自然时效效应及预时效处理对7A20铝合金组织性能的影响

研究了中强度7A20铝合金的自然时效硬化效应及预时效处理对组织和性能的影响。采用光学显微镜和透射电镜表征了其微观组织结构,采用维氏硬度计和万能拉伸试验机测试了其硬度和力学性能。结果表明:固溶态7A20试验铝合金的自然时效硬化效应明显,12天后硬度由56 HV0.5提高到122 HV0.5,提高了117.86%。经120 ℃×10 min预时效处理后,自然时效硬化增量最低,相比于固溶态降低了16 HV0.5,有效抑制自然时效硬化效应;同时,预时效处理提升了烘烤硬化效应,烘烤硬化后屈服强度提升了166 MPa,抗拉强度提高了51 MPa,伸长率降低了7%。烘烤处理前,其晶内的强化主要来自于与基体共格的GP区,烘烤处理后为尺寸小于5 nm、弥散分布的η′强化相。     

复合预轧制与回归再时效平衡7A99铝合金的强度和耐蚀性（英文）

对7A99铝合金分别进行峰值时效(PA)和回归再时效(RRA)处理,并复合预轧制与回归再时效(RRRA)以平衡其力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,PA处理的试样析出物主要是尺寸细小的不稳定η’相,而经RRA和RRRA处理后则出现粗大稳定的η相。PA处理的试样晶界析出物尺寸最小且呈连续分布,而经RRA和RRRA处理后,晶界析出物的尺寸增大、分布不连续,并发生铜富集。RRRA处理的试样硬度和强度均高于RRA处理的试样,甚至接近PA处理的试样。此外,试样经RRA和RRRA处理后,表现出比PA试样更好的抗腐蚀能力。这些结果表明,提出的预轧制和回归再时效方法能够在不大幅削弱强度的情况下提高合金的耐腐蚀性。     

分级时效热处理对7A85铝合金结构壁板组织性能的影响

以7A85铝合金结构壁板为研究对象,结合力学性能测试与微观组织分析,研究了分级时效热处理温度与时间对7A85铝合金结构壁板组织性能的影响。结果表明,7A85铝合金单级时效热处理析出相主要为Al₂Cu相、Mg₂Zn₁₁相与G.P.Ⅱ区,与α-Al基体呈半共格关系,在保持较高强度的基础上兼具了良好的塑性。双级时效处理后合金析出相为Mg₂Zn₁₁相、Mg_3.5Zn_1.5相与MgZn₂相,强化机制为G.P.Ⅱ区和Mg₂Zn₁₁析出相与α-Al基体的半共格晶格畸变强化,屈服强度与硬度有所上升,塑性随之下降。随着时效保温过程的持续进行,析出相转变为Mg₂Zn₁₁相、MgZn₂相与Al₂CuMg相,且MgZn₂为主析出相,与α-Al基体的晶格关系转变为完全非共格,强度随之下降...     

人工时效与自然时效对Al-7Si-0.6Mg铝合金组织与力学性能的影响

研究了人工与自然双重阶段时效对铸造Al-7Si-0.6Mg合金的力学性能影响.试验结果表明:A1-7Si-0.6Mg合金经535℃×10h(固溶)+水淬+165℃×1 h(人工时效)+24h(自然时效)+165℃×5 h(人工时效)热处理工艺后,其抗拉强度321MPa、伸长率12％,相对T6热处理工艺试样其抗拉强度及伸长率分别提高了7.7％和140％;其室温拉伸断口中存在大量的等轴韧窝,尺寸细小且分布均匀,属于韧性断裂方式;人工与自然双重阶段时效对A1-7Si-0.6Mg力学性能提高的机制主要是共晶硅的球粒化与分布、Mg2Si沉淀强化、析出相Si相与位错间的交互作用.     

时效处理对7A20铝合金时效硬化响应和晶间腐蚀的影响

研究了自然时效(NA)效应对7A20铝合金人工时效硬化行为的影响,测试了其维氏硬度和力学性能,运用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜表征了其微观组织演变情况.结果表明:固溶处理后的试样在室温放置过程中表现出明显的自然时效效应.经3天(NA3)和8天(NA8)自然时效处理后的试样,人工时效初期均出现了时效软化效应,经2 h人...     

