THERMOMECHANICAL TREATMENT OF A SUPERSATURATED SOLID SOLUTION OF LD-2 ALUMINIUM ALLOY

用扭转法研究了LD2合金过饱和固溶体的热变形、动态沉淀及其对合金时效行为的影响.结果表明过饱和固溶体的高温流变曲线为动回复型,Mg_2Si动态析出孕育期较无变形静态析出者至少短一个数量级.在不发生或仅发生少量细小Mg_2Si动态析出的条件下,热变形后立即淬火可缩短时效时间达一个数量级并提高硬化能力约15％.过饱和固溶体热变形淬火后的时效组织特征是存在着回复亚结构和较为细小弥散的过渡相。     

Al-Si-(Cu,Mg)合金时效析出相分析

测定了Al-7Si-0.3Mg和Al-4.5Cu合金的时效硬化曲线,结合DSC分析、TEM分析和金相组织分析,研究了两种合金的时效析出过程.结果表明:两种合金的时效硬化曲线均出现了“双峰”现象,第二个峰稍大于第一个峰.两种合金首先发生过饱和固溶体向GP区转化,然后发生GP区向θ(Al2Cu)转化或者是GP区向β(Mg2Si)转化的过程.Al-7Si-0.3Mg合金在时效4h后的析出相是Mg2Si,Al-4.5Cu合金时效析出相是Al2Cu相.     

Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金时效过程的影响

研究了Al5TiB加入量对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn铸造镁合金时效过程的影响. 结果表明, 未加Al5TiB的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金的时效析出过程为 过饱和固溶体→细小弥散析出相→再结晶软化和析出相的聚集长大; 添加Al5TiB的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金的时效析出过程为 过饱和固溶体→细小弥散析出相→析出相的聚集长大. 固溶处理后, 与未加Al5TiB的合金1#相比, 合金2#、3#、4#显微硬度值分别提高了2.8%、6.8%、9.1%; 人工时效后, 与未加Al5TiB的合金1#相比, 合金2#、3#、4#显微硬度峰值分别提高了9%、11.2%、5.2%. 随着Ti元素在合金中含量的增加, 合金的析出相形成激活能呈先增大而后减小的变化规律.     

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。     

Al_(70-x)Si_(30)Mn_x(x=0,3,7)过饱和固溶体的时效分解及其对电化学性能的影响

用熔体快淬法制备Al70-xSi30Mnx(x=0,3,7)合金,测定其差示扫描量热(DSC)曲线,将快淬带分别在523、593、673K进行时效,分析时效对相组成以及与锂离子电池相关的电化学性能的影响。结果表明:熔体快淬Al-Si-Mn合金中形成过饱和固溶体。当时效温度为523K以上时,从过饱和固溶体中析出α-Si;当时效温度为593K时,形成Al/Si/Mn三元化合物。Mn明显提高过饱和固溶体的过饱和度,并使过饱和固溶体相对于Al-Si二元系更稳定。样品经673K时效4h后,在充放锂过程中会发生明显粉化,电化学循环性能较过饱和态明显劣化。     

铝合金车轮挤压铸造余热淬火工艺理论及实践

1铝轮挤压铸造余热淬火工艺的理论根据 众所周知,ZAISi7Mg合金,由于有质量分数为0.4％的Mg,可以采用“固溶热处理和人工时效”的热处理工艺来提高其强度。其原理是在高温下Mg溶入α固溶体中。快速冷却时,次生相(Mg2Si)来不及从α固溶体中析出,结果在室温下获得过饱和的α固溶体组织。合金强度有所提高。在人工时效时,形成溶质原子富集,使过饱和的α固溶体组织的晶格畸变,位错运动受到较大的阻碍,从而进一步提高了合金的强度。     

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%。     

强变形诱导形成的Al-Cu合金过饱和固溶体在继续变形时的再析出行为

利用X射线衍射分析及透射电镜观察,研究含析出相的Al-Cu合金经多向压缩变形诱导析出相回溶后形成的过饱和固溶体在继续变形过程中的再析出行为.结果表明:Al-Cu合金中的析出相经强塑性变形诱导形成过饱和固溶体;在继续变形过程中,当变形量增大到一定程度后过饱和固溶体将分解出析出相,此时析出相的析出顺序与常规态过饱和固溶体分解的析出顺序不同,过渡相析出被抑制,直接形成稳定相.当过饱和固溶体在继续变形过程中析出稳定相后,稳定相的回溶和再析出交替进行.     

