固溶温度对Al-Cu-Mg-Ag合金显微组织与力学性能的影响

通过金相显微镜、透射电镜、扫描电镜和室温拉伸试验研究了固溶温度对Al-Cu-Mg-Ag合金显微组织与力学性能的影响。结果表明: 随着固溶温度提高(500~520 ℃), Al-Cu-Mg-Ag合金在190 ℃/2 h时效过程中析出的Ω相数量密度逐渐增加, 而且Ω相的大小更均匀, 从而导致合金的强度和热稳定性逐渐提高。热暴露(200 ℃/1 000 h)后, Ω相数量密度显著下降, 从而导致Al-Cu-Mg-Ag合金的强度大幅下降。在热暴露过程中, Ω相的直径方向增长速率远远大于厚度方向增长速率。     

稀土Er对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和力学性能的影响

通过室温拉伸和高温拉伸实验以及金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射测试,研究了稀土Er对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和力学性能的影响。结果表明: Al-Cu-Mg-Ag合金中添加微量Er元素后,合金晶粒尺寸明显减小;Er在Al-Cu-Mg-Ag合金中以Al₈Cu₄Er相存在,没有观察到Al₃Er相;随着Er含量升高,Al-Cu-Mg-Ag合金中Ω相析出受到抑制,进而导致合金的室温和高温力学性能显著下降。     

不同峰时效处理后Al-Cu-Mg-Ag合金的显微组织和晶间腐蚀性能

通过维氏硬度试验、拉伸试验、晶间腐蚀试验、极化曲线试验以及透射电镜和扫描电镜观察,研究了不同峰时效状态(165℃/16 h、180℃/6 h和190℃/2 h)下Al-Cu-Mg-Ag合金的力学性能、显微组织和晶间腐蚀性能的差异。研究结果表明:3种峰时效状态下,180℃/6 h时效状态合金的Ω相和θ′相总数量密度最高,其抗拉强度和屈服强度分别为513.6 MPa和463.4 MPa。当时效温度达到190℃时,θ′相迅速粗化从而抑制Ω相的析出,降低了Ω相的数量密度。另外,不同峰时效状态的无沉淀析出带(PFZ)宽度从大到小依次为:180℃/6 h>190℃/2 h>165℃/16 h。由于在晶间腐蚀过程中,PFZ作为阳极优先被腐蚀,因此180℃/6 h时效状态合金的抗晶间腐蚀性能最差,而165℃/16 h时效状态合金的抗晶间腐蚀性能最好。     

Cu,Li含量对新型超高强铝锂合金力学性能及微观组织的影响

利用力学性能测试和TEM分析测试手段,计算出铝锂合金Al-(3.6%~4.15%)Cu-(1.1%~1.4%)Li中非固溶Cu,Li原子摩尔分数总和及Cu/Li原子摩尔分数比,分析了强度和微观组织之间的影响机理.结果表明,合金中的主要时效强化相为大量T1相(Al2CuLi)和少量θ′相(Al2Cu),Li含量较高的合金可能析出的极少量δ′相(Al3Li).在上述成分范围内,随Cu含量或Li含量增加,合金强度提高,且Li含量的增加幅度不同,对合金强度的提高幅度存在明显的差异.非固溶Cu,Li原子摩尔分数总和及其比例共同作用,通过影响析出相总量、类型及各析出相分数决定合金强度.要获得铝锂合金的超高强度,在提高Cu,Li原子摩尔分数总和的同时,还要提高其比例.     

热处理对铸态Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织性能的影响。结果表明,固溶处理时,随着固溶时间延长,合金枝晶逐渐溶解、晶粒逐步球化,适宜的固溶处理制度为510℃×8 h,此时合金组织分布均匀,析出少量细小的二次颗粒相,延伸率较高;合金适宜的时效处理制度为200℃×16 h,此时偏聚在晶界处的合金相析出迁移,晶界清晰,组织均匀度高,合金屈服强度达到136.3 MPa,较铸态提升16.5%。510℃固溶8 h+200℃时效16 h处理后,组织均匀度和弥散程度进一步提升,抗拉强度和硬度分别达到178.2 MPa和59.6HB,相对铸态合金分别提升了21.6%和23.4%。     

固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响

通过力学性能、电导率测试和差示扫描量热法(DSC)、能谱分析(EDX)及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察, 分析研究了固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响。结果表明: 当固溶时间为30 min时, 随固溶温度升高, 合金的拉伸强度和硬度先升高后降低, 520 ℃固溶温度下合金的力学性能最好; 520 ℃下, 随固溶时间的延长, 合金力学性能也呈现出先升高后降低的趋势; 520 ℃/30 min固溶处理的合金能获得最佳时效组织模式, T1相数量多、尺寸细小、弥散分布, 合金的综合力学性能最佳, 在此固溶制度下合金的断裂机制呈现穿晶断裂和沿晶分层断裂的混合断裂模式; 固溶温度为525 ℃时合金有局部过烧现象。     

