微量Sn和In对Al-3.5%Cu合金时效行为及微观组织演变的影响

通过显微硬度测试和透射电镜观察,研究微量Sn和In对Al-3.5%Cu(质量分数)合金的时效特性及微观组织演变的影响。结果表明:在Al-3.5%Cu合金中添加少量Sn能加速合金的时效进程并增强合金的时效硬化和强化效果,且复合添加0.15%In和0.15%Sn(质量分数)时合金的时效强化效果优于添加0.3%Sn合金的;微量Sn、In的添加能明显促进Al-3.5%Cu合金中θ′相的析出,并使之细小呈弥散分布;时效早期,Sn′粒子和Sn/In′粒子先于θ′相析出,并可作为θ′相非均匀形核位置,从而增加了θ′相的形核率;微量Sn、In的添加能抑制θ′相的粗化,提高合金过时效性能。     

微量Ge对Al-1.5Cu-4.0Mg合金时效行为及微观组织的影响

采用显微硬度测试、拉伸实验、X射线衍射分析和透射电镜观察,研究微量Ge对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg合金的时效特性及微观组织演变的影响.结果表明:在Al-1.5Cu-4.0Mg(质量分数,％)合金中添加少量Ge能加速合金的时效进程、提高合金的时效硬化和强化效果,添加0.25％Ge(质量分数)的合金时效强化效果优于添加0.5％Ge合金的;微量Ge的添加能促进Al-1.5Cu-4.0Mg合金中T相的均匀形核析出,并使之细小弥散分布;微量Ge能降低缺陷浓度,抑制S相非均匀形核,导致S相析出的体积分数略微减低.     

时效对TiAlW合金微观组织结构的影响

通过透射电子显微镜对TiAlW合金不同时效时间后的显微组织观察发现,经过5-96 h时效,在片层界面处有针片状bcc结构β相析出,尺寸约为20-90 nm,当沿〈111〉γ方向观察时,β相有六种不同的生长方向,由几何角度解释了六种生长方向的形成原因.     

微量钪对Al-15Ag合金时效特性与微观组织的影响

通过时效硬化曲线测量及时效组织分析，研究了微量钪对Al-15Ag合金时效行为和显微组织的影响。在Al-15Ag合金中添加0．2％Sc(质量分数，下同)，可以增强合金在190℃和350℃时效的时效硬化效果，延长峰时效的到达时间。微量钪的添加促使合金中y’相细小密集地析出，同时钪的存在减少了y’相宽面上的位错台阶数。含钪Al-15Ag合金中y’相长大过程比较缓慢的微观机理是微量钪的添加影响了合金中y’相宽面上的台阶分布。     

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。     

微量Ag对Al-Cu-Mg-Mn合金时效析出及组织热稳定性的影响

采用差热分析(DSC)及透射电镜(TEM),研究了微量Ag对Al-5.3Cu-0.8Mg-0.5Mn-0.5(Zr Ti)合金时效析出过程及显微组织热稳定性的影响.结果表明,添加微量Ag可改变合金的时效过程,提高合金的时效硬化能力.含0.6%Ag的Al-Cu-Mg-Mn合金在185 ℃峰时效时的强化析出相由Ω相与少量θ′相组成,Ω相呈薄片状,该相{001}Ω面与基体Al的{111}α面共格,位向关系为(001)Ω//(111)α、[010]Ω//[101-]及[100]Ω//[12-1]α.当温度低于300 ℃时,Ω相比θ′相具有更好的热稳定性;而在300 ℃经长时间处理时,Ω相变得不稳定并最终转变成θ′相.     

铸造Al8Si0.4Mg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Al8Si0 .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 :Al8Si0 .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     

稀土铒对Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金微观组织与时效行为的影响

研究了稀土元素铒对Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金微观组织以及165℃时效特性的影响.力学性能测试结果表明:合金中添加稀土Er对合金的强度贡献不大,但可大幅度提高合金的塑性变形能力.显微组织分析表明:添加稀土Er主要以Al8Cu4Er相和少量固溶于基体的形式存在于合金中,Al8Cu4Er相在合金变形过程中细化,对合金起到异质强化的作用.合金中Er原子和空位发生强交互作用,阻碍Ag、Mg原子团的形成,抑制了Ω相形核,延迟Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金在165℃人工时效响应.     

