Mg和Zn含量变化对7005-T6合金组织和力学性能的影响

通过硬度计、电导仪、拉伸机、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等仪器分析研究Mg、Zn含量变化对T6态7005铝合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,120℃时效过程中,随着Mg含量的增加,T6态7005合金的峰时效时长逐渐减少,硬度、抗拉强度和屈服强度逐渐升高,延伸率逐渐降低。随着Zn含量的增加,T6态合金的峰时效时长几乎无变化,硬度、抗拉强度和屈服强度少量增加,延伸率逐渐增加。TEM结果表明在7005合金成分范围内,Mg含量变化对合金晶内和晶界析出相的数量和密度影响显著,Zn含量变化对7005合金沉淀析出行为的影响较小。     

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。     

时效制度对6013铝合金挤压型材屈强比的影响

以挤压态的6013铝合金为研究对象,通过显微硬度测试、单向拉伸实验和组织分析,研究了自然时效、人工时效和回归再时效处理时合金的力学性能变化规律。结果表明:自然时效峰值状态（16 d）的抗拉强度为286 MPa,屈服强度为158 MPa,屈强比为0.54,适合塑性成形;将自然时效峰值状态下的试样进行回归再时效处理（210 °C回归0.5 h+170 °C峰值时效2 h）,抗拉强度为362 MPa,屈服强度为336 MPa,屈强比达到0.92,抗塑性变形能力显著增强。这是因为回归再时效后析出相的尺寸减小,数密度显著增大,析出强化效果显著增强。而析出强化对屈服强度和抗拉强度的影响程度不同,因此可通过时效热处理来调控屈强比,即通过自然峰值时效提高合金的塑性变形性能以成形零件,而在零件成形后采用回归再时效提高其抗变形能力。      

微量Zn对Al-Cu-Mg合金力学性能及晶间腐蚀的影响

采用扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）、电导率测试及常温拉伸实验,结合剥落腐蚀测试、晶间腐蚀测试和电化学测试研究了微量Zn对Al-Cu-Mg合金组织与性能的影响。试验结果表明,微量Zn的添加明显提高了合金T3态（预拉伸+自然时效）的塑性。随着Zn含量的增加,T3态合金点蚀电位提高,S相、阴极相和铝基体之间的电位差减小,点蚀的形成和晶间腐蚀的传播更加困难,合金的晶间腐蚀敏感性降低。     

Mg-Y-Nd-Zr合金加工工艺与组织演化的研究

对Mg-Y-Nd-Zr镁合金铸锭分别进行挤压和锻压变形加工，然后对变形加工件进行固溶、时效处理。采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪分析研究了该合金的组织演化过程。分别测试了铸造、挤压、锻压和热处理等不同状态下合金试样的室温和250℃力学性能。结果表明，该合金在350-400℃内进行挤压，组织发生完全动态再结晶，可以获得较好的力学性能；挤压后进行锻压变形，试样的室温抗拉强度和屈服强度分别比挤压状态提高13．5％和15％，延伸率下降33．3％；250℃的抗拉强度和屈服强度比挤压状态分别提高15％和41．4％。试样经过T6处理后，晶界附近析出相尺寸细小、分布均匀，室温抗拉强度和屈服强度分别达到365和335MPa。固溶强化和析出强化是导致T6状态试样拉伸强度提高的两个主要因素。     

时效制度对Al–Zn?Mg合金组织和抗应力腐蚀性能的影响

采用慢应变速率拉伸应力腐蚀、室温拉伸、透射电镜等检测方法,研究传统T5、T73时效处理,以及新型T5I4、T5I6断续时效处理对Al–Zn?Mg合金微观组织、室温拉伸性能及抗应力腐蚀性能的影响。结果表明:断续时效T5I4处理后材料抗拉强度为400.0 MPa,明显高于传统T5及T73态样品,但材料抗应力腐蚀性能变差,应力腐蚀敏感系数为5.7%;而经断续时效T5I6处理后,材料的抗拉强度为408.5 MPa,较T5I4态相比有所提升,与此同时抗应力腐蚀性能也得到明显改善,应力腐蚀敏感系数为3.2%,该值明显小于T5I4及T5态;T5I4态晶内析出相平均粒径为2.0 nm,体积分数为8.8%,均明显小于其他3种时效制度,其晶界析出相为细小且连续分布的点状析出相;而经T5I6时效处理后晶内析出相体积分数为24.6%,明显大于其他3种时效制度,晶内析出相平均粒径（4.1 nm）较T5I4态有所增大,但依然小于T5、T73态,其晶界处析出相与T5I4态相比更加粗大,呈断续分布形貌。      

