低温时效处理下Al-Zn-Mg-Cu合金的峰时效研究

对Al-Zn-Mg-Cu合金(7075Al)在较低温度下的固溶/时效行为进行分析,通过对合金在不同时效制度下的显微硬度变化的分析,总结时效温度对合金峰时效的影响规律.结果表明:Al-Zn-Mg-Cu合金(7075Al)在125℃/12-24 h达到最好的时效强化效果,低于或者高于这个温度下的时效处理效果会有所下降.随着时效时间的延长,Al-Zn-Mg-Cu合金的时效峰值也出现了先提升后缓慢下降的趋势.分析认为,这与Al-Zn-Mg-Cu合金内的第二相粗化以及析出相的变化有关.     

两种铝锂合金薄板析出相及动静态性能比较

采用常规拉伸性能测试、中心裂纹疲劳裂纹扩展速率测试及透射电镜分析研究了2A97铝锂合金1.5 mm厚度薄板T3态(6%冷轧预变形后自然时效)及T8态(6%冷轧预变形+150℃)时效时拉伸性能、疲劳裂纹扩展速率和微观组织的演变,并与2050铝锂合金薄板性能进行了比较。结果表明:2A97铝锂合金冷轧薄板T3态时效时析出大量非常细小且共格的δ′相,合金具有中强(抗拉强度约427 MPa)耐损伤(ΔK=30 MPa·m~(1/2)时,疲劳裂纹扩展速率da/dN≈1.0×10~(-3) mm·cycle~(-1))的性能特性。而T8时效(12～40)时合金具有强度高(抗拉强度大于560 MPa)的性能特性。T8时效时强化相包括T1相(Al_2CuLi),θ′相(Al_2Cu)和δ′相(Al_3Li);欠时效时为一定数量δ′相及θ′相和大量细小的T1相;峰时效及过时效阶段, T1相逐渐长大,δ′相逐渐减少甚至消失,θ′相粗化且数量下降。2050铝锂合金薄板T3态时效时未发现时效析出相,其疲劳裂纹扩展速率与2A97铝锂合金相当,但强度明显较低; T8态时效时强化相T1相及θ′相数量少于2A97铝锂合金,因而其疲劳裂纹扩展速率相对较低,但强度也显著低于2A97铝锂合金。     

铝锂合金高强化成分设计

总结了铝锂合金高强化成分设计的发展过程,综合了课题组主合金元素Cu、Li含量,微合金元素Mg、Ag、Zn及稀土(RE)元素等对Al-Cu-Li系铝锂合金力学性能及析出相影响规律的研究结果。铝锂合金中Cu/Li比例较低时有利于时效时δ′相(Al3Li)析出,但不利于强度的提高;而Cu/Li比增加则有利于时效时T1相(Al2CuLi)及θ′相(Al2Cu)析出,从而有效提高铝锂合金的强度。微合金化元素Mg能有效促进T1相形核析出,加速铝锂合金时效响应速度,提高T1相析出密度,进而提高铝锂合金强度;Mg+Ag及Mg+Zn复合添加能进一步促进T1相析出,提高T1相分布密度;Mg+Ag+Zn三元复合微合金化具有最好的促进T1相形核析出及提高铝锂合金强度的效果。在高Cu/Li比铝锂合金中添加微量RE元素将导致时效时含Cu强化相T1相及θ′相减少,降低铝锂合金强度。铝锂合金高强化成分设计的思路应是在Mg、Mg+Ag、Mg+Zn或Mg+Ag+Zn微合金化基础上,提高Cu+Li总量并保持较高Cu/Li比。     

Cu,Mg含量对Al-xCu-yMg-0.6Ag合金力学性能的影响

采用铸锭冶金以及形变热处理工艺,制备了不同Cu,Mg含量的Al-xCu-yMg-0.6Ag合金.通过拉伸性能测试、差热分析(DSC)以及扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)分析,研究Cu,Mg含量对合金组织与力学性能的影响.结果显示:增加Cu与Mg的含量,能提高基体合金的时效硬化效果与抗拉强度.185℃峰时效时,Al-xCu-yMg-0.6Ag合金的主要强化相由片状Ω相和少量θ'相组成.随着Cu含量的增加,峰时效态合金中Ω相体积分数增大.增加Mg的含量,能加速合金的时效硬化过程,减小Ω相的尺寸.     

