2099铝锂合金均匀化退火的微观组织及Al3Zr析出分析

研究2099铝锂合金铸态及均匀化处理后的微观组织和成分分布以及该合金最佳均匀化处理状态时Al3Zr的析出情况。结果表明:2099铝锂合金铸态的微观组织存在严重的枝晶偏析,很多低熔点共晶相分布在晶界,合金中Cu和Mg元素在晶界分布不均匀;经过一系列不同温度和时间的均匀化处理后,2099铝锂合金铸态微观组织中的非平衡相逐渐溶解,各元素分布趋于均匀;2099铝锂合金的过烧温度为515℃,最佳的均匀化制度为505℃/24 h;经该制度均匀化处理后,Al2CuMg、Al2CuLi和AlLi相大部分回溶进α(Al)基体中,通过透射电镜可观察到Al3Zr析出相以及α(Al)基体的超点阵结构;并且该均匀化制度与均匀化动力学方程得到的结论基本一致。     

Mg-xZn-1Mn镁合金均匀化热处理及扩散动力学研究

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、布氏硬度测试等材料方法,研究了新型变形镁合金Mg-xZn-1Mn(x=4%,5%,6%,质量分数)的铸态合金以及均匀化热处理T4和时效处理T6后合金的显微组织、成分以及硬度的演变规律,建立ZM合金的热处理制度。并以空位扩散机制为基础,研究均匀化扩散动力学过程,建立ZM合金的均匀化扩散方程。结果表明:在ZM系列合金中,铸态组织枝晶偏析严重,晶界上有许多粗大的Mg-Zn共晶组织,Mn主要以单质形式存在于合金中。随着Zn含量的增加,合金的化合物体积分数增加,枝晶明显细化。得出3种合金合理的均匀化处理工艺分别是:ZM41为370℃×12 h;ZM51为390℃×12 h;ZM61为390℃×20 h。随着Zn含量的增加,热处理的温度和时间增加。在均匀化过程中,随均匀化处理温度提高,均匀化程度越高,时效硬化效果越好。经均匀化热处理后,大部分的Mg7Zn3相溶入基体。通过扩散动力学计算得到ZM41合金的均匀化处理温度与时间的关系为0.0008/t=exp(- 1160T9.5/T),570 K相似文献   

Y对AZ91镁合金半固态等温热处理组织的影响

采用金相显微镜研究了Y含量、保温时间与保温温度对AZ91镁合金半固态组织演变的影响。结果表明,Y的加入阻碍了固相颗粒扩散,使Ostwald熟化减慢,促进了合金球状颗粒的形成;加入0.6%Y时镁合金半固态组织最为细小圆整。随着保温时间的延长,合金由大块状组织演变为均匀、圆整的球状组织;随着保温温度的升高,铸态合金中的初始树枝晶组织经过粗化、组织分离和球化演变成了半固态非树枝晶组织;然而,保温温度的过高与保温时间的过长,都会导致球状颗粒的粗化长大。AZ91稀土镁合金半固态成形所需的最佳工艺条件为加热温度565℃,保温时间30 min。     

Al-7.5Zn-1.6Mg-1.4Cu合金的均匀化处理

利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析和差示扫描量热分析等研究了Al-7.5Zn-1.6Mg-1.4Cu合金铸态与均匀化态的显微组织演化与元素分布,确定了该合金的均匀化温度与过烧温度。结果表明,合金铸态组织中存在严重的枝晶偏析,经470℃保温24h后,枝晶网络变稀,共晶相与η相回溶至基体,偏析基本消除。470℃保温24h是该合金较为理想的均匀化工艺。     

2024铝合金的均匀化热处理研究

采用光学显微镜(OM)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法,研究2024铝合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布。结果表明:2024铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,在晶界存在很多低熔点共晶相,Cu,Mg和Mn元素在晶内及晶界分布不均匀;经过均匀化处理后,合金组织中的非平衡相逐渐溶解,各组元分布趋于均匀;该合金的过烧温度为503.1℃,合理均匀化制度为495℃,24 h,该制度与均匀化动力学方程得到的结论基本一致。     

