均匀化处理对6063铝合金微观组织结构的影响

采用金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究了均匀化温度和时间对6063合金显微组织的影响。结果表明:铸态合金由过饱和α-Al固溶体和非平衡共晶相组成;铸态合金进行均匀化处理,随温度的升高和保温时间的延长,非平衡共晶组织逐渐消失,合金枝晶偏析逐渐消除;在495℃保温6h,过饱和基体析出Mg2Si相,温度升高到555℃,Mg2Si相完全回溶,针状β-Al9Fe2Si2完全转变为颗粒状α-Al12Fe3Si,同时基体中析出亚微米级AlFeSi和AlFeCrSi相。555℃保温6h退火处理是6063合金铸锭较适宜的均匀化处理工艺。     

原铝液DC铸造2A12铝合金铸锭的高温均匀化研究

针对原铝液DC铸造制备的2A12铝合金铸锭,利用金相显微镜、扫描电镜及其附带的能谱分析仪、电导率测定、DSC测定分析及拉伸试验研究了其铸态显微组织,以及高温均匀化工艺对合金铸锭显微组织、轧材力学性能及电导率的影响。结果表明,原铝液DC铸造2A12铝合金铸锭的铸态组织具有明显的树枝晶状特征,其中α-Al构成树枝晶晶干,块状Al2Cu和AlFeMnCu合金相及具有明显共晶组织特征的层片状S相Al2CuMg均分布于晶干间;合金铸锭在490℃均匀化保温8 h之前,可溶合金相回溶入基体的速度很快,490℃均匀化时间超过12 h以后,可溶合金相回溶入基体的速度很慢,490℃均匀化处理保温时间延长至36 h,合金基体中仍残留大量低熔点合金相;497℃24h高温均匀化处理不能完全消除合金基体中低熔点产物,但经497℃12 h均匀化处理后合金基体中残留低熔点合金相量较经490℃36 h均匀化处理后合金基体中残留低熔点合金相量更少;497℃均匀化保温时间由12 h延长至24 h对其热轧板力学性能及电导率无明显提高作用。     

一种Al-Mg-Si-Cu铝合金的均匀化处理

设计一种新型A1-Mg-Si-Cu铝合金,合金成分为Al-1.04Mg-0.85Si-0.018Cu(质量分数).采用金相观察、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究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:新型A1-Mg-Si-Cu铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,合金元素Si、Mg和Fe在晶内及晶界分布不均匀;550℃×24h均匀化处理后,合金中非平衡低熔点共晶组织和Mg2Si相基本溶入基体,Fe元素偏析难以通过均匀化消除,均匀化后,晶界上部分β-A15FeSi相转变成α-Al8Fe2Si相;该合金的过烧温度为574.5℃,最佳均匀化制度为550℃×24h;合金铸态和均匀化后维氏硬度分别为58HV和78HV,比6061合金分别提高了20％和85％.     

Al-9.1Zn-1.9Mg-1.6Cu合金均匀化工艺研究

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析和差示扫描量热分析研究了Al-9.1Zn-1.9Mg-1.6Cu合金铸态与均匀化态显微组织及相组成演化规律。试验结果表明,该合金铸态组织中存在大量的非平衡低熔点共晶相,其初始熔化温度为475℃;合金铸态组织相组成包括α-Al、η-MgZn2及少量的Al7Cu2Fe相;在460℃以上均匀化后,该合金处于α-Al单相区,组织中非平衡低熔点共晶相均能固溶于基体内;465℃×24h是该合金适宜的均匀化处理工艺。     

7175铝合金铸锭均匀化工艺及组织分析

采用DTA热分析仪、光学显微镜和扫描电镜(SEM)等分析仪器,研究了7175铝合金铸锭组织及均匀化工艺。结果表明,7175合金的铸态凝固组织由α(Al)+S相+T相非平衡共晶相组成;当均匀化温度在440℃时,合金中枝晶组织部分消失,低熔点相溶解不充分,当均匀化温度在460℃时出现过热组织。调整为阶段均匀化440℃×12 h+460℃×8 h处理后,合金晶界处的共晶组织基本消除,第二相尺寸降低至30μm以下,含铜相基本全部回溶,均匀化效果良好。     

6063合金铸锭中结晶相及其均匀化

采用金相、扫描电镜及能谱分析等方法,研究了6063合金半连续铸锭中的结晶相及铸态和均匀化态的显微组织,确定了6063合金的最佳均匀化制度。结果表明:6063合金半连续铸锭中存在大量非平衡凝固共晶体,其共晶相为Mg_2Si相、AlFeSi相、Al1_3Fe_4相;经570℃×7h均匀化后,非平衡共晶相基本回溶,基体组织均匀;570℃×7h为最佳均匀化制度。     

均匀化退火对ZA27合金组织与性能的影响

采用差示扫描量热法(DSC)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等手段研究了均匀化处理对铸态ZA27合金显微组织及力学性能的影响,确定了该合金的均匀化温度及过烧温度.结果表明,合金铸态组织存在严重的枝晶偏析及明显的非平衡共晶组织,经360℃×12 h均匀化退火后,枝晶偏析及非平衡共晶β相基本消除,晶界处富Cu的ε相溶入基体,布氏硬度为84.5HB,抗拉强度为326 MPa,伸长率为10.2%.ZA27合金铸锭适宜的均匀化处理工艺为360℃×12 h.     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.12Ce合金铸锭的均匀化退火及组织演变