微量Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸试验机,研究了微量Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与力学性能的影响.结果表明:Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织由α-Al枝晶和晶间非平衡共晶相组成,经均匀化处理和挤压后,共晶相弥散分布在铝基体上.随着Cu含量的增加,Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的抗拉强度逐渐升高,伸长率先增后减.当Cu质量分数为0.4%时,伸长率达到最大值.当Cu含量为0.6%时,合金挤压板材的抗拉强度为439.4MPa,伸长率为15.9%,与未添加Cu元素的Al-Zn-Mg合金挤压材相比,其抗拉强度和伸长率分别提高了13.5%和9.7%.     

不同峰时效处理后Al-Cu-Mg-Ag合金的显微组织和晶间腐蚀性能

通过维氏硬度试验、拉伸试验、晶间腐蚀试验、极化曲线试验以及透射电镜和扫描电镜观察,研究了不同峰时效状态(165 ℃/16 h、180 ℃/6 h和190 ℃/2 h)下Al-Cu-Mg-Ag合金的力学性能、显微组织和晶间腐蚀性能的差异。研究结果表明: 3种峰时效状态下,180 ℃/6 h时效状态合金的Ω相和θ'相总数量密度最高,其抗拉强度和屈服强度分别为513.6 MPa和463.4 MPa。当时效温度达到190 ℃时,θ'相迅速粗化从而抑制Ω相的析出,降低了Ω相的数量密度。另外,不同峰时效状态的无沉淀析出带(PFZ)宽度从大到小依次为: 180 ℃/6 h>190 ℃/2 h>165 ℃/16 h。由于在晶间腐蚀过程中,PFZ作为阳极优先被腐蚀,因此180 ℃/6 h时效状态合金的抗晶间腐蚀性能最差,而165 ℃/16 h时效状态合金的抗晶间腐蚀性能最好。     

一种高Mg含量Al-Cu-Li合金的力学性能与微观组织演化

研究了2060铝锂合金2 mm薄板的T8态时效时力学性能和微观组织演化.研究结果表明,2060铝锂合金有较强的时效响应及良好的强韧性配合性,2060铝锂合金T 8态时效析出相有θ′相、T1相和S′相.在整个时效过程中(0～140 h),T1相析出数量最多.时效0～100 h区间内,T1相及θ′相析出密度时效时间的延长而增大;时效100 h后,θ′相析出密度降低,但T1及θ′相的尺寸均增加,而S′相析出密度在整个时效过程中持续增加.     

微量Zn对Al-Cu-Li-Mg合金时效特性与微观组织的影响

通过时效硬化效应的测试和微观组织的透射电镜分析, 研究了不同含量Zn 对Al-Cu-Li-Mg 合金时效特性与微观组织的影响。研究结果表明:少量Zn 的添加增强了合金的时效硬化效应, 但延缓了峰值时间的到来, 且随Zn 含量的增加, 该作用越显著。合金时效硬化曲线上出现2 个硬化峰, 第一阶段的硬化峰是由于δ′的早期析出所致, 第二阶段的硬化峰是由于δ′和T1 以及含Zn 相共同作用所致。Zn 的添加具有两方面的作用:① 降低了Li 在Al 中的溶解度, 增加了与基体的错配度, 从而促进了δ′的析出;② Zn作为很强的空位陷阱对空位的束缚作用, 从而抑制了析出相的长大。     

焊接速度及焊后时效处理对Al-Cu-Mg-Ag合金电子束焊接接头性能的影响

通过拉伸测试、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电镜(TEM)和金相显微镜(OM)等手段, 研究了焊接速度以及焊后时效处理对Al-Cu-Mg-Ag合金电子束焊接接头性能的影响。结果表明: 随焊接速度提高, 焊接接头强度呈先上升后下降的趋势, 并在焊接速度1 200 mm/min时获得最大值358 MPa;焊后时效处理可以提升焊接接头抗拉强度, 其中焊接速度为1 200 mm/min时的焊接接头抗拉强度最大, 可达412 MPa, 为母材强度的77.6%。焊后时效合金性能的提高主要得益于θ'和X相的析出, 而焊缝熔合区晶界处Cu元素的偏析抑制了Ω相的析出。     

