2195铝锂合金的各向异性研究

通过拉伸力学性能测试和断口形貌分析,研究了2195铝锂合金冷轧薄板的各向异性随时效时间变化的规律.结果发现:在150℃时效条件下,峰值时效前,随时效时间的增加,合金的各向异性程度逐渐下降,过时效时合金的各向异性比峰值时效时有所增加;延伸率各向异性大于强度各向异性.150℃/24h时效时,与轧向成0°和45°方向试样的断裂机理不同,存在断裂方式的各向异性.最后对该合金各向异性的主要形成机理进行了初步探讨.     

锻造热处理工艺对Al-7Si-1.6Cu合金组织和力学性能的影响

通过力学性能测试以及OM、SEM和TEM的组织观察,研究了锻造热处理工艺对Al-7Si-1.6Cu合金组织与力学性能的影响。结果表明,合金经过均匀化(500℃,8h)、锻造(锻造温度380~450℃,应变速率60~90s-1,道次压缩比10%~20%)、热处理(固溶480℃,2h,70℃,水冷;时效180℃,6h)之后,较铸态相比硬度提高18%、抗拉强度提高了52%、延伸率提高了54.5%。多向锻造过程中共晶Si相发生碎断与球化,时效过程中析出的纳米级第二相对合金起强化作用。开创性地从位错密度方向解释锻造过程强度提高的原因,通过Zener-Hollomon参数来说明锻造过程中流变应力与变形速率和变形温度之间的关系。     

BeCu/Cu合金复合材料性能的研究

制备了BeCu/Cu合金复合材料,并对复合材料进行了不同温度和不同时间的时效热处理,通过力学性能和电学性能分析,研究了时效温度和时效时间对复合材料性能的影响.结果表明:经300℃/2h时效后,复合材料的硬度和极限抗拉强度都随时效温度的升高而降低,而电阻率在3h时效才降低.但是在400℃以上时效,电阻率随时效温度的升高而增大.合适的时效温度和时效时间有利于提高复合材料的综合性能.     

TiB2/Al-Cu-Li复合材料时效析出及组织演变对力学性能的影响

研究了TiB₂/Al-Cu-Li复合材料T6工艺的微观组织演变和时效析出对力学性能的影响。通过气氛保护熔炼法制备了TiB₂/Al-Cu-Li复合材料。结果表明：在铸态合金的微观组织中,TiB₂颗粒和共晶相主要分布在晶界周围。均匀化处理后,大部分共晶相回溶。轧制变形后,TiB₂颗粒沿着轧制方向被拉长,产生了大量位错。固溶处理削弱了轧制产生的Brass织构和S织构,回溶了轧制产生的析出相。在175℃温度下进行时效,欠时效过程中,δ’(Al₃Li)/β’(Al₃Zr)为主要析出相。随着时效时间的增加,到22 h峰时效时,T1相为主要析出强化相。通过位错强化和析出强化的共同作用,随时效时间增加,屈服强度和抗拉强度先上升后下降,延伸率持续下降。复合材料峰时效的极限抗拉强度为562.7 MPa,屈服强度为475.9 MPa,延伸率为4.5%。     

固溶时效对热轧态QAl10.9-5-5合金组织及性能的影响

采用OM、XRD等分别研究了850~980℃固溶、350~650℃时效工艺对热轧态QAl10.9-5-5合金的显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,热轧态QAl10.9-5-5合金中未溶的α、κ相逐步固溶到高温组织中,并在室温组织中以β′相出现,当固溶温度升至925℃时,合金基本为单一均匀的β′相组织,此时硬度达到最大值;在随后的时效过程中,随着时效温度的升高,原子扩散速率加快,细小的κ相不断从β′相中析出,并产生明显的沉淀强化作用;当时效温度为450℃,保温2h时,合金硬度值可达326HB;继续升高时效温度,合金中开始出现大量的α相,从而导致其硬度随之下降。综合比较,热轧态QAl10.9-5-5合金的较佳热处理工艺为925℃×1h固溶、450℃×2h时效。     

Ti-15-3钛合金超塑行为研究

为系统了解Ti-15-3合金的超塑性,研究了固溶态和两种不同变形量冷轧态的Ti-15-3合金板材在700～800 ℃和1×10-4 ～3×10-3s-1应变速率范围内的超塑性行为.结果表明:Ti-15-3合金具有较好的超塑性能,冷轧态合金的延伸率均优于固溶态,且随着板材冷轧变形量的增大而增大;各应变速率下,该合金都在780 ℃时获得最大延伸率和应变速率敏感性指数.在780 ℃和1×10-4s-1条件下拉伸时,冷轧变形量为52%的Ti-15-3合金板材获得了370%的延伸率,m值为O.56;变形温度和速率对合金的超塑性能影响很大,合金的延伸率在730～780 ℃范围内随温度的升高和应变速率的降低而升高,合金的流变应力则随之下降.     