5383铝合金铸锭偏析行为及均匀化制度的研究

采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM),研究了铸态5383铝合金的元素偏析行为及均匀化制度对其微观组织演变的影响.研究结果表明:铸态5383铝合金组织中Mg、Cu和Mn等元素偏析严重,晶界处有大量网状分布的难溶金属间相;均匀化处理后,非平衡共晶相和难溶金属间相发生回溶,晶粒长大并球化,Mg、Cu和Mn等元素偏析程度减小,同时在位错和晶界附近有大量细小析出相;结合试验及均匀化动力学方程计算结果,得到试验合金的最佳均匀化工艺为480~490℃退火24h,过烧温度为506℃.     

Ce元素对AZ80镁合金显微组织及铸造成形性的影响

通过OM、SEM等研究了Ce元素对AZ80镁合金显微组织及铸造成形性能影响。研究结果表明,AZ80+Ce合金中除Mg17Al12相外,在基体内部分布细小颗粒状Mg-Ce稀土相,细化了AZ80镁合金铸棒中粗大的第二相,提高了AZ80镁合金的组织均匀性,从而增强了AZ80合金的铸造成形性。     

均匀化工艺对6005 A铝合金组织及性能的影响

通过采用Thermo-Calc数值模拟热力学计算及试验的方法,研究了铸态合金相组成及析出温度,不同均匀化工艺对6005A铝合金显微组织、力学性能及电导率的影响.结果表明,经不同均匀化工艺处理,显著改善了铸态组织,包括晶界处的非平衡共晶相及晶内粗大的第二相.575℃×2.5h均匀化工艺效果最好,晶内均匀弥散分布细小的析出...     

3003合金均匀化工艺研究

3003合金具有良好的深冲及耐蚀性能,是用作手机电池外壳的良好材料。采用箱式电阻炉、蔡司金相显微镜等对3003合金的均匀化工艺进行研究,结果发现铸态3003合金经均匀化处理后,粗大偏析相逐渐扩散溶解,合金的组织、成分均匀性得到明显提高。从组织及工业节能降耗的角度,应选择600℃/10h作为3003合金的均匀化工艺。     

2524铸态合金均匀化过程中微观组织的变化

在不同温度和不同保温时间条件下对2524铸态合金进行均匀化处理,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热法(DSC)和金相显微镜(OM)等,研究2524铸态合金在均匀化过程中微观组织的变化,并分析在不同的均匀化处理状态下T相(即Al20Cu2Mn3相)的析出情况。结果表明:2524铸态合金中存在严重的枝晶偏析,大量的非平衡共晶相连续地沿晶界分布,主要的第二相为Al2Cu和Al2Cu Mg;主要合金元素不同程度地富集在晶界,富集程度为CuMgMn;最佳的均匀化处理制度为500℃/48 h,均匀化处理后,Al2Cu和Al2Cu Mg基本回溶至基体,只余少量难溶的Al Cu Fe Mn相散布在晶界,该均匀化制度与均匀化动力学方程的计算结果基本一致;随均匀化处理温度升高,T相粒子的尺寸逐渐增大而数目逐渐减少。     

Mg-9.0Y-3.0MM-0.6Zr合金均匀化热处理研究

通过OM,SEM及拉伸性能测试,研究了Mg-9.0Y-3.0MM-0.6Zr铸态合金均匀化温度与时间对显微组织的影响,确定该合金合适的均匀化工艺。结果表明:Mg-9.0Y-3.0MM-0.6Zr铸态合金显微组织主要由α-Mg基体相、Mg12(MM)相以及Mg24Y5相组成,晶粒度约为45μm;505,520℃均匀化温度较低,Mg-Y相分解不够完全;经535℃保温18 h均匀化处理后,仅在晶界处残留Mg12(MM)相,延长时间晶粒尺寸没有变化,可见Mg12(MM)相可有效抑制合金晶粒长大;535℃×18 h均匀化处理后合金的力学性能较铸态合金没有明显改变,均匀化态的合金经挤压后,力学性能大幅度提升,σ0.2,σb,δ分别为245,305 MPa和12.5%。均匀化处理后合金断口形貌与铸态合金相似,仅在局部存在少量的韧窝,室温下断裂方式为脆性断裂;挤压后的合金断口形貌呈典型的韧性断裂特征。     