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、波谱分析(WDS)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC)等技术对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.12Ce合金铸态组织及均匀化退火过程中的组织演变进行研究。结果表明:该合金铸态组织存在严重的枝晶偏析,主要由α(Al)基体、α(Al)+Mg(Zn,Al,Cu)_2非平衡共晶组织以及少量的θ(Al_2Cu)相、Al_8Cu_4Ce相、Al_7Cu_2Fe相构成;均匀化退火过程中,大量层片状共晶组织溶入基体,同时转变生成Al_2Cu Mg相;合金的过烧温度为474.87℃;合金的最佳单级均匀化退火工艺为465℃、40 h,这与均匀化动力学方程测算结果接近;合金经(435℃,8 h)+(470℃,32 h)双级均匀化退火处理后,回溶效果更好,主要残留相为难溶的Al_2CuMg相,少量含Fe杂质相以及Al_8Cu_4Ce相。     

含微量Zr的Al-Cu-Mg-Ag合金多级均匀化热处理中的组织演变

采用扫描示差量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)和能谱分析(EDS)等手段研究了含微量Zr的Al-Cu-Mg-Ag合金铸态与不同均匀化热处理态的显微组织演化和成分分布,测定了该合金铸态组织中的低熔点共晶相的成分和熔化温度,确定了该合金的均匀化处理制度和过烧温度.结果表明:Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金铸态组织晶界上主要的非平衡相为Al2Cu,其熔点为523.52℃.合金经420℃×6h一级均匀化处理后,Al3Zr粒子在基体内二次析出且弥散分布.经515℃× 24h二级均匀化处理后,晶界上的非平衡相大部分溶入基体,枝晶偏析基本消除,晶内各元素分布均匀.该合金的最佳均匀化制度为420℃× 6h+515℃× 24h,均匀化过烧温度为520℃.     

Al-Zn-Mg-Zr合金铸锭的均匀化

采用差示扫描量热分析确定Al-Zn-Mg-Zr合金均匀化处理温度和过烧温度,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和透射电镜研究合金铸锭均匀化过程中显微组织的演化,探索该合金的均匀化热处理工艺,研究铸锭均匀化动力学过程,并利用菲克定理构建均匀化动力学方程。结果表明:铸态Al-Zn-Mg-Zr合金由α(Al)固溶体、固溶了Cu元素的η-Mg Zn2相和非平衡共晶相T-Mg32(Al,Zn)49组成。随着均匀化温度的升高和时间的延长,非平衡共晶相溶入基体,晶内有弥散Al3Zr粒子析出,该合金的最佳均匀化热处理工艺为470℃退火16 h。     

Al-0.8Mg-1.0Si-0.7Mn合金均匀化热处理工艺

采用光学显微镜、差热分析、扫描电镜、能谱分析,研究了Al-0. 8Mg-1. 0Si-0. 7Mn合金的铸态组织以及铸锭经不同均匀化制度处理后的微观组织。结果表明,试验合金的铸态组织中主要存在Mg2Si相和Al(Fe Mn) Si相,同时存在少量的Al Cu MgSi相和Al Mn相;铸锭过烧温度为589℃;铸锭经560℃保温24 h均匀化处理后,组织中Mg2Si相回溶充分,含Fe相发生了球化,同时在均匀化过程中析出了一种含Mn相。工业化生产条件下,宜采用560℃保温24 h的均匀化处理工艺。     

2D70铝合金铸态及均匀化态的显微组织演变

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射物相分析(XRD)、差示量热法(DSC)等方法,研究了2D70铝合金铸态组织的相组成,对比观察了该合金铸态、常规均匀化态、高温均匀化态的显微组织.研究结果表明,该合金铸态组织由Al2CuMg、Al2Cu、Al9FeNi、Al7Cu2Fe、Al7Cu4Ni等相组成.DSC和XRD分析表明,单级均匀化处理后可使Al2CuMg基本熔入合金基体中,然而合金中仍存在部分高熔点共晶相,但其起始溶解温度已提高,这为双级均匀化创造了条件.合金铸锭经双级均匀化后高熔点的共晶相回溶的更充分.铸锭中的Al9FeNi、Al7Cu2Fe、Al7Cu4Ni等相在均匀化处理过程中基本不变.     

