不同热处理工艺对5A06铝合金热轧板微观组织与性能的影响

目前国内对不同热处理工艺5A06铝合金热轧板的研究及其相关技术的积累相当匮乏。试验研究不同退火温度、稳定化退火及停放时间对5A06铝合金热轧板性能与微观组织的影响,探讨该合金热轧板材性能、微观组织与热处理工艺之间的关系。     

稳定化处理对ZA27合金压蠕变的影响

采用自制的试验装置研究了稳定化处理对ZA2 7合金在常温及高温时的压蠕变行为的影响。研究表明 ,在试验温度为2 0℃到 16 0℃和压应力为 5 0MPa到 137 5MPa的范围内 ,合金在稳定化处理及铸态下的压蠕变量均随着温度和应力的升高而增大 ,稳定化处理状态下的压蠕变速率大于铸态下的蠕变速率。稳定化处理后 ,合金在压蠕变过程中的负蠕变量及出现负蠕变的温度和应力范围减小。两种状态下的稳态蠕变速率均符合于半经验公式ε·s=Aσnexp(-Qa/RT)。但在不同的温度稳定化处理后 ,合金的应力指数n和表观激活能Qa 均低于铸态时的应力指数和表观激活能 ,而合金的材料结构常数 (A =0 0 7)高于铸态时的材料结构常数 (A =0 0 0 2 )。在两种状态下 ,合金的稳态蠕变速率均是由锌的点阵自扩散和位错的攀移所控制     

稳定化退火对5E61铝合金腐蚀性能的影响

经冷作硬化的中高Al-Mg合金,由于Mg元素过饱和度较高,室温下长期放置会在晶界处析出连续分布的网状β相,严重影响合金的抗腐蚀性能。因此,需对中高镁Al-Mg合金进行稳定化退火处理,使β相在合金晶内和晶界处弥散析出,提高合金的腐蚀性能。通过对5E61铝合金进行不同温度和时间的稳定化退火处理,确定合金稳定化退火区间,并对稳定化退火后的5E61铝合金进行100℃/168 h的敏化处理,测试合金敏化处理后的腐蚀性能,分析合金中β相在敏化处理后的析出情况,确定合金最佳稳定化退火工艺。     

5A06-H34厚板生产工艺研究

研究了加工率、稳定化退火温度及保温时间对5A06铝合金板材组织与性能的影响,确定了5A06铝合金H34状态的生产工艺。结果表明,其性能指标达到GJB390标准。     

冷变形及退火对5E06铝板晶间腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

采用晶间腐蚀性能测试及透射电镜研究冷变形及退火对5E06铝板晶间腐蚀性能的影响规律。结果发现：5E06铝板的晶间腐蚀性能与β相的分布、形貌和析出量密切相关。当冷变形量低于40%时,β相较易在晶界析出达到连续而使合金晶间腐蚀性能恶化;当变形量增加到55%以上时,经稳定化退火后β相在晶界不容易连续,5E06铝板晶间腐蚀性能良好。进一步的敏化试验表明,经55%~80%冷变形的5E06铝板在120℃稳定化退火的效果并不理想,而220℃的稳定化退火由于获得了比较均匀的亚晶组织且β相在晶界/亚晶界断续分布并一定程度上降低基体中镁原子的过饱和度,可使稳定化退火态5E06铝板在长期使用过程中晶间腐蚀性能不发生明显退化。     

稳定化处理对ZA35-0.1Ti合金组织及耐磨性的影响

通过组织观察、DSC分析、XRD和摩擦磨损试验,研究了稳定化处理对ZA35-0.1Ti合金组织和性能的影响规律,并确定了合理的合金稳定化处理工艺。试验结果表明,对ZA35-0.1Ti合金进行360 ℃×7 h稳定化处理后,消除了晶界处CuZn₅相,大大减少枝晶偏析,基本消除非平衡β相。在载荷为60、120和180 N时,经稳定化处理后合金的磨损率与未经稳定化处理的合金相比分别小29.3%、28.1%和29.5%。ZA35-0.1Ti合金适宜的稳定化处理工艺为360 ℃×7 h。     