钴钨合金的时效强化

Co-25W合金丝是制作高精度航空仪表轴尖的专用材料。对用粉末冶金法和熔铸法获得的两类合金及其不同加工态的试样进行了时效处理。通过金相和SEM观察、维氏硬度测定及XRD相分析研究指出,该合金时效硬化的机理是第二相(Co_3W)的析出强化。其强化效果主要与时效温度有关,时效时间影响不大,加工变形量影响第二相析出的动力学过程。因此,合理调整时效温度和时间,可使不同加工态的合金材料都能达到相同的强化效果。     

铜-铬-锆合金(C18150)棒材新工艺的研究(续)

e装料:易氧化、易挥发的元素锆最后加入。2.2.2加工工艺设计①挤压工艺参数设定铜-铬-锆合金(C18150)系"固熔-时效"合金,其固熔效果将直接影响该合金的时效效果及产品性能。从文献介绍及分析情况来看,固溶热处理的有     

热暴露对不同时效处理的铝锂合金微观组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、透射电镜和硬度测试等方法,研究热暴露对不同时效态2A97铝锂合金微观组织与性能的影响。结果表明：T6和T8态合金经热暴露后物相的种类及形貌变化规律相似,随热暴露温度升高,合金中的θ?相(Al₂Cu)粗化且数量减少,T₁相(Al₂CuLi)向平衡相转变,合金热稳定性变差。与T8态不同的是,T6态合金中的强化相除T₁相和θ?相外,还有立方相,但该相的强化效果远低于T₁相和θ?相。立方相经200℃热暴露后,数量增多,经300℃热暴露后,回溶进入基体。故在低温热暴露后T6态合金的热稳定性优于T8态,但在高温热暴露后两种时效态合金的热稳定性基本相当。T8态合金的硬度显著高于T6态,经低温热暴露后,T8态合金的硬度下降幅度大于T6态,但两种合金高温热暴露后的硬度下降幅度基本一致。     

微量Cr对Cu-Zn合金组织和性能的影响

本文采用扫描金相-微区成分分析和X射线衍射物相分析方法，对Cu—Zn—Cr合金的组织结构进行了观察和分析，并测定了经过不同时效工艺处理后合金的拉伸力学性能和电学性能。研究结果表明：该合金经在线水淬＋45％预冷变形＋450℃时效4h后，其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到482MPa、388MPa和23．6％，相对电导率则达到78．2％IACS。显微组织结构分析结果表明，时效态合金的力学性能由回复-再结晶软化和时效析出强化二个过程控制，合金的高强度主要源于预冷变形引起的亚结构强化和Cr粒子的析出强化。     

预时效对6061、6005A合金板材力学性能的影响

通过对不同预时效制度下的6061和6005A合金板材进行力学性能、延伸率、加工硬化率、电导率、组织检测等试验,研究了预时效对汽车板材成形性能和烤漆硬化性能的影响。结果表明,180℃×5 min的预时效制度可改善6061-T4和6005A-T4合金板材成形性。热处理状态为T4P+T6的6061和6005A的强度均明显高于T4+T6态。这说明预时效可以解决铝合金板材因自然时效引起的人工时效强化效果不佳的问题,有利于汽车板材的冲压成形和烤漆硬化能力的提高。     

浅析合金成分及时效工艺对6082合金的影响

通过不同合金成分和时效工艺的对比试验,以了解合金成分及时效工艺差异对6082合金力学性能的影响。     

Cu-Ni-Sn-P合金的耐热性能研究

对低浓度 Cu-Ni-Sn-P合金特征及预冷变形、热处理等工艺对合金耐热性能和热稳定性的影响进行了研究。研究表明,低浓度Cu-Ni-Sn-P合金具有固溶强化、时效析出强化及形变硬化多重强化特征,其析出强化粒子为Ni-P化合物,且在450℃ 30min时效时出现时效强化峰值现象;当冷加工率从25%提高到70%时,软化温度从500℃降低到400℃,450℃软化时间从50min缩短到30min;当冷变形加工率低于40%时,材料的热稳定性(450℃/1min)较好。     

汽车防撞盒用6008铝合金物理性能的研究

采用不同时效制度对6008铝合金型材进行热处理,研究合金力学性能、硬度、折弯性能、压溃性能,分析不同时效制度对6008合金物理性能的影响.研究结果表明,6008铝合金峰值时效(T6)状态下,合金强度、硬度较高,但其塑性、韧性和碰撞吸能效果较低,反而强度较低的欠时效(T5)和过时效(T7)状态下,合金折弯性能和压溃性能要...     

冷变形对Inconel X—750改型合金组织性能的影响

研究了在５００～９００℃温度时效不同时间后，合金显微镜硬度变化规律。结果表明，经１０％～２０％冷变形后合金硬度显著提高，而且即使再经７００℃高温长时间时效，形变强化效果也能保持，８００℃时效时，当保时间少于２ｈ的情况下，合金才能保持冷变形强化效果；９００℃时效时，冷变形强化完全消失。     

热处理工艺对CuNiMnFe合金性能的影响

使用真空感应熔炼制备CuNiMnFe合金,对合金均匀化前后的微观组织进行分析,并研究了淬火工艺、时效工艺对合金性能的影响.结果表明:CuNiMnFe合金进行800 ℃,8 h的均匀化处理后,合金成分分布均匀;合金采用热锻及时效热处理工艺即可达到强化效果,经440 ℃,44 h时效处理后,室温抗拉强度≥1240 MPa,硬度≥370 HV,400 ℃时抗拉强度≥990 MPa.     