均匀化热处理对AZ151镁合金显微组织的影响

采用热分析仪、光学显微镜和布氏硬度机等仪器,研究了不同的均匀化热处理条件下AZ151镁合金的显微组织和布氏硬度值,分析了温度对均匀化效果的影响以及硬度值随温度的变化,研究表明:温度是均匀化过程中的主要影响因素,并且扩散过程的速度随着温度的提高而增加;升高温度也不能使AZ151中的Mg17Al12完伞分解,AZ151镁合金合理的均匀化工艺为430℃/16 h.     

变形高温合金GH4065A的铸态组织及均匀化研究

应用SEM、DSC等试验方法研究了高温合金GH4065A电渣锭不同部位的铸态组织,并设计不同温度和时长的均匀化工艺制度处理样品,随后研究了不同均匀化制度下样品的微观组织演变和残余偏析指数变化规律。结果表明,铸态GH4065A中主要析出相为γ-γ’共晶相,硼化物相和TiN相,偏析较为严重的元素为Ti、Nb、Mo、W。经1 160℃、10 h均匀化处理可以将析出相消除,并使Ti、Nb、Mo的残余偏析指数降至0.2左右,W的残余偏析指数降至0.4左右,是较合理的均匀化条件。生产现场由于铸锭尺寸较大,在1 160℃炉内维持20 h左右均匀化时长是一个较为合理的均匀化制度。     

EW75镁合金高温扩散动力学研究

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(XRD),观察EW75合金大型铸锭原始态及高温热处理之后的组织及成分分布,以进行稀土元素在EW75合金中高温扩散动力学的研究。结果表明:EW75铸态合金中存在较为严重的局部偏析,大量非平衡凝固共晶组织在晶界处富集,Gd,Y,Nd在合金中的分布很不均匀,铸态组织呈大块的骨骼状,由α-Mg基体、Mg24Y5、Mg5Gd和Mg41Nd5非平衡凝固相组成,铸态合金晶粒尺寸约为100μm;在505及520℃保温24 h之后依然有较多未溶相残留在晶界上,由于温度稍微偏低,共晶组织未能完全溶解并分散到基体中;经过535℃,20 h高温热处理之后,共晶组织基本分解完全,稀土元素较为均匀地分布在基体中,晶粒长大非常明显;采用(EDS)分析测得各合金元素在EW75中的浓度分布,发现合金元素在EW75中成一定的规律分布,通过动力学方程计算得出了Y,Gd,Nd元素在不同温度下的lnδ-t关系曲线并进行线性拟合,最终得出Gd,Y,Nd在不同温度下的扩散系数。     

均匀化过程中AZ151镁合金过烧组织的研究

本文以AZ151镁合金作为研究对象,采用X射线衍射分析(XRD)、能谱分析(EDS)和光学显微镜(OM)等手段分析了AZ151镁合金铸态、均匀化态和过烧态的组织和成份组成,研究结果表明,铸态AZ151镁合金由α-Mg基体和β-Mg17Al12相组成,均匀化处理后β-Mg17Al12相含量降低,即使过烧β-Mg17Al12相也不能完全分解,过烧AZ151镁合金组织中出现三个特征:复熔球、复熔晶界和三角晶界。     