稳定化处理对800H合金耐晶间腐蚀性能的影响

对800H合金进行了不同工艺的稳定化处理，包括改变试样的进炉温度、保温时间和冷却速率。稳定化处理后，通过晶间腐蚀试验检测了合金的耐晶间腐蚀性能，通过金相检验和能谱分析检测了合金的显微组织和析出相成分，并与固溶态合金的作了比较。结果表明：稳定化处理对800H合金的耐晶间腐蚀性能有较大影响，合适的稳定化处理工艺能使合金具有与固溶态相近的晶间腐蚀速率。在900℃稳定化处理较长时间，或稳定化处理后水冷等快速冷却均能改善800H合金的耐晶间腐蚀性能。     

微量元素Na对5A06铝合金热轧时断裂行为的影响

为了解决5A06铝合金热轧过程中的断裂行为,采用半连续铸造的5A06铝合金铸锭进行不同开坯温度热轧,肉眼观察铸锭轧制过程中的断裂行为,采用扫描电镜、光学显微镜进行断口观察,为了进一步观察断口晶体学特点,采用混合酸进行了侵蚀。研究表明,5A06合金在高温轧制时,容易产生断裂,断口表现为解理和沿晶混合型。进一步研究发现,微量元素Na对5A06合金的断裂行为有显著的影响。Na含量较低时合金热轧塑性很高,热轧过程中很少有断裂情况发生;而Na含量较高时则易发生脆性断裂。研究了减少半连续铸造5A06铝合金铸锭中Na含量的措施。     

轧制工艺对5A12和5A12+0.2Sr铝合金组织及性能的影响

通过电化学极化曲线、晶间腐蚀等试验方法,并结合光学显微镜、扫描电镜等手段观察分析合金腐蚀前后的微观组织演变,研究了两种轧制工艺对5A12及5A12+0.2Sr铝合金的显微组织、力学性能和抗晶间腐蚀性能的影响。结果表明:热轧总变形量为70%时,大应变轧制板材均发生了明显的动态再结晶,其中,5A12+0.2Sr合金再结晶程度更高;而传统多道次热轧板材则仍保持伸长的纤维状组织。对稳定化处理后的4种试验合金进行150℃×7 d的敏化处理,发现大应变轧制工艺及添加Sr元素均能有效抑制5A12合金的"时效软化"现象,且由传统多道次轧制制备的5A12+0.2Sr合金具有最优的抗晶间腐蚀性能。     

稳定化处理对Al-Si合金疲劳性能的影响

研究了稳定化处理对Al-Si合金疲劳性能与组织的影响。对稳定化处理后Al-Si合金进行高温(350℃)旋弯疲劳试验,观察合金材料的疲劳断口、显微组织与析出相。结果表明:稳定化处理后,Al-Si合金高温疲劳寿命比T6态处理的合金提高了4倍以上;合金组织中,初晶Si圆整化程度提高,长条状的共晶Si颗粒化,均匀弥散分布在基体中,合金塑性提高了1倍以上;稳定化处理后,基体中弥散析出大量细小的Al_2Cu相,阻碍位错运动,从而提高了Al-Si合金疲劳寿命。     

低合金钢耐大气腐蚀规律研究

为快速评价和研究低合金钢在以二氧化硫为主工业污染环境中的耐蚀性，采 用干湿复合循环实验、X射线衍射和扫描电镜等方法研究了5种钢在试验环境中的腐蚀规律及腐蚀产物特征.结果显示出5种材料的耐蚀性降低的顺序为6CuP， CortenA，09CuP，20Steel，A3，没有添加合金元素的A3钢的腐蚀速率是最耐蚀的06CuP的249倍；腐蚀失重随时间均遵从指数衰减规律：Y＝Y\-0+Ae\{-t／B\}.数据拟合计算的指前因子-A／B顺序与5种材料的耐蚀顺序一致.     

