Cu、Li质量比及微量Sc、Ti元素添加对铝锂合金均匀化工艺的影响

采用熔铸法制备了不同Cu和Li含量,Cu、Li质量比及Sc、Ti元素添加的铝锂合金,通过金相组织观察、阳极覆膜金相观察、DSC测试、扫描电镜(SEM)观察、EDS元素分析等研究Cu、Li含量及Sc、Ti元素添加对铝锂合金均匀化优化工艺规律的影响。结果表明：铸态合金中存在粗大Al₂Cu相,含Ag、Zr(Sc)的晶界Al-Cu相和晶界AlCuMnFe(Ti)难熔相三种成分粒子;铝锂合金中优选均匀化温度随着Cu含量的升高而提高,并随着Cu、Li质量比的升高而降低;Sc元素的添加有利于优选均匀化温度的降低;Sc、Ti元素的复合添加促进优选均匀化温度的提高。     

2055铝锂合金双级均匀化工艺研究

摘 要:利用金相显微镜,差示扫描量热仪,扫描电镜研究了2055铝锂合金的均匀化处理工艺。研究结果表明：该合金适宜的均匀化处理制度为470℃/8h 530~535℃/22~24h。铸态合金树枝晶结构明显,由于Cu元素在晶界的大量偏析,形成了含少量Mg,Zn,Ag,Fe,Mn元素的AlCu相和Al2Cu 相的共晶相以及AlCuFeMn第二相粒子。铸态合金的过烧温度为522.7℃。一级均匀化过程中,主要是含Cu,Zn,Mg,Ag等元素的低熔点共晶相先行溶解;二级均匀化时主要是Al2Cu相回溶至基体,残余第二相的粒长在15μm左右,主要是含Cu,Fe和Mn元素的难溶相。第二级均匀化制度与均匀化动力学曲线匹配较好。     

Cu含量对铝锂合金组织、力学性能和腐蚀行为的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、万能试验机和电化学工作站等研究了T6时效处理Al-xCu-1.0Li-0.5Mg-0.4Zn-0.4Mn(x=2.0、3.2、3.4、3.6、4.0)合金板材的微观组织、力学性能及耐腐蚀性能。结果表明,Cu含量的增加促进合金的强度提升。当Cu含量为3.4%时,合金表现出优异的综合力学性能,其抗拉强度为360.4 MPa,伸长率为17.1%。铝铜锂合金的断裂形式在Cu含量为2.0%和3.4%时表现为韧性断裂、在Cu含量为3.2%时表现为混合断裂、在Cu含量为3.6%和4.0%时表现为脆性断裂。当Cu含量为3.2%时,合金表现出良好的耐腐蚀性能。Cu含量的增加有助于T₁相和立方相的析出,从而提高合金的力学性能,但过多的立方相会降低耐蚀性。     

电磁铸轧2099铝锂合金的均匀化工艺

采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针微区分析、差式扫描量热仪等研究了不同均匀化处理对不同工艺制备的2099铝锂合金组织的影响;并结合均匀化动力学确定了不同工艺制备的2099铝锂合金适宜的均匀化处理工艺.结果表明:传统铸造工艺制备的2099铝锂合金适宜的均匀化工艺为510℃×24 h,双辊铸轧工艺生产的电磁铸轧合金适宜的均...     

微重力电磁模拟制备高锂含量铝锂合金

采用普通熔炼工艺制备的铝锂合金，锂的质量分数不超过3％，否则，合金会出现严重的偏析。利用电磁模拟微重力装置，将原料放入涂有BN的高纯石墨坩埚并装入炉中，抽真空到10Pa开始对炉体加热，温度达到300℃时充入氩气，使炉内压力维持在40Pa，合金温度达到760℃时停止加热，保温40min，在电磁铁中输入励磁电流并在熔体中加入直流电场，温度降至凝固温度时去掉电磁场，冷却至室温，可以制备出锂的质量分数为5％-10％的二元铝锂合金。试验证明：利用该方法解决了合金的偏析现象。     