时效温度和镁含量对高镁铝合金微观组织和腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、电镜、DSC、晶间腐蚀、慢应变拉伸及阳极极化测试研究时效温度和Mg含量对固溶态高镁铝合金组织和腐蚀性能的影响。研究结果表明:淬火态的合金中β相生成很少,其孔蚀电位高,抗晶间腐蚀能力强,且应力腐蚀敏感性很低;经过150℃时效后的合金,晶体中析出了大量的β相,并且随着Mg含量的增加,β相的数目越多,其耐晶间腐蚀能力越弱,抗应力腐蚀能力也越弱;经过350℃时效后的合金,晶体中大部分β相已经被溶解,因此,与经过150℃时效的合金比较,其抗晶间腐蚀能力增加,抗应力腐蚀能力也增强。     

低温对时效态TC4合金拉伸性能的影响

在77－300K温度范围内对不同时6效状态TC4合金进行拉伸试验，研究了低温对时效态合金拉伸性能的影响。时效温度取813天，时效时间分别为0．5h、7h、60h。试验结果表明：在室温下，时效0．5h合金与退火态合金相比强度明显提高，延伸率略有降低；时效时间大于0．5h，随时效时间的延长，合金的强度与延伸率均下降。随试验温度的降低，3种时效态合金的强度都单调增加，延伸率先是下降，但在77K时又略有升高，TEM观察表明，随着试验温度的降低，拉伸断口附近位错分布不均匀性增大。     

热处理对铸态Zn-5%Al合金的相变超塑性的影响

研究表明,铸态Zn-5%Al(质量分数,下同)共晶合金在20～350C热循环相变条件下进行拉伸时具有超塑性,当施加的初始外应力σ0低于1-4MPa时,铸态Zn-5%Al合金一次热循环过程中的应变增量εt与应力σ0成线性关系,符合Greenwood-Johnson的相变超塑性模型.热循环过程中,铸态Zn-5%Al合金产生的相变内应力变形主要通过α/β界面间的扩散来快速协调.未经淬火处理的铸态Zn-5?合金,共晶组织中的α相呈长条状,界面扩散协调效果较差,因而超塑性延伸率较低;而经过淬火处理以后,α相发生球化,其条状长度变短,而且淬火保温时间越长,α相的球化程度越高,在进行热循环相变拉伸时,对内应力塑性变形的扩散协调效果越好,因而更容易获得较大的应变速率和较高的断裂延伸率.     

高强Al-Mg-Si-Cu铝合金的时效工艺研究

目的 研究时效工艺参数对高强Al-Mg-Si-Cu铝合金微观组织和力学性能的影响规律,以得到Al-Mg-Si-Cu铝合金时效后最优的性能和微观组织。方法 在不同时效处理工艺参数条件下,通过对Al-Mg-Si-Cu铝合金时效处理后的硬度、电导率、室温力学性能进行测试与对比分析,并结合微观组织观察实验,分析了不同时效温度及时效时间对Al-Mg-Si-Cu铝合金时效强化相及力学性能的影响规律。结果 在不同时效温度条件下,经不同时效时间的时效处理后,Al-Mg-Si-Cu铝合金的电导率随时效温度的升高和时间的延长而增大,当时效温度为170、180、190 ℃时,硬度和力学性能在时效时间为16、12、8 h时达到峰值。同时,当时效时间为8、12、16 h时,Al-Mg-Si-Cu铝合金的时效强化相分别是β''相、β''相和Q''相;在峰值时效和过时效工况下,Al-Mg-Si-Cu铝合金的析出相均存在Q''相,该相对合金的强度具有明显的贡献。在过时效阶段,Al-Mg-Si-Cu铝合金强化相明显初化,力学性能和硬度均有明显降低。结论 经淬火处理+180 ℃/12 h时效处理后,高强Al-Mg-Si-Cu铝合金的力学性能最优,抗拉强度和屈服强度分别为404 MPa和388 MPa,硬度为136HV。