深冷处理对7A99铝合金峰值时效析出相的影响

对7A99超高强铝合金反向挤压材采用T6峰值时效处理与冷热循环峰值时效热处理(简称T6-DCT),通过TEM、HRTEM与3DAP研究深冷处理对峰值时效析出相的种类、分布、尺寸以及析出密度的影响。结果表明,冷热循环峰值时效处理后晶粒内部析出相种类增多,由η'相变成η'相与η相共存;冷热循环峰值时效处理可以将析出相的平均等效半径由1.201nm减小为1.001 nm,将析出相的密度由4.53×10~(24)/m~3提升至7.55×10~(24)/m~3,实现弥散强化;深冷处理可以降低Zn、Mg元素的微观偏聚,提高析出相的分布均匀性。     

自然时效对A7N01铝合金光纤激光-变极性TIG复合焊接头组织和性能的影响

对4 mm厚的A7N01铝合金光纤激光-变极性TIG复合焊接头进行自然时效,通过金相显微试验、力学性能测试、差热分析、透射电镜分析等方法研究了自然时效对复合焊接头显微组织、力学性能的影响规律. 结果表明,自然时效30天后,焊接接头力学性能明显提高并达到稳定,接头抗拉强度较焊态时提高了约15%,均值达到369 MPa,为母材的83%,其断后伸长率从焊态3.1%提高到4.4%. 去除余高后,抗拉强度进一步提高到394 MPa,达到母材94%断后伸长率提高到7.6%. 断裂位置均在焊缝处,断口为韧窝状,为典型的韧性断裂. 自然时效后,焊缝显微组织没有发生明显改变,但焊缝中的析出相数量和尺寸比焊态时增多,焊缝中主要析出相主要为GP区及部分亚稳态η′相和η稳定相. 这些析出相能够钉扎位错,提高焊接接头强度.     

形变诱导析出对7A20铝合金组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和拉伸试验机等手段研究了预变形温度和预析出时间对7A20铝合金中第二相析出行为和组织性能的影响。结果表明:300~450 ℃预变形温度下析出的MgZn₂相,粒子尺寸基本在0.1 μm左右,400 ℃析出的粒子数量最多,分布更均匀。不同预处理制度下,合金在400 ℃保温2 h的预析出处理后,屈服强度和抗拉强度达到最高值,分别为170 MPa和310 MPa,同时伸长率也达到20%。拉伸断口均表现为韧性断裂特征。热轧形变和预析出处理后,MgZn₂析出相衍射峰主要出现在40°~45°之间。试验合金1、2和4 h预析出处理后,MgZn₂相的尺寸分别为0.1~0.2、0.3~0.8和0.6~1.0 μm。第二相粒子密度随预析出时间的延长逐渐降低。     

-180℃深冷处理对7A99铝合金峰值时效强韧性能与析出行为的影响

对7A99超高强铝合金反向挤压板材采用T6峰值时效处理与-180℃冷热循环时效热处理(简称T6-DCT),通过XRD、TEM、HRTEM与3DAP研究-180℃深冷处理对7A99铝合金反向挤压板材强韧性能以及析出行为的影响。结果表明,-180℃冷热循环时效处理使得铝基体的晶格常数由由0.40551 nm 增至0.40626 nm,起到了一定的固溶强化作用;-180℃冷热循环时效处理后晶粒内部生成大量与基体非共格的η相,晶界处η相呈现断续分布并形成晶界无析出带,降低材料的拉伸强度;-180℃冷热循环时效处理促进基体中Zn和Mg元素原子的微观偏聚,导致了Zn和Mg元素的非均匀析出;-180℃深冷处理可以减小时效终态析出相的平均等效半径与析出密度,将等效半径由1.2 nm减小至1.14 nm,将析出密度由4.53×10₂₄/m₃降低至3.87×10₂₄ /m₃,削弱析出强化效果; -180℃冷热循环时效处理后合金的强韧匹配性能得到显著改善,强度略有降低,韧性显著提高。     

自然时效对7050铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

对2.5 mm 7050-T7451铝合金搅拌摩擦焊接头进行自然时效处理,时效时间分别为72 h和17520 h.对时效处理的接头进行拉伸试验、显微硬度测试和微观组织观察,确定自然时效时间对接头的力学性能、硬度分布、微观组织以及析出物的影响规律.结果表明,自然时效17520 h接头的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率较自然时效72 h的接头分别提高了20%,12%和25%;自然时效17520 h接头的焊核区和热力影响区的硬度相应的提高了约60 MPa;随着自然时效时间的延长,焊核区和热力影响区的溶质原子富集区(GP区)所占的比例升高、η'和η析出相增多,它们能够钉扎位错,使位错运动消耗更多的能量,从而提高了接头的强度和塑性.     

室温停留对7475铝合金人工时效动力学的影响

人工时效前的室温停留,会对7475铝合金的人工时效产生一定的影响。通过电导率的测量,说明自然时效时由于GP区的弥散析出,导致样品的电导率持续下降;长时间室温停留后再进行人工时效时,由于GP区的形成,夺取一部分空位,使溶质原子扩散的驱动力减小,析出反应的表观激活能变大,电导率始终低于淬火后直接进行人工时效的样品。通过JMAK方程处理了所得数据,计算出重要的时效动力学参数tC和n,并说明了各自的影响因素。     

7A55铝合金预拉伸板材的双级时效工艺

研究了不同热处理工艺下7A55铝合金淬火预拉伸(W51)板材的力学性能、腐蚀性能、电导率变化以及相应的微观组织特点.用正交实验分析双级时效工艺,结果表明7A55铝合金双级时效的四因素中第二级时效温度和时间是影响最终性能的主要因素.淬火预拉伸7A55合金板材最佳双级时效热处理工艺分别为:T7651:121℃×5h+170℃×6h,T7451:121℃×5h+160`C×14h.电镜观察结果表明,T7451,T7651时效时晶内析出半共格的η'相和η相,并有不同程度粗化,晶界为断续分布的粗大η平衡相.这种微观结构能有效的提高7A55合金板材的电导率和腐蚀性能,同时使合金具有较高强度.     