5A06/T2异种材料搅拌摩擦焊接头的耐蚀性

为了研究Al/Cu异种材料搅拌摩擦焊焊缝的耐腐蚀性能,对4mm的5A06和T2搅拌摩擦焊焊接接头进行了浸泡腐蚀试验。结果表明,焊缝区的耐腐蚀性能比铝合金母材要差,而焊缝铝铜结合过渡区耐腐蚀性能最差,并在该区域产生了腐蚀沟。电子能谱和X射线衍射物相分析结果发现,在过渡区Mg含量比其它区域高,而且有少量Al4Cu9产生,它的自腐蚀电位比铝高,这是导致该区域严重腐蚀的主要原因。     

5A06铝合金MIG焊接工艺研究

采用脉冲MIG焊,通过对焊前准备、焊接方法、焊接材料、焊接规范等方面进行的试验和分析,确定了5A06-H112铝合金板(δ=5 mm)拼焊工艺规范结果表明,合理的焊接工艺规范能够有效控制焊缝的成形和焊接气孔的产生.     

WC nano-particle surface injection via laser shock peening onto 5A06 aluminum alloy

A novel technique, named nano-particle surface injection via laser shock peening-NPSI/LSP, for surface modification of light alloys is reported. The WC nano-particles were implanted into a 5A06 aluminum alloy surface under a very high pressure (up to Giga or even tens of Giga Pascal), produced by a Q-switched pulsed Nd:Glass laser system. The results confirmed that the surface performance of the 5A06 aluminum alloy have been dramatically improved by the NPSI/LSP process based on an integrated strengthening mechanism of laser shock peening, nano-particles and nano-particle intensified shock peening.     

5A06铝合金材料中金属化合物缺陷分析

通过对5A06铝合金材料中金属化合物的超声波探伤和能谱分析,发现导致金属化合物产生的主要原因有:Al-Ti中间合金加入过量或局部过量,Mg元素加入偏多,铸造温度偏低。根据产生的原因,提出工艺改进方案。     

热循环作用下5A06铝合金焊接接头断裂机理的研究

通过模拟空间热循环试验,研究了热循环因素对5A06铝合金焊接接头断裂机理的影响。结果表明,热循环及外加载荷环境会造成5A06铝合金焊接接头断裂机理的改变,会在焊接接头的热影响区处形成更多的损伤。这是由于焊接热影响区中聚集、析出的第二相粒子的热膨胀系数与铝合金母材相差很大,热循环及外加载荷造成了基体与第二相之间的脱离,导致接头性能劣化和断裂机理的改变。     

5A06铝合金材料高温热物理参数的工程估算方法

5A06(LF6)铝合金是一种基本的焊接结构材料,但该合金的热物理参数,尤其是在较高温度范围内的材料属性在一般工程条件下很难确定,对工程计算的准确性有很大影响.基于工程试验结果确定了5A06铝合金结构的最佳退火温度,根据该结构在不同温度退火消应力处理后的变形回弹量,建立有限元模型,应用ANSYS中的灵敏度与概率设计(PDS)系统对该材料的热物理性能进行估算.结果表明,估算所得的热物理参数值基本符合工程实际,所采用的概率分析方法为估算材料的高温热物理参数提供了一种唯象的有效工程手段.     

铝合金厚板激光扫描填丝焊接气孔抑制

为减少大厚板5A06铝合金激光焊接缺陷,提高焊接过程稳定性,采用激光光束以一定方式运动的扫描焊接的新焊接方法,研究了激光束不同的运动轨迹、幅度、频率对铝合金激光深熔焊接焊缝气孔率的影响,并在焊接坡口设计优化基础上应用窄间隙扫描激光填丝焊接技术进行130 mm厚5A06铝合金焊接试验. 结果表明,采用圆形扫描方式,当激光光束的扫描幅度大于1 mm,扫描频率选择最高频率附近时,能够大幅降低焊缝气孔率;采用窄间隙激光扫描填丝的焊接方法,获得了焊缝平均气孔率1%,无侧壁未熔合、层间未熔合、裂纹等焊接缺陷的130 mm厚5A06铝合金优质焊接接头.