真空微重力熔炼高锂含量铝锂合金

利用电磁模拟微重力装置熔炼高锂含量铝锂合金。试验结果表明：Li的质量分数为5％～10％时不产生偏析；合金密度达到了超轻合金的密度范围。通过改进坩埚结构、加热方法、热处理工艺等措施，合金的性能接近已实际应用的8090合金。     

高Li含量Al-Li合金的发展与强韧化途径

高Li含量的Al-Li合金相对于其他合金或复合材料在轻量化上更具有优势,提高Li含量能降低Al-Li合金的密度,但Li含量过高会导致合金成分严重偏析又在一定程度上限制了Al-Li合金的发展.然而航空工业的超速发展要求Al-Li合金轻量化与优异的综合性能相匹配,获得性能更好的高Li含量Al-Li合金是探索的热点.阐述了通...     

电磁场对高锂含量铝锂合金锂元素偏析的影响

采用XPS测试方法,研究了电磁场模拟微重力环境下高锂含量Al-5%Li合金锂在凝固组织中的分布情况.通过与未施加电磁场的试验样品中锂在合金组织中分布的比较,结果表明:在电磁场模拟微重力的环境下,施加的电磁力可有效的抑制高锂含量导致的锂在凝固组织中所产生的偏析.     

脉冲电磁场效应对2195铝锂合金力学性能的影响及机理

基于试样不发生形变的脉冲电磁场效应实验装置,研究了脉冲电磁场效应对应变量为0.09的退火变形态2195铝锂合金力学性能和微观组织的影响规律及机理。发现脉冲电磁场效应对材料维氏硬度呈现阶梯影响规律。当放电电压低于临界电压(13 kV)时,试样的维氏硬度随放电电压的增加而降低,相对退火变形态试样降低达8.1%,脉冲电磁场对试样产生软化效应。当放电电压高于临界电压时,脉冲电磁场的软化效应与硬化效应趋于动态平衡。通过微观组织表征,发现脉冲电磁场效应可以促进材料第二相溶解,其平均尺寸和面积分数分别相对退火变形态试样降低8.8%和13.9%;脉冲电磁场效应影响材料位错演变,脉冲电磁场效应使得材料位错密度从退火变形态试样的2.37×10¹⁴ m^-2降低至1.42×10¹⁴ m^-2。此外,阐明了脉冲电磁场效应下材料软化和硬化现象的来源及机理,揭示了涡流软化效应和磁致应力硬化效应对位错、第二相及维氏硬度演变的影响机理。     

铝锂合金透射电镜定量相分析

通过对铝锂合金Ｔ１相电子衍射谱与形貌像之间关系的分析,建立了定量测定Ｔ１相尺寸的方法,根据Ｔ１相尺寸测定结果,分析了Ｔ１相尺寸与热自理工艺,稀土元素之间的关系。     

均匀化处理对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金微观组织和力学性能的影响

采用SEM、DSC、OM和室温拉伸试验等方法研究了Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金均匀化处理过程中长周期堆垛有序(LPSO)相演变及其对力学性能的影响。结果表明:合金铸态下的第二相含量从中心、R/2到边部依次减少,分别是11.72%、9.04%和6.71%。均匀化之后,LPSO相主要呈块状分布在晶界,并以层状向α-Mg晶粒内部延伸。LPSO相含量与LPSO相溶解温度(527.2℃)有关,520℃均匀化处理后LPSO相析出的更充分、含量最大,并且延长均匀化时间有利于LPSO相的析出。OM分析显示,LPSO相对晶界迁移有钉扎作用,使得510℃时晶粒没有发生明显的长大,而在530℃时发生剧烈长大,520℃×12 h均匀化时组织为晶粒尺寸90.79μm的细小等轴晶。拉伸试验表明,合金抗拉强度和伸长率与LPSO相析出量呈正相关,520℃×12 h时LPSO相含量最多,对应的抗拉强度和伸长率最大,分别是244.64 MPa和7.68%。     

INCONEL718高温合金均匀化处理的定量分析

利用定量分析手段建立INCONEL718高温合金的均匀化模型.采用金相法确定d406 mm铸锭的初熔温度,结果表明其初熔温度为1 170~1 180℃.采用两阶段均匀化热处理消除枝晶显微偏析.为了定量预测Laves相的溶解过程,提出一个和时间、温度相关的均匀化模型.在铸态组织的所有偏析元素中,Nb和Ti为偏析程度最大的正偏析元素.然后,分别计算在1 140℃时各合金元素的扩散系数,并与另外两种常见的含铌高温合金进行比较.     