新型热机械处理对Al-Cu-Mg合金微观组织与综合性能的影响

研究了新型热机械处理工艺参数对Al-Cu-Mg合金微观组织与综合性能的影响。结果表明,经过新型热机械处理的Al-Cu-Mg合金可以达到良好的强塑性配合,采用15%非对称轧制压下量和100 ℃ × 24 h的低温人工时效工艺时,合金抗拉强度和屈服强度分别达到515.9 MPa和426.3 MPa,延伸率达到11.6%。新型热机械处理可以显著改变Al-Cu-Mg合金的晶粒取向,合金织构演变过程包括立方织构和高斯织构的形成和转变、黄铜织构和铜织构等轧制织构的形成以及非对称轧制引入的剪切织构。合金疲劳裂纹扩展性能与晶粒取向密切相关,固溶热轧处理引入的高强度高斯织构与非对称轧制引入的剪切织构导致疲劳裂纹偏折,从而使合金获得更好的抗疲劳裂纹扩展性能。     

Si添加对快速凝固/粉末冶金镁合金组织及力学性能的影响

采用快速凝固/粉末冶金工艺分别制备Mg-8Al-0.5Zn-0.15Mn及Mg-8Al-0.5Zn-0.15Mn-2Si合金挤压棒材。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及拉伸机,研究了Si添加对Mg-Al-Zn-Mn合金显微组织及室温力学性能的影响。结果表明,与热压Mg-Al-Zn-Mn合金相比,热压Mg-Al-Zn-Mn-Si合金内晶界上网状分布的Mg17Al12相减少,晶内出现多边形状Mg2Si相。热压后的反向挤压过程中Mg-Al-Zn-Mn合金与Mg-Al-Zn-Mn-Si合金组织均发生连续动态再结晶,其中Mg-Al-Zn-Mn-Si晶粒细化较好,伸长率较大,第二相Mg2Si与基体接合良好,但Mg2Si相周围出现的应力集中导致屈服强度和抗拉强度降低。随着反向挤压温度上升,反向挤压制备的两种合金屈服强度和抗拉强度均降低,而伸长率增大。     

时效处理对7050锻造铝合金微观组织及性能的影响

研究了不同时效工艺对7050锻造铝合金微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响,结果表明:T74态(120 ℃/6 h + 175 ℃/8 h)合金晶内析出相主要为粗大的η'相和η相,晶界析出相粗大、相间距宽且存在宽的无沉淀析出带(PFZ),合金拥有较好的腐蚀性能,但力学性能差。四级时效态(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+ NA/24 h+80 ℃/34 h)合金基体析出相主要为GP区和细小的η'相,与回归再时效态(RRA)(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+80 ℃/34 h)类似,但GP区数量增多,该状态合金力学性能好;由于晶界析出相相间距小以及PFZ宽度较窄,该状态下合金的腐蚀性能差。     

新型Al-Ti-La中间合金对亚共晶Al-7Si合金显微组织和力学性能的影响

本文制备了一种新型Al-Ti-La中间合金,用来细化变质处理亚共晶Al-7Si合金中的α-Al和共晶Si相。研究了新型Al-Ti-La中间合金对亚共晶Al-7Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：新型Al-Ti-La中间合金对初生α-Al和共晶Si表现出优异的细化变质效果。加入0.2wt.%Al-Ti-La可以使α-Al晶粒尺寸从1460μm减小到230μm,减小了84.25%;二次支晶臂间距从28.55μm减小到15.16μm,减小了46.90%;共晶Si的形貌由粗大的针片状转变为细小的短棒状和颗粒状。随着初生α-Al和共晶Si相的细化,Al-7Si合金的抗拉强度从154MPa增加到175MPa,增加了13.63%;伸长率从5.83%增加到11.94%,增加了104.80%。断裂方式由穿晶断裂向沿晶断裂转变,合金的塑韧性提高。     

熔体过热处理对Mg-5Si合金组织与性能的影响

采用质量分数为99.9％的纯镁锭和99.9％的粒度为45μm的硅粉,制备了质量分数为5%的Mg-5Si合金,研究了熔体过热温度和保温时间对Mg-5Si合金铸态组织和力学性能的影响。研究实现了Mg2Si相尺寸由处理前的27μm减小到20μm,此时初生Mg2Si相的平均尺寸最小,分布趋于均匀,形貌逐渐向树枝状转变,甚至溶解为较为圆整的颗粒,且共晶Mg2Si相层片间距较小,并采用抗拉强度、屈服强度和伸长率表征其力学性能。研究结果表明：熔体过热温度为770℃、保温时间为30min时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为152MPa、84 MPa和6.5%,合金的力学性能得到明显改善。