时效制度对7A55合金微观组织与腐蚀性能的影响

采用透射电镜观察、剥落腐蚀实验以及慢应变速率拉伸实验研究时效处理制度对7A55合金预拉伸板材析出相特征、电导率和腐蚀性能的影响。结果表明:在T651峰时效态,7A55合金的晶内析出相主要为细小、弥散分布的GP区和η′相,晶界析出相呈连续分布,在T651状态合金虽然具有最高强度,但剥落腐蚀倾向严重,应力腐蚀敏感性最大;T7351时效态晶内析出相主要为短棒状的粗大η相,晶界析出物呈粗大、非连续分布,此时虽然耐腐蚀性能最好,但强度损失很大;T7651、T7451时效态晶内既存在与基体半共格的η′相,又存在与基体不共格的η相,晶界析出相比较粗大且析出相之间的间距增大,呈断续分布,因此,在T7651和T7451状态,合金强度损失不大,而耐蚀性得到明显改善。     

7A04铝合金扭转热变形行为研究

利用Gleeble-3500热模拟试验机扭转单元,在温度为360~480℃,应变速率为0.001~1 s~(-1)条件下,研究了具有纤维状晶粒组织7A04铝合金的流变行为。采用ZIESS PL-A662数码光学显微镜分析合金显微组织的演变规律,利用Zener-Hollomon参数法通过数学分析构建了该合金基于扭转的高温塑性变形本构方程。由应力-应变曲线分析可得:流变应力随温度的升高逐渐降低,随应变速率的增大而升高。在扭转中,随着棒材半径的增加,应变增大,晶粒形状也随之变化。组织分析表明:从试样的外表面到轴心的晶粒按形状可大体分为等轴晶粒区、椭圆形晶粒区及纤维状晶粒区。其原因是转动过程中距离试样轴心距离越远,变形量越大,动态再结晶越充分。     

时效处理对7A55铝合金微观组织和性能的影响

系统研究了时效处理对7A55铝合金微观组织演变和性能的影响.测试了其显微硬度、力学性能和电化学腐蚀性能,表征了透射组织和腐蚀形貌.试验结果表明:固溶处理后的7A55试验铝合金,具有高的硬化响应速率.经160℃ ×12 h时效处理后,显微硬度达到峰值,由固溶处理后的56 HV0.5提高到87 HV0.5,提高了55.36...     

回归再时效7150铝合金的蠕变时效行为（英文）

通过蠕变时效实验、拉伸性能测试、电导率测试和透射电镜观察,系统研究回归再时效状态的7150铝合金的蠕变时效行为。蠕变时效实验结果表明,回归再时效状态7150铝合金的稳态蠕变主要是位错攀移机制(应力指数≈5.8),其稳态蠕变行为对晶内和晶界的析出相变化不敏感,但总的蠕变变形随着再时效时间的延长而增大。另外,在140°C蠕变时效16 h后,4种回归再时效样品的屈服强度和抗拉强度基本相同,但伸长率随着再时效时间的延长略有下降。而且回归再时效处理有利于提高7150铝合金的硬度和电导率。研究结果表明,蠕变时效前的回归再时效处理可以改善7150铝合金的晶内和晶界组织,提高合金的成形效率,改善合金的综合性能,包括力学性能和电导率。     

预应变及时效处理对7A55铝合金残余应力及组织性能的影响

研究了预应变和时效处理对7A55铝合金残余应力和组织演变的影响。利用透射电镜和EBSD观察了微观组织,XRD测试了残余应力,显微硬度计测试了维氏硬度。试验结果表明:固溶后的试样,表面为压应力,沿轧制方向为-75 MPa,横向-115 MPa。经不同的预应变后,表面残余应力逐渐降低,施加2%的预应变后基本消除。180 ℃的时效温度下,残余应力的消减速度显著高于100 ℃和140 ℃下。随预应变量的增大,显微硬度逐渐增大,经3%的预应变后增大为92 HV0.5,提高了27.8%。显微硬度随时效时间的增加先增高后降低,峰值出现在15 h,100、140和180 ℃下时效时分别达到135、143和162 HV0.5。100 ℃×15 h的峰值硬度下晶内主要析出亚稳η′相,与基体呈共格关系;140 ℃时晶内析出相尺寸变大,出现圆片状η′相,与基体呈半共格关系;180 ℃时出现了短棒状η′相,尺寸达到5~20 nm,位相差小于10°的小角度晶界占了80%以上。