固溶处理对新型铝锂合金组织和性能的影响

对新型铝锂合金进行不同工艺固溶处理+ 165℃×20 h单级人工时效,研究固溶温度和时间对新型铝锂合金组织和性能的影响.结果表明,随固溶温度的升高,合金弥散析出的第二相不断长大,新型铝锂合金的抗拉强度和屈服强度有所提升,塑性、韧性下降;固溶时间对合金强度和塑性的影响较小.535℃×30 min固溶处理后,综合力学性能较好.     

均匀化处理对3003铝合金铸锭耐蚀性的影响

对半连续铸造3003铝合金铸锭进行了不同温度的均匀化处理,通过光学显微镜及双臂电桥考察了合金中第二相的变化。借助于电化学工作站测量了均匀化处理前后合金的动电位阳极极化曲线、交流阻抗曲线以及环形阳极极化曲线,并通过扫描电镜观察了合金腐蚀后的形貌,用于研究均匀化处理对3003铝合金铸锭耐蚀性的影响。结果表明,半连续铸造3003铝合金经不同温度均匀化处理之后,第二相发生明显变化,并且第二相的数量、分布及形貌对合金的耐蚀性有着重要影响。第二相越多,则合金的耐蚀性越差;第二相分布越均匀则合金耐蚀性越好;粗大而尖锐的第二相相对于球化第二相降低了合金的耐蚀性能。     

1420铝锂合金的各向异性

以1420铝锂合金为对象，研究了轧板的各向异性在时效过程中的演化，并探讨了δ′相强化的各向异性机制。研究结果表明：随着时效的进行，合金的各向异性逐渐增强，合金的拉伸断裂特征也出现各向异性；且随着时效的进行，合金的断裂方式由沿晶分层断裂向沿亚晶分层断裂转变。可以认为，δ′相是通过共面滑移来软化滑移面、减少滑移系数目，从而增强合金的各向异性。     

Cu含量对压铸铝硅合金组织和性能的影响

为研究Cu含量对压铸铝硅合金组织和性能的影响,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察了显微组织形貌,并进行了相成分分析。结果表明：A356合金压铸组织中主要是条片状的Si相,添加Cu后,合金中出现Al2Cu相,该相分布在Si相四周及晶界上;随着Cu含量的升高,Si相由条片状变为团聚的骨骼状,除主要强化相Al2Cu相以外,还生成了强化相W相(AlxMg5Si4Cu4);向压铸合金中添加Cu后,合金强度得到了较明显提升,但Cu过高会明显降低合金的塑性。     

铝锂合金制备及强韧化研究进展

铝锂合金具有低密度、高强度、高弹性模量和良好耐蚀性等优点,已广泛应用于航空航天、军事工业等领域。本文对铝锂合金的发展历程及应用情况进行概述;介绍了铝锂合金的制备工艺,包括熔炼铸造法、粉末冶金法和喷射沉积法;重点对铝锂合金强韧化机制及方法进行归纳和总结,并对铝锂合金的研究和发展进行展望。     

均匀化处理及冷却方式对Mg-Y-Zn合金显微组织及硬度的影响

利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和硬度测试等方法研究了均匀化处理以及冷却方式对Mg-Y-Zn合金显微组织及硬度的影响。结果表明:铸态合金的组织由α-Mg基体、连续网状分布的层片状LPSO相及不规则块状Mg24Y5共晶相构成。均匀化处理过程中,Mg24Y5共晶相逐渐溶解,层片状LPSO相沿平行片层方向向晶粒内部持续生长直至贯穿整个晶粒,并在垂直片层方向发生聚集粗化。相较于水冷态合金,炉冷态合金晶粒内部析出细小弥散的针状相。硬度测试结果表明:均匀化处理初期,合金硬度得到一定程度的提升;进一步延长均匀化处理时间,合金硬度降低。其次,炉冷态合金硬度低于水冷态合金。