GH720Li合金的铸态组织和均匀化工艺

对GH720Li合金的铸态组织及均匀化工艺进行了研究,采用物理化学相分析的方法确定了该合金析出相的类型、数量和γ′相的粒径分布。结果表明：该合金在铸造状态下的析出相是γ′、Ti(C,N)、TiC和M2B2(痕),其中γ′相的质量分数高达34．187％。均匀化的结果表明：GH720Li合金适宜的均匀化温度为1190℃。     

元素粉末法制备SiC_p/2024Al复合材料扩散均匀化研究

利用元素粉末真空热压工艺制备SiCp/2024Al复合材料,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对真空热压中各元素粉末的扩散均匀化过程及扩散均匀化温度和保温时间对颗粒增强Al基复合材料显微组织的影响进行了研究。结果表明,该复合材料热压态组织中有Cu的富集相存在;随着扩散均匀化处理过程中温度的升高和时间的延长,Al2CuMg相完全溶入Al基体中,Cu的扩散逐渐充分,各元素分布趋于均匀。该复合材料最佳扩散均匀化处理工艺参数为500℃保温3h。     

电流均匀化对7B04铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率测试、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和能谱分析技术(EDS)分析了不同均匀化条件下7B04合金的组织演变及性能变化规律。结果表明:在均匀化过程中施加电流,随着均匀化温度的升高,合金的硬度提高,电导率下降。经420℃/2h均匀化后,残余相面积分数由铸态5.47%减少到3.87%,硬度由铸态HV80.0提高到HV135.4,电导率由铸态43.0 IACS%减少为32.5IACS%;经420℃/2 h/1000 A均匀化处理后,残余相面积分数减少到3.4%,硬度提高到HV151.2,电导率减少为30.7 IACS%;经440℃/2 h/1000 A均匀化后,合金的硬度比440℃/2 h提高9%,电导率减少8%,残余相面积分数减少22.4%。在均匀化过程中,亮白色T相(Cu28.6,Mg 18.5,Zn 32.9,Al 20.0;%,质量分数)逐渐转变为灰色S相过渡相(Cu 27.8,Mg 16.9,Zn 14.3,Al 41.0;%,质量分数),当Zn质量分数低于10%,转化为深灰色S相(Cu 40.3,Mg 14.3,Zn 9.4,Al 36.0;%,质量分数),S相在生成的同时,部分S相也在向基体中溶解。在均匀化过程中施加电流,可以促进T相向S相的转变。     

先进高强韧Al-Zn-Mg-Cu合金凝固和均匀化组织及相构成

采用热力学计算与实验相结合的方法,研究了两种高强韧Al-Zn-Mg-Cu合金铸态及均匀化态的显微组织和相构成.铸态A合金主要由Mg（Zn,Al,Cu）₂相和少量Al₂Cu相组成,而铸态B合金仅含Mg（Zn,Al,Cu）₂相.热力学计算显示,A和B两种合金的实际凝固过程介于Lever Rule和Scheil Model两种模拟结果之间,由于合金成分不同而导致的铸态A和B合金中各相含量差异与Scheil Model模拟所得到的各相摩尔分数变化规律基本一致.经常规工业均匀化处理（460℃保温24 h）,铸态A和B合金中存在的Mg（Zn,Al,Cu）₂或Al₂Cu相均能充分回溶,并得到单相α（Al）基体,这与热力学计算所得到的AlZn-Mg-Cu四元系统在7.5%Zn条件下460℃等温相图相符合.      

Ca对AZ40 M、ZK61 M镁合金铸态组织和力学性能的影响

选择Ca为AZ40M、ZK61M的合金化元素，采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜能谱等手段，开发性试验不同量Ca对镁合金AZ40M、ZK61M铸态组织和铸态力学性能的影响，通过合理控制合金化元素Ca的加入量，使AZ40M、ZK61 M镁合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率均获得最佳值；并测试了拉伸性能随Ca含量不同的变化规律，获得镁合金AZ40M和ZK61M铸锭内部组织均匀化。