀分布,Cu则逐渐向晶界偏聚;在晶界处偏析的低熔点相主要由Cu构成。     

-180℃深冷处理对7A99铝合金峰值时效强韧性能与析出行为的影响

对7A99超高强铝合金反向挤压板材采用T6峰值时效处理与-180℃冷热循环时效热处理(简称T6-DCT),通过XRD、TEM、HRTEM与3DAP研究-180℃深冷处理对7A99铝合金反向挤压板材强韧性能以及析出行为的影响。结果表明,-180℃冷热循环时效处理使得铝基体的晶格常数由由0.40551 nm 增至0.40626 nm,起到了一定的固溶强化作用;-180℃冷热循环时效处理后晶粒内部生成大量与基体非共格的η相,晶界处η相呈现断续分布并形成晶界无析出带,降低材料的拉伸强度;-180℃冷热循环时效处理促进基体中Zn和Mg元素原子的微观偏聚,导致了Zn和Mg元素的非均匀析出;-180℃深冷处理可以减小时效终态析出相的平均等效半径与析出密度,将等效半径由1.2 nm减小至1.14 nm,将析出密度由4.53×10₂₄/m₃降低至3.87×10₂₄ /m₃,削弱析出强化效果; -180℃冷热循环时效处理后合金的强韧匹配性能得到显著改善,强度略有降低,韧性显著提高。     

Cu对6082铝合金加热过程中微观组织的影响

研究了添加Cu0.60%对6082铝合金连续加热过程中微观组织变化的影响。结果表明,含0.6%Cu的6082铝合金在50℃到450℃内出现4个放热峰,且放热峰的中心温度均低于不含Cu的6082铝合金放热峰的中心温度。根据透射电镜及三维原子探针的观察可知,元素Cu使6082铝合金连续加热过程中,析出相的析出时间缩短,析出温度下降,析出相的析出数量增加。     

自然时效对7A99铝合金后续人工时效行为的影响

采用扫描电镜、透射电镜、维氏硬度计、拉伸试验机、差示扫描量热仪等研究了 7A99合金在室温自然时效不同时间及后续人工时效处理后的显微组织和力学性能.结果表明:自然时效对7A99铝合金硬化率影响较大,自然时效时间在0～96 h时,合金的时效硬化率较快,之后随自然时效时间的延长提升缓慢.淬火态、自然时效96 h和自然时效7...     

7A85铝合金热变形过程中微观组织演变规律研究

研究了7A85铝合金在应变速率为0.001～1 s-1、变形温度为250 ～450℃条件下热压缩变形过程中的微观组织演变规律.结果 表明,7A85铝合金在低温条件下主要发生动态回复,高温条件下主要发生动态再结晶.在动态再结晶过程中,连续动态再结晶和非连续动态再结晶现象同时存在,350 ～400℃是动态回复向动态再结晶的...     

合金元素含量对A7N01-T4铝合金微观结构与能的影响

对A7N01铝合金的Zn、Mg、Zr、Ti、Cu元素含量进行设计,得到四种轧制板材,并进行自然时效.采用力学性能测试、金相组织观察以及腐蚀试验,研究了合金元素含量对A7N01-T4铝合金板材性能的影响.结果表明:Zr、Ti元素对合金显微组织中晶粒大小有较大的影响;Zn、Mg含量的提高可明显提高合金的强度,但高水平的Zn、Mg会降低合金的耐蚀性;微量Cu元素的添加有补充强化的作用,同时也能提高合金的耐蚀性.     

7A04铝合金热变形过程微观组织演变

以热模拟压缩实验和金相实验为基础,探讨7A04铝合金热压缩变形过程中应变速率和变形温度对流变应力和微观组织的影响规律。通过对实验数据进行回归分析,构建了该合金热压缩变形过程的微观组织演化模型。将建立的材料模型导入有限元软件DEFORM-3D中,对热压缩过程进行数值模拟。结果表明,所建立的微观组织演化模型可以很好的预测7A04合金在热变形过程中晶粒尺寸的演化规律。     

高强度铸造铝合金ZL107A的时效过程

利用透射电镜（ＴＥＭ）观察了高强度铸造铝合金ＺＬ１０７Ａ的时效过程。合金中的Ｃｄ改变了时效过程中ＧＰ区的发展序列,即Ｃｄ强烈抑制Ｇｐ区形成,促进θ″和θ′的析出。大量细小弥散分布的θ″和θ′显著地提高合金的强度。     

7A04铝合金时效强化的试验研究及其强度计算

以铝合金时效强化动力学理论为基础,研究了高温预热固溶处理后不同的时效工艺对7A04铝合金组织和性能的影响,得到了优化的双级时效工艺.在此基础上,建立了合金成分、析出相尺寸及其体积分数与合金屈服强度之间的计算模型,并利用该模型对7A04铝合金单级时效和双级时效后的屈服强度进行计算.该模型集成了固溶强化和弥散强化对合金屈服强度的贡献,在达到最大时效强度之前,计算结果和试验测量结果较为一致.此后,随着强化相体积分数计算偏差增加,计算强度与测量强度之间的误差也有所增大.     

7A09铝合金管材阳极化后表面出现"黑条"的原因

7A09铝合金管材经切削加工和阳极氧化后少数工件表面有“黑条”,影响用户使用。对“黑条”处进行宏观组织和显微组织观察及分析研究认为:“黑条”是由于管材的毛坯管锭表面的偏析瘤未车削净,而挤入管材内形成化合物富集区,化合物富集区在阳极氧化时优先反应而形成的。     

固溶后预析出对7A55铝合金力学及腐蚀性能的影响

采用硬度测试、电导率测试及透射电镜观察,研究固溶后降温至440 ℃预析出处理时间对7A55铝合金板材力学和腐蚀性能的影响。结果表明：随预析出处理时间的延长,基体析出相逐渐增多且长大,导致合金时效后硬度和强度先提高而后降低;晶界析出相逐渐长大,晶界无沉淀析出带宽化,晶界相不连续性先提高而后降低,导致合金抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能也先升高而后降低。     

微量Cr、Mn、Ti、Zr细化7A55铝合金铸锭组织的效果与机理

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析术研究了复合添加微量Cr、Mn、Ti、Zr细化7A55合金铸锭组织的效果和机理.结果表明:复合添加0.04%Ti 0.17%Zr能在一定程度上细化7A55合金铸锭组织,复合添加0.20%Cr 0.20%Mn 0.03%Ti能够显著细化铸锭组织,其细化机理为含有Cr、Mn的原子团簇作为Al3Ti形核的基底促使α-Al成核;复合添加微量0.04%Cr 0.04%Mn 0.03%Ti 0.18%Zr产生了极强烈的晶粒细化效果,其细化机理为含有Cr、Mn的原子团簇作为Al3Ti、Al3Zr共同形核的基底使Al3(TixZr1-x)形核,Al3(TixZr1-x)使α-Al形核.随着Cr、Mn含量增加,铸锭晶粒向枝晶化、粗大化方向发展.     

固溶温度处理对7A55铝合金组织与力学性能的影响

试验研究了固溶热处理温度对7A55系高强铝合金性能和组织的影响。结果表明:随着固溶温度的提高,不仅固溶度提高,而且发生再结晶的程度也增加,该合金的过烧温度为490℃。在相同的时效条件下,470℃的固溶温度使该合金综合性能达到最佳。含Fe、Si杂质相是成为断裂的主要裂纹源。