喷射沉积Al—Si—Fe—Cu—Mg合金的微观组织和力学行为

对喷射沉积技术制备的Ａｌ－Ｓｉ－Ｆｅ－Ｃｕ－Ｍｇ合金沉积态、挤压态及挤压后热处理的微观组织进行了观察和分析，并对合金在后两种状态下的室温和高温拉伸性能进行了测试，提出了合金的强化和断裂机制。     

微量Cu对AISiMg合金铸态时效析出行为的影响

采用DSC分析和硬度测定,研究了金属型铸造条件下微量Cu对AlSi11Mg0.3合金铸态时效析出行为的影响。实验结果表明:微量Cu对合金的铸态硬度值影响不大,但能明显提高AlSi11Mg0.3合金的铸态时效硬化潜力。DSC分析结果表明:Cu/Mg含量比小于1时,沉淀相析出孕育速度加快,Cu/Mg含量比大于1时,沉淀相析出孕育速度减慢;Cu含量对沉淀相达到最大析出速度所需时效时间影响不大;随着Cu含量的增加,反映沉淀相析出热效应的放热峰峰高增大。Cu含量对沉淀相析出行为的影响与沉淀相的组成有关,并对此进行了讨论。     

时效制度对7B04铝合金组织和性能的影响

通过力学性能检测、扫描电镜和透射电镜观察,研究了不同时效制度、不同变形系数对7B04铝合金组织和性能的影响.结果表明:变形系数为12.5的合金其性能优于变形系数为6.5的合金;合金的断裂属晶内韧窝断裂与沿晶断裂的混合型断裂,合金的K IC主要受其δ值的影响并与其δ值有相似的变化趋势;合金的完全时效制度为130℃,16 h或140℃,15 h,在此制度下,合金的σb,σ0.2,δ和K IC分别为645.5 MPa,603.0 MPa,11.4%和36.1 MPa·mi/2.     

含Si量对Mullite纤维/Al-Cu-Si复合材料及其基体合金时效行为的影响

用挤压铸造方法制备了Mullite/Al Cu Si复合材料。用硬度 (HB)测试仪、差示扫描量热仪 (DSC)和显微镜研究含Si量变化和Mullite纤维对Al Cu Si合金时效硬化行为的影响 ;元素Si、Mullite纤维以及二者同时存在对Al Cu Si合金时效析出序列的影响。结果表明 :Si和Mullite纤维明显抑制了Al Cu合金GP区的形成 ;随着含Si量增加 ,Al Cu Si合金的时效硬化过程加快 ;Mullite纤维对Al Cu和Al Cu Si合金的时效硬化过程都具有加速作用 ,同时提高了基体合金的时效硬度 ,但相对而言 ,Mullite纤维对无Si的Al Cu合金的时效硬化加速作用更为明显一些。     

分级时效对Al-Cu-Li-Mg-Mn-Zr合金微观组织与性能的影响

通过合金室温力学性能测试及时效组织的透射电镜分析,研究了分级时效对Al-Cu-Li-Mg-Mn-Zr合金显微组织与性能的影响.结果表明,经过先低温后高温的三级时效可使合金获得比T6处理更高的强度,且随着第二级时效时间的延长,合金抗拉强度和屈服强度逐渐提高.采用先高温后低温二级时效,可获得较先低温后高温三级时效更高的力学性能,且其强度随第一级高温时效时间的延长而增加,达到T8峰时效的强度水平.合金在先低温后高温时效时,在100℃低温预时效形成GP区,在140℃析出弥散细小的δ'、θ'和T1相并稳定下来,然后在175℃进一步析出长大,从而提高了合金强度.当合金在先高温后低温二次时效时,高温欠时效析出δ'和T1等强化相,然后在140℃较低温度二次析出大量细小弥散的δ'相,产生二次强化效果.     

Effects of the two-step ageing treatment on the microstructure and properties of 7B04 alloy pre-stretched thick plates

The effects of the two-step ageing parameters （temperature and time） on the mechanical properties and electrical conductivity of 7B04 （A1-Zn-Mg-Cu） pre-stretched thick plates were studied. The results reveal that the initial T1 ageing contributes a major increase of the tensile strength, and the 0.2% proof stress value reaches 482 MPa after ageing for 7 h at 115℃. Behavioral differences in the tensile properties of the alloy after the two-step ageing treatment were less with the first-step ageing at 115~C for different time periods （7, 14, and 21 h）. The effects of the second ageing parameters on the properties and microstructure of the 7B04 alloy were remarkable. TEM analysis of the samples aged at Temper I （7 h at 115℃ ＋ 12 h at 160℃） and Temper II （7 h at 115℃ ＋ 16 h at 165℃） indicates that two kinds of phases, i.e. 11＇ and 11 phases, precipitate from the matrix and efficiently improve the tensile strength of the alloy, and the grain boundary precipitates are coarse and discrete. There are obvious precipitate free zones （PFZs） along the grain boundary in the microstructure of the alloy after the two-step ageing treatment.     