单级时效处理对2A97铝锂合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响

为了确定单级时效制度对2A97铝锂合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响,采用室温拉伸、晶间腐蚀、剥落腐蚀、电化学腐蚀和TEM观察等方法,对不同单级时效处理后的合金组织和性能进行表征测试。结果表明：随着时效温度升高,2A97铝锂合金达到最佳力学性能所需时间缩短。随时效温度升高、时效时间延长,合金的抗腐蚀性能下降。165℃时效60 h后,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到549 MPa、484 MPa和8.8%,晶间腐蚀等级为4级,剥落腐蚀评级EC。     

含银Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu合金的强化固溶行为

采用拉伸力学性能测试、金相显微观察、扫描电镜及透射电镜等分析手段,研究了Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu-0.4Ag合金的强化固溶行为。结果表明:经强化固溶处理后,合金固溶态的抗拉强度和屈服强度以及伸长率分别较常规固溶的低15 MPa、16 MPa和1.7%;峰值时效态的抗拉强度和屈服强度较常规固溶的分别高62 MPa和68 MPa,伸长率低0.8%。;强化固溶可使Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu-0.4Ag合金固溶后的第二相粒子减少,但使其时效后的强化相数量增多,密度增大。     

Nb含量对GH4169合金组织和拉伸性能的影响

采用真空感应熔炼、锻造、轧制、热处理等工艺得到Nb元素含量分别为4.99%、5.13%、5.34%、5.50%的四种GH4169合金,研究了Nb元素含量对GH4169合金组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着Nb元素含量的增加,GH4169合金两组室温屈服强度和抗拉强度的均值分别由1124.5 MPa和1402 MPa提高至1152.5 MPa和1489 MPa,两组650℃屈服强度和抗拉强度的均值分别由867.5 MPa和1035 MPa提高至975.0 MPa和1105 MPa,室温拉伸塑性略有降低,但650℃拉伸塑性几乎无变化,说明Nb元素含量的增加促进了主要强化相γ″的析出和长大,同时金相观察表明同样促进了晶界δ相的析出。     

时效温度对1460铝锂合金薄板力学性能与微观组织的影响

采用拉伸性能测试及透射电镜(TEM)分析手段研究了1460铝锂合金薄板在145和175℃时效时的力学性能和微观组织的演化。研究结果表明:相比于145℃时效,1460铝锂合金175℃时效响应速率明显加快。在120 h时效时间范围内,175℃时效时合金的延伸率、最高抗拉强度以及屈服强度与抗拉强度差均低于145℃时效时,特别是175℃近峰时效时合金屈服强度与抗拉强度差明显降低。1460铝锂合金145,175℃两个温度时效时的主要脱溶产物均为δ'相(Al_3Li),合金时效初期均快速析出均匀弥散分布的δ'相;175℃时效时δ'相的粗化速度明显高于145℃时效,导致其尺寸随时效时间延长显著粗化,密度明显降低。145℃时效时随时效时间延长,合金在析出δ'相后形成大量的G.P.区;时效后期G.P.区长大,没有T1相(Al_2CuLi)的析出。175℃时效过程中合金在析出δ'相后快速析出T1相;时效后期T1相数量明显减少而尺寸显著粗化。     

双级时效对Mg-2.8Nd-0.4Zn-0.5Zr合金微观组织和力学性能的影响

采用OM、SEM、TEM以及硬度测试和拉伸力学性能测试等手段,研究了双级时效对Mg-2.8Nd-0.4Zn-0.5Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,合金经260℃/30 min+200℃/4 h双级时效处理后,其抗拉强度和屈服强度较200℃/14 h单级时效合金分别提高23 MPa和20 MPa,并且达到硬度峰值所需时间缩短9.5 h。主要是由于第一级高温预时效过程中析出β1相,在第二级时效过程中,β1相保留,同时又析出β″相,并且β″相尺寸较单级时效后的合金更细小。在两种析出相同时作用的情况下,其强化效果明显优于单一β″相强化的单级时效处理。     