时效时间对Mg-5Sn-Mn合金热导率及力学性能的影响

研究了在230℃时效不同时间对Mg-5Sn-Mn合金热导率及力学性能的影响。结果表明:Mg-5Sn-Mn合金主要由α-Mg基体和Mg_2Sn相组成,且第二相分布在晶界上,经固溶处理后这些Mg_2Sn全部溶解,形成α-Mg固溶体。在时效过程中,Mg_2Sn先在晶界断续析出,然后在基体晶粒内部析出大量弥散的Mg_2Sn细小颗粒,随着时效时间的延长,颗粒逐渐长大。合金的热导率呈先上升后下降趋势,并且在时效144 h时达到最大值103.5 W·m~(-1)·K~(-1);硬度在时效72 h后达到最大值54 HBW,抗拉强度和伸长率在时效120 h分别达到最大值161 MPa和8.1%。     

Pd-Ag-Sn-In-Zn合金时效特性

研究了不同时效工艺对Pd-Ag-Sn-In-Zn合金的力学性能、电学性能及显微组织和相结构的影响.结果表明:固溶-冷变形后合金的时效过程由过饱和固溶体的析出和基体的再结晶两个过程控制;合金高强度主要来源于加工硬化和第二相的析出强化,合金的电阻率变化主要受时效过程中再结晶和析出过程的综合影响.     

研究强塑性变形过程中第二相回溶现象的现状及发展趋势

综述了在室温强塑性变形过程中发现的新现象：第二相颗粒的回溶,合金基体重新形成过饱和固溶体。这种过饱和固溶体再时效时,析出相生成顺序不同于淬火固溶体。回溶固溶体再时效时生成的分散颗粒是强塑性变形产生的大角晶界、超细等轴状晶粒组织,具有热稳定、再加热时晶粒不易长大的特征。同时对第二相回溶的多种解释、回溶和再时效对材料组织和性能的影响进行了概述,并提出材料科学领域中应开发一个“应力热处理”的新分支。     

高强高韧铝锌镁钪合金板材制备及其组织性能演变

采用力学性能测试和电子显微分析技术研究了不同加工处理条件下Al-5.4Zn-2.0-Mg-0.25Cu-0.1Sc-0.1Zr合金的显微组织及性能演变。结果表明:在半连续激冷铸造条件下,铸锭存在晶界偏析,形成了富Zn、Mg的非平衡相和富Fe、Si、Mn的杂质相;经470℃、12 h均匀化处理后,富Zn、Mg的非平衡相溶入基体,仅剩下少量富Fe、Si、Mn的杂质相;与此同时,铸锭合金固溶体分解析出纳米级的Al3(Sc,Zr)相,470℃、12 h是研究合金合适的铸锭均匀化制度;铸锭热变形过程中,随试验温度升高合金强度逐渐降低,伸长率则先增加而后降低,350~400℃的温度范围内合金具有较稳定的热变形抗力和塑性,是合宜的热变形温度范围;合金冷轧板材经470℃、1 h固溶处理后,热变形过程中形成的大量非平衡相溶入基体形成过饱和固溶体,时效过程中脱溶顺序为αsss(α过饱和固溶体)→GP区→η′相→η相。合金板材最佳固溶-时效工艺为(470℃,1 h)固溶+(120℃,24 h)时效,在此条件下,试验合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达533 MPa、494 MPa和15%。试验合金的高强度主要来源于η′相析出强...     

Cu—Zn—Cr合金的时效特性

研究了不同时效工艺对Cu-Zn-Cr合金的力学性能、电学性能及其显微组织的影响。结果表明：固溶－冷变形后合金的时效过程由过饱和固溶体的析出过程和基体的再结晶两个过程控制；合金高强度主要来源于加工硬化和第二相铬粒子的析出强化，合金的高导电性则主要来源于贫化后成份接近于铜锌固溶体的基体。     

Cu-3.2Ni-0.75Si合金时效析出行为研究

利用透射电镜研究了Cu-3．2Ni-0．75Si合金在不同温度时效时的组织转变规律。研究结果表明，调幅分解是其时效相变过程失稳方式之一。发生调幅分解存在一临界温度，TR(450．500℃)，当时效温度低于TR时，合金的时效分解经历调幅分解、有序化等一系列亚稳过程后，最终析出平衡相δ-Ni2Ti。当时效温度高于TR时，过饱和固溶体中直接分解形成δ-Ni2Si相。     