Er微合金化对1441铝锂合金微观组织和力学性能的影响

采用铸锭冶金法制备了不同含量稀土元素Er的Al-Cu-Li合金。利用拉伸力学性能测试、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及元素能谱分析(EDS)等分析测试手段,研究了Er的添加对Al-Cu-Li合金T8时效状态下的微观组织和力学性能影响。结果表明,合金在峰时效下的强度较未添加Er元素的Al-Cu-Li合金略有下降,添加0.3%Er(质量分数)的Al-Cu-Li合金的T8态峰时效屈服和抗拉强度均下降了30 MPa;添加Er元素的Al-Cu-Li合金的主要强化相仍然为δ'相(Al3Li)及S'相(Al2Cu Mg),Al-Cu-Li合金的Er元素未影响其时效析出响应速度;添加Er微合金化合金峰时效下内部有大量的δ'相和少量的S'相,而未添加Er元素的Al-Cu-Li合金峰时效下有大量的δ'相和大量的S'相,添加Er元素使峰时效态下S'相数量减少;Al-Cu-Li合金从始至终没有发现Al3Er强化相的存在证据;添加稀土元素Er,在凝固态时即可形成Al8Cu4Er相粒子,这些粒子直至均匀化和固溶热处理时仍未完全溶解于固溶体中;断口形貌分析显示添加Er元素使Al-Cu-Li合金的沿晶脆性断裂倾向增大,佐证了合金强度下降的力学性能表现。     

Cu-Cr-Zr-Nb合金组织及耐磨性研究

借助Nb元素在Cu-Cr-Zr合金中的作用,通过真空感应熔炼结合两步轧制-时效工艺制备Cu-Cr-Zr-Nb合金,并对其组织及耐磨性进行了研究。结果表明：经过两步轧制-时效工艺的合金中存在着大量的位错、纳米析出相和纳米变形孪晶,使合金的强度显著提升。通过Nb元素合金化,在合金中引入了均匀分布的Cr2Nb微米颗粒,同时在合金中存在微米和纳米尺度Cr颗粒,利用微米和纳米颗粒的协同强化使合金的性能提升。针对其耐磨性,铸态合金的摩擦系数在0.6以上,体积磨损量随实验载荷的增加而增加。经过轧制-时效工艺,由于合金强度和硬度的提升,其摩擦系数下降至0.6以下,体积磨损量稳定在0.2 mm3以下,磨损机制主要以粘着磨损和疲劳磨损为主。     

时效状态对Cu-Cr-Zr系合金性能的影响

采用不同时效状态和随后形变热处理工艺制备了Cu-Cr-Zr系合金,采用微观组织观察、硬度和导电率测试等手段研究了不同时效状态对双级时效Cu-Cr-Zr系合金性能的影响.结果表明:欠时效+冷轧+时效工艺和峰时效+冷轧+时效工艺制备的Cu-Cr-Zr-Mg-Si和Cu-Cr-Zr-Ni-Si合金均可获得力学性能和电学性能的优良组合.其中:欠时效+冷轧+时效工艺所制备的合金综合性能更优,但加工热处理过程中性能变化剧烈,材料生产过程中性能均匀性不易控制;峰时效+冷轧+时效工艺制备的合金综合性能极其稳定,易于在生产中控制.不同工艺下的合金性能差异是由析出相与位错的交互作用机制不同造成的.     

固溶工艺对2099合金组织性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和力学性能测试等实验手段,研究了单级固溶和强化固溶工艺对2099合金型材组织性能的影响规律。结果表明:型材基体中分布着呈球状或板条状的Al-Cu-Mg相及无规则的Al-Cu-Mn-Fe脆性相。固溶态下,随着固溶或预固溶温度的升高,粗大析出相的固溶效果得到明显改善,Al-Cu-Mg相基本上固溶到基体中,Al-Cu-Mn-Fe相的尺寸减小、数量降低,但尚未完全固溶到基体中;合金的强度随着固溶或预固溶温度的升高而降低,而塑性获得不同程度的提高。时效态下,随着固溶或预固溶温度的升高,合金塑性指标降低,时效强化趋缓,时效强化相演化规律表现为:T_1相的密度增大,尺寸减小,θ'相、δ'相及δ'/β'等亚稳相的比例减小。     

时效工艺强化Ti-10V-2Fe-3Al合金研究

对比研究了单重时效、低温-高温双重时效、时效加热速度等工艺对经热变形后的Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经过高温变形后的合金,在双重时效处理过程中,先析出的ω相为α相的沉淀析出提供了均匀的形核位置,使合金获得了比单重时效处理更加均匀细小的α+β显微组织,使得强度获得了较大幅度的提高;合金在较低的升温速度(0.1℃·s-1)加热过程中,细小弥散分布的等温ω相有充足的时间析出,从而为后续α相的析出提供有利的形核位置,产生细小盘状α相,获得了与双重时效相同的强化效果.     

铜-铬-锆合金(C18150)棒材新工艺的研究

本文主要记述了铜-铬-锆合金(C18150)棒材的新工艺开发生产过程。通过对铜-铬-锆合金(C18150)棒材新工艺的试验及结果分析,制定出利用水封挤压实现铜-铬-锆合金(C18150)棒材的开坯与淬火、时效前后的冷加工率及时效工艺参数合理控制等一套切实可行的生产方法。