600 MPa级低合金高强钢的组织调控与工艺优化

为了开发并稳定600 MPa级低合金高强钢的生产工艺参数,利用连续退火模拟机对试验钢进行了连续退火试验,并通过扫描电镜和拉伸试验机研究了均热温度和过时效温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着均热温度的升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度均逐渐减小,伸长率逐渐增大;随着过时效温度的升高,屈服强度逐渐增大,抗拉强度逐渐减小,伸长率则先增大后减小。试验钢在820 ℃均热、390 ℃过时效时,获得最优的力学性能,其中抗拉强度为627 MPa,屈服强度为493 MPa,总伸长率超过20%。此外,利用透射电镜观察到钢中存在大量的纳米尺度析出物,这些析出物对试验钢强度的提升有较大的贡献。     

含银A1-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu合金的强化固溶行为

采用拉伸力学性能测试、金相显微观察、扫描电镜及透射电镜等分析手段,研究了Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu-0.4Ag合金的强化固溶行为.结果表明:经强化固溶处理后,合金固溶态的抗拉强度和屈服强度以及伸长率分别较常规固溶的低15 MPa、16 MPa和1.7％;峰值时效态的抗拉强度和屈服强度较常规固溶的分别高62...     

7B04铝合金预拉伸厚板的微观组织与性能

研究了7B04铝合金材料在不同热处理状态下的微观组织和性能。结果表明,目前的单级固溶处理（470℃×80min）并未使合金内一次析出相充分回溶,经物相分析确定残留相为MgZn2,S（Al2CuMg）,T（Mg32（Al,Zn）49）及Al7Cu2Fe相等。T6状态下晶内析出相为细小GP区和η′相,晶界析出相为半连续状态,无明显的晶间无析出带（PFZ）存在,合金的抗拉强度达595MPa,电导率为31.7%IACS;在T7（115℃×7h＋160℃×12h）状态下,晶内的析出相为GP区、η′和η相,尺寸约为5～20nm,晶界有不连续的较为粗大相析出,有明显的PFZ存在,此时抗拉强度为532MPa,电导率为37.0%IACS;采用RRA处理可使合金获得较高强度和较高电导率,抗拉强度和电导率分别为575MPa和36.3%IACS,此时晶内析出相为η′和η相,晶界析出物粗大呈完全不连续分布,有明显PFZ存在。     

新型超高强铝锂合金厚板厚度方向组织及性能的不均匀性

以一种40 mm厚度新型超高强铝锂合金(Al-3. 76Cu-1. 3Li-0. 11Zr-0. 42Mg-0. 44Ag-0. 38Zn-0. 28Mn-0. 05Ti)板材为对象,研究了其T8时效态(压缩预变形6%,温度150℃)厚度方向上室温纵向拉伸力学性能和组织的不均匀性。结果表明:时效初期(5 h),厚板表层强度(抗拉强度为499 MPa)略高于T/2层(抗拉强度为461 MPa)。而时效16～96 h后,厚板T/2层的屈服强度和抗拉强度均高于表层,并且强度差保持在55MPa左右。峰时效时T/2层抗拉强度为668 MPa,表层抗拉强度为611 MPa。厚板表层和T/2层纵截面固溶态的晶粒组织呈长条状,沿轧制方向被拉长。表层织构总体积分数为48. 9%,主要由变形织构(Brass{011}211织构、S{123}634织构和Cu{112}111织构,总体积分数达45. 6%)组成;而T/2层织构总体积分数较表层高(73. 1%),主要由变形织构(39. 6%)和较多的再结晶织构(Goss{011}100织构和Cube{001}100织构,总体积分数为33. 5%)组成。合金厚板T8时效析出相包括T1相(Al2CuLi),θ′相(Al2Cu)和δ′相(Al3Li)。与表层相比,时效24 h时厚板T/2层析出的T1相数量较多,而θ′相数量较少。     

双级时效制度对7150铝合金微观组织和性能的影响

采用拉伸测试、电导率测试和透射电镜等手段研究了双级时效制度对7150铝合金的力学性能、电导率和微观组织的影响。结果表明:在本研究范围内,第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大;合金经过120℃/8h+160℃/6h,可以达到与单级峰时效处理相当的抗拉强度,并且电导率有明显提高;第二级时效温度为168℃时效时,相比在160℃进行第二级时效,合金在具有同等电导率水平时,损失的强度相对较多,但时效时间明显变短;120℃/8h+160℃/32h双级时效后,合金的抗拉强度为560MPa,屈服强度为520MPa,延伸率为11.5%,电导率22.7MS.m-1,晶内沉淀析出相以η′和η为主,晶界析出相完全断开。     