7075铝合金铸锭组织及均匀化研究

采用光学显微镜察、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察等分析方法,研究了7075铝合金铸锭组织及均匀化工艺。结果表明,Al-Zn-Mg-Cu-Cr合金的铸态凝固组织由Al基体+Mg(Zn,Al,Cu)2非平衡共晶相组成;均匀化温度在460℃时,合金中枝晶组织部分消失,低熔点相溶解不充分,在470℃均匀化出现过烧现象。合金经460℃×5h+480℃×24h和460℃×5h+490℃×24h均匀化之后,晶界处的共晶组织基本消除,但晶粒显著长大,两种双级均匀化的晶粒尺寸分别约为120μm和150μm。用400℃×5h+460℃×24h+470℃×24h三级均匀化后,基本消除了共晶组织,均匀化效果很好且晶粒尺寸约为75μm,是最佳的均匀化制度。     

7050铝合金铸锭均匀化热处理

试验研究了7050铝合金铸态及不同温度-时间均匀化处理后的组织演变。研究结果表明:铸态组织中存在严重枝晶偏析,400℃均匀化处理过程中,非平衡凝固共晶相向合金基体持续溶解,在465℃均匀化时,平衡η(MgZn2)相、T(Al Zn MgCu)相等大部分共晶相回溶到基体中,晶界明显细化,均匀化效果显著。确定了7050铝合金铸锭最佳均匀化工艺制度为465℃保温24 h。     

Al-Cu-Mg-Ag-Sc-Zr合金的均匀化工艺

采用金相显微镜、差示扫描量热仪、扫描电镜、扫描透射电镜研究了Al-Cu-Mg-Ag-Sc-Zr合金的铸态组织及均匀化过程中的组织演变。结果表明:合金的过烧温度为520℃,其最佳双级均匀化工艺为420℃×6 h+515℃×24 h;试验合金经双级均匀化处理后,低熔点共晶相少量残留,基体上均匀地析出细小弥散的Al3(Sc,Zr)粒子。     

高锌超高强铝合金的均匀化退火工艺

为了获得高锌超高强铝合金均匀化退火适宜工艺,采用光学显微镜、差示扫描量热法、扫描电镜、能谱分析等方法研究二极均匀化退火工艺对高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的组织和T6(120℃×24 h)人工时效后的力学性能的影响。结果表明,合金经400℃,4 h均匀化后的过烧温度为471℃;实验合金的最佳二级均匀化退火工艺为随炉升温到400℃保温4 h,再随炉升温到467℃保温30 h;合金经该均匀化工艺处理后,铸锭中的元素偏析明显消除,共晶相明显减少,合金挤压态析出相较小且分布均匀,合金力学性能明显改善。     

均匀化退火工艺对Cu-Si-Ni合金组织和性能的影响

Cu-3Si-2Ni合金铸态组织中存在许多粗大呈骨骼状的Ni2Si相以及严重枝晶偏析,这大大影响了铸锭的成形性能。为改善其成形性能,分别在850～950℃保温2～8h,进行均匀化退火研究。结果表明,经900℃×4h的合理退火工艺后铸态合金的枝晶偏析大部分被消除,合金的塑性得到明显改善,且均匀化退火后合金的断裂方式由铸态时的准解理断裂加部分剪切断裂转变为微孔聚集型韧性断裂。     

新型Al-Mg-Cu铝合金铸锭均匀化过程中相的变化

采用金相、扫描电镜、能谱和DSC分析方法研究了新型Al-Mg-Cu铝合金(以下简称A铝合金)半连续水冷铸锭均匀化处理过程中相的变化.结果表明,A铝合金半连续铸锭的铸态组织中存在大量非平衡凝固的含Al2CuMg和Al2Cu的共晶相,其熔化温度为505℃;在595℃12 h均匀化过程中,该合金铸锭中非平衡凝固共晶相发生溶解,合金中铸造过程形成的非平衡凝固共晶体Al2Cu全部消失,但Al2CuMg相不能完全溶解.     

微量Mn及均匀化工艺对Al-Mg-Si合金铸锭微观组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和定量图象分析仪研究了微量Mn和均匀化工艺对Al-Mg-Si合金铸锭微观组织的影响。结果表明:Al-0.60Mg-0.65Si合金铸锭组织主要由树枝状的α-Al固溶体、块状Mg_2Si、过剩Si和针片状的β-AlFeSi相组成。均匀化处理后铸锭组织中枝晶偏析基本消除,块状Mg_2Si相和低熔点共晶组织溶解,粗大的长针状β-AlFeSi相转变成细小的α-AlFeSi粒状相。这种β→α相变与化学成分、均匀化温度和时间密切相关,添加0.30%Mn能显著促进此相变,Al-0.63Mg-0.66Si-0.30Mn合金合适的均匀化处理工艺为580℃×4 h。     

一种Al-Mg-Si-Cu-Mn合金铸态及均匀化退火组织研究

采用金相显微镜(OM)及能谱仪(EDS),研究了Al-0.9Mg-0.9Si-0.6Cu-0.6Mn合金的铸态及其均匀化后的组织,并对合金的铸态组织及均匀化退火过程中相的演化进行了分析.结果表明:合金的铸态组织中存在大量的网状化合物和球状析出物,分别是α-Al+Ai(MnFe)3Si2的共品体和富铜相.均匀化退火过程中,随均匀化退火温度的升高,网状结构α-Al+Al(MnFe)3Si2的共晶体逐渐变成球状细小颗粒Al(MnFe)3Si2相,材料的微观组织得到改善.经560℃×6 h退火,均匀化过程基本完成,品粒未发生明显的粗化.