热处理对Al-11Zn-2.4Mg-2.1Cu-0.1Zr合金组织和性能的影响

制备了新型高Zn含量的Al-11Zn-2.4Mg-2.1Cu-0.1Zr高强铝合金,分析了淬火温度、深冷处理及时效工艺对合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度降低,淬火冷却速度与过饱和固溶体的固溶度连续增加,时效相变驱动力大幅提升,沉淀强化相的析出尺寸不断减小,晶内与晶界析出的强化相数量与析出密度大幅提升,抗拉强度随之提高。深冷处理的作用机制主要为预时效机制,受构件的体积和尺寸影响较大;与135℃×16h时效工艺相比,合金经120℃×24h时效处理后,晶内与晶界均析出了大量细小弥散分布的GP区与η'沉淀强化相,合金时效强化效果最佳,其平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为716 MPa、702 MPa与8.9%。     

含Nb微合金钢变形后弛豫及时效过程中的析出行为

采用热模拟手段、金相及硬度测量并结合透射电子显微镜观察，研究了简单成分的含Nb微合金钢在热变形弛豫后、525℃时效时硬度变化及析出过程。结果表明：经弛豫淬火后的含Nb钢在时效过程中出现双硬化峰现象，相变前原有细小析出相在时效时会长大和粗化，形成第一个硬化峰；而相变后α相中过饱和的Nb在时效时会进一步析出，形成第二个硬化峰。利用透射电镜观察可清楚地把两类不同的析出区别开来。     

Cu-Ni-Si-Mg合金的时效特性

通过电导率、硬度、XRD、动力学4个方面研究Cu-2.4Ni-0.57Si-0.1Mg合金4种工艺下最佳的电导率与硬度配合.结果表明,试验合金经过热轧后在450℃时效4h的硬度和电导率的配合最佳,综合性能达到最高点;通过时效处理从过饱和固溶体中析出Ni2Si相,使合金导电性上升,同时硬度也可大幅度提高.随着温度和时间的增加,发生了过时效现象,析出相长大,失去共格特征,Ni2Si又逐渐溶解到基体中,缺陷也逐渐减少,导致硬度显著下降.     

含Nb微合金钢时效过程中双硬化峰的形成

运用热模拟方法,结合萃取复型、硬度测量及透射电子显微镜观察(TEM)等方法,研究了含Nh微合金钢经850℃热变形并弛豫不同时间后、水淬并在525℃时效时的硬度变化及析出行为。结果表明：变形奥氏体弛豫一定时间淬火后,在时效过程中出现双硬化峰现象;而奥氏体变形后直接淬火或长时间弛豫(1000s)则没有第一个硬化峰出现。对比C—Mn钢的分析结果证明Nh是产生硬化峰的重要原因。电镜观察的初步结果显示,变形奥氏体中形成的细小析出在时效过程中逐渐长大,已粗化的析出颗粒在525℃等温时效时变化不明显;而经过γ→α相变后α相中过饱和的Nb在时效时会重新析出,形成第二个硬化峰。     

Cu-Ni-Mn合金晶界析出特点的观察

本文用透射电子显微镜研究了时效温度、时间和冷变形对淬火后的Cu-20Ni-20Mn合金时效析出相的影响.结果表明时效温室影响析出相形核的位置、形貌和大小.高于400℃时效能抑制品界择优析出,并且使析出相细小和球状化.冷变形也能有效地抑制晶界择优析出,改变析出相的分布,形貌和大小,增加变形量可使析出相细小而均匀地分布于晶内.     

OBSERVATION ON PRECIPITATION ALONG GRAIN BOUNDARY IN Cu-Ni-Mn ALLOY

本文用透射电子显微镜研究了时效温度、时间和冷变形对淬火后的Cu-20Ni-20Mn合金时效析出相的影响.结果表明时效温室影响析出相形核的位置、形貌和大小.高于400℃时效能抑制品界择优析出,并且使析出相细小和球状化.冷变形也能有效地抑制晶界择优析出,改变析出相的分布,形貌和大小,增加变形量可使析出相细小而均匀地分布于晶内.