时效对新型Al-Zn-Mg-Cu合金力学及应力腐蚀性能的影响

通过力学性能和电导率测试、慢应变速率试验(SSRT)以及显微组织TEM分析,研究了不同时效制度对新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金力学及应力腐蚀性能的影响。结果表明,合金的力学性能和应力腐蚀性能与时效制度密切相关。T6状态下,晶内析出相弥散细小,晶界析出相呈连续分布,合金的强度最高,抗应力腐蚀性能最差;经T7双级过时效处理后,晶界析出相粗化呈离散分布,出现明显宽化的晶间无析出带,合金的抗应力腐蚀性能得到明显提高,但其强度损失较多。经三级时效处理后,合金的组织综合了T6态和T7态的优点,使合金既有高的强度又有良好的抗应力腐蚀性能,合金的极限抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别达到580,570 MPa,16.7%和23.3 MS.m-1。     

热力耦合作用下Al-2.8%Cu-1.35%Li-0.11%Zr合金析出相演化和力学性能

通过TEM、HAADF-STEM和室温拉伸实验开展Al-2.8%Cu-1.35%Li-0.3%Mn-0.11%Zr合金在人工时效和蠕变时效状态下的析出相演化规律和力学性能研究。结果表明,160 ℃时效条件下,人工时效和160 MPa应力时效过程中合金中析出相数量均随时效时间的延长而增多,相同时效时间条件下应力时效状态合金T₁相数量较多,但其平均直径减小了约5~15 nm。这主要是因为外加应力增加了合金中的位错密度从而促进析出相析出。T₁相在时效析出过程中并未受外加应力的影响而沿某个方向择优析出,无明显的应力位向效应,这可能与T₁相具有更大的惯习平面变体上的形核与临界应力值有关。相比于人工时效,应力时效后合金的室温屈服强度和抗拉强度均增加,且在时效初期对屈服强度效果更为显著。      

时效对大型发电机转子用Cu-Ni-Si合金槽楔组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、抗拉强度和电导率测试等方法研究了不同温度时效后大型发电机转子用Cu-Ni-Si合金槽楔组织和性能变化规律。结果表明:合金在热挤压过程中发生动态回复与再结晶,热挤压后为再结晶组织,晶粒内部有贯穿整个晶粒的退火孪晶。在时效阶段屈服强度和抗拉强度随温度变化表现为先升高后下降的趋势,在430℃时过饱和固溶体发生有序化转变和第二相析出,基体上弥散分布的细小析出相和长程有序相会阻碍位错运动,提高力学性能。在550℃时效阶段合金处于过时效状态,析出相主要为Ni_2Si,已经明显长大,对位错阻碍作用减弱,合金力学性能下降,但电导率始终保持上升的趋势。随时效温度升高,试样拉伸断口形貌逐渐由解理型转变为韧窝型,表明合金塑性逐渐提高。实验结果表明,在430℃时效3 h Cu-Ni-Si合金具有最佳的综合性能,屈服强度为650 MPa,抗拉强度为760 MPa,电导率为43.2%IACS。     

放电等离子体烧结Al-4.5Cu合金的组织与性能

利用放电等离子烧结制备Al-4.5Cu(质量分数,%)合金,并对其进行固溶、淬火和时效处理。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜进行结构表征以及拉伸力学性能测试,研究颗粒界面结构和界面析出行为及其对力学性能影响。结果表明:放电等离子烧结Al-4.5Cu合金颗粒界面由Al₂O₃纳米颗粒、粗大Cu Al₂相和纳米微孔组成。热处理后,Al-4.5Cu合金颗粒界面附近析出尺寸为150～600 nm的CuAl₂相,同时形成宽度为40～60 nm的无析出区。屈服强度和抗拉强度分别从95 MPa和229 MPa增加至280 MPa和378 MPa,断后伸长率从11.8%下降为6.0%。强度增加主要归因于热处理过程中析出相的弥散分布,以及材料的致密化;塑性下降主要是由于拉伸变形过程中,无析出区率先发生塑性变形,导致位错从无析出区向颗粒界面附近的Cu Al₂相堆积,造成应力集中,促使裂纹沿颗粒界面扩展,材料伸长率下降。