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。     

Si含量和热处理制度对铸造Al-Si合金组织和性能的影响

为提高铸造Al-Si合金的力学性能,研究了Si含量和热处理制度对Al-Si合金组织和性能的影响。结果表明,Si含量、固溶冷却介质、固溶温度、时效时间、时效温度对Al-Si合金硬度的影响依次减小。Al-Si合金的最优Si含量及热处理制度为Si含量12%,480 ℃固溶120 min,盐溶液冷却及175 ℃时效90 min。随着Si含量的增加,Al-Si合金硬度和抗拉强度提升;但当Si含量超过共晶点时,方块状初生硅相析出,易形成应力集中使得合金强度降低,断裂方式由韧性断裂变为解理断裂。铸态Al-Si合金中共晶硅为长针状,经最优工艺热处理后,长针状转变为短棒或颗粒状,共晶硅更加分散,在拉伸过程中应力集中减少,位错运动阻力增加,使得Al-Si 合金的力学性能提高。     

铜含量对近共晶Al-11.6Si合金组织与性能的影响

在近共晶Al-11.6Si合金中,添加不同含量的铜,通过对比合金的组织、流动性、耐腐蚀性、力学性能等参数,研究铜含量对近共晶Al-11.6Si合金组织与性能的影响,确定合金中铜的最佳添加量。研究表明,随着铜含量的增加,合金中Al₂Cu相体积分数不断增加,尺寸不断增大;合金流动性呈现递增的趋势;腐蚀电流密度和腐蚀速率不断增大,耐腐蚀性能逐渐下降;合金抗拉强度呈现先增大后减小的趋势,当铜含量为3%时,合金铸态和T6热处理后的抗拉强度达到最大值,分别为257 MPa、330 MPa,伸长率则不断减小。     

双级时效对6061铝合金拉伸性能和晶间腐蚀性能的影响

采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、金相及透射电镜观察,研究双级时效对6061铝合金拉伸性能和晶间腐蚀性能的影响。结果表明:6061铝合金经(180℃,8h)的T6峰值时效,抗拉强度和屈服强度分别为356MPa和331.6MPa,伸长率为13.7%,但出现严重的晶间腐蚀,腐蚀深度约为270μm。在T6峰值时效的基础上进一步升高温度和延长时间进行二级时效,合金强度总体上呈逐渐降低趋势,电导率逐渐上升,腐蚀类型也由晶间腐蚀逐渐转变为点蚀,腐蚀深度明显变浅。对于6061铝合金,最佳双级时效工艺为(180℃,8h)+(210℃,2h),抗拉强度为348.4MPa,屈服强度为320.3MPa,伸长率为11.3%,腐蚀类型为轻微点蚀,腐蚀深度约为50μm。     

Effect of La addition on microstructure and mechanical properties of hypoeutectic Al-7Si aluminum alloy

The effect of La addition (0, 0.1, 0.2, 0.4, wt.%) on the microstructure, tensile properties and fracture behavior of Al-7Si alloy was investigated systematically. It is found that the La appears in the Al-7Si alloy in the form of Al₄La and Al₂Si₂La phases. La addition can refine the secondary dendrite arm spacing (SDAS) and eutectic Si particles, which are decreased by 7.9% and 7%, respectively, with the optimal La content of 0.1wt.%. Because when 0.1wt.% La is added, a relatively higher nucleation undercooling of 37.47 °C is observed. Higher undercooling degree suggests that nucleation is accelerated and subsequent growth is restrained. After T6 heat treatment, compared with the without La, the ultimate tensile strength of the alloy with 0.1wt.% La is enhanced by 5.2% from 333 MPa to 350.2 MPa and the elongation increases by 73% from 7.37% to 12.75%, correspondingly. The fracture mode evolves from the ductile-brittle mixed fracture to ductile fracture mode. However, when La element content reaches a certain value of 0.4wt.%, serious segregation takes place during the solidification process. The formed brittle phases deteriorate the tensile properties of the alloy and the fracture mode of Al-7Si-0.2/0.4 La changes to mixed ductile-brittle fracture mode.