Zr含量对Al-Zr合金时效析出和性能的影响

对比研究了Zr添加(0.05,0.15和0.25wt%)对Al-Zr合金固溶态和固溶轧制态时效析出行为、硬度和导电率的影响。结果表明,固溶态Al-Zr合金的晶粒尺寸随Zr含量的增加而减小,但是固溶轧制态Al-Zr合金的晶粒尺寸对Zr添加量不敏感。固溶态Al-Zr合金在350 ℃时效过程中,由于Al₃Zr沉淀相的析出,合金硬度随Zr含量增大而增大,但是更强的点阵畸变场则导致导电率降低。而在固溶轧制态合金的时效中,大量变形位错的存在促进了Al₃Zr相的析出,Al-Zr合金在250 ℃下时效具有比350 ℃时效更优的硬度和导电率的综合性能。特别是0.25wt%Zr添加的Al-Zr合金,其析出强化可以有效补偿时效过程中位错湮灭引起的硬度降低,保持较高的硬度。综合考虑,固溶轧制态Al-0.25wt%Zr合金经250 ℃时效25 h后具有最优的硬度(47.5 HV0.5)和导电率(55.6%IACS)组合。     

时效时间对Cu-0.2Be-0.5Co合金组织及性能的影响

研究了时效时间对Cu-0.2Be-0.5Co合金显微硬度和导电率的影响,采用透射电子显微镜(TEM)观察分析了微观组织随时效时间的变化。结果表明:Cu-0.2Be-0.5Co合金在460℃时效条件下显微硬度和导电率随时效时间的变化规律基本一致:时效初期(0~2 h)急剧升高,时效中期(2~4 h)缓慢增加,时效后期(4~8 h)趋于稳定。析出相结构为Be12Co化合物相,与Cu基体的位向关系为[112]α∥[011]Be12Co。析出相的大量析出和弥散分布导致合金硬度的显著增加,由固溶态的97 HV0.1增加至时效2 h后的243 HV0.1;铜基体晶格畸变程度的恢复导致合金导电率显著增加,由固溶态的32.3%IACS增加至时效2 h后的57.1%IACS。在试验范围内,Cu-0.2Be-0.5Co合金经950℃×1 h固溶+460℃×2 h时效处理后综合性能优良。     

Cu-4Ti-1Al合金中的连续/不连续析出

Cu-Ti合金因其高强度、高弹性、良好的抗应力松弛性能和较好的导电性,可广泛应用于各种导电弹性元件,是Cu-Be合金的理想替代材料。本文利用扫描透射电镜(STEM)研究了Cu-4Ti-1Al合金在不同温度时效时的相变特征,同时也对其时效性能进行了测定。结果表明：Cu-4Ti-1Al合金在(400℃,1 h)时效后,过饱和的固溶体中溶质原子发生了明显的丛聚化或偏聚现象。随着时效时间的延长,丛聚化开始向有序化转变。成分调幅组织逐渐粗化,并形成了亚稳、共格的β′-Cu₄Ti相,其和基体的位向关系为[001]_p//[001]_Cu和■Cu-4Ti-1Al合金在(600℃,1 h)时效后,晶内以连续析出的β′-Cu₄Ti相为主,晶界上有胞状组织出现。胞状组织团粒是由β-Cu₄Ti平衡相和α固溶体层片相间组成。二者的位向关系为(111)_α||(010) _β和■Cu-4Ti-1Al合金在(650℃,1 h)时效后,晶内的析出相为粗大的棒状非共格相。晶...     

Al-Er-Cu合金架空导线的导电性能

通过导电率、硬度测试方法研究了Al-Er-Cu合金在等时时效与等温时效过程中的性能变化规律,利用透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)观察了合金析出相的析出及生长规律。结果表明:随着时效温度升高,整体上同一合金的导电率与硬度峰值出现时间均提前;300 ℃时效时,Al-Er-0.22Cu合金已经析出大量纳米级弥散相,析出强化了合金强度,提高了导电率,时效2 h时达到导电率峰值60.15%IACS,10 h达到硬度峰值43.1 HV0.05,Al-Er-0.22Cu合金在拥有高导电率的同时保持了较好的硬度。     

热处理工艺对Cu-Ag-Cr合金性能的影响

研究了不同固溶温度、时效参数和变形量对Cu-0.1Ag-0.61Cr合金性能的影响.结果表明合金显微硬度随固溶温度升高而降低,导电率反而升高.合金经980℃×20 min固溶后,在480℃时效1 h可获得较高的导电率和硬度.时效前对合金加以冷变形可以显著提高其显微硬度,合金经60%变形后在480℃时效30 min时,可获得良好的综合性能.     

等径角挤压工艺对固溶状态CuCrZr合金性能的影响

研究了等径角挤压工艺(ECAP)对固溶态CuCrZr合金性能的影响.结果表明,随着挤压道次的增加,合金的硬度迅速上升,导电率略有下降.时效前经ECAP处理可以加速时效初期第二相的析出,使合金的性能以较快的幅度上升.ECAP六道次试样400℃时效1 h,导电率和硬度分别为81.1%IACS和200 HV30.     

固溶时效对Cu-1.4Ni-1.2Co-0.6Si合金组织性能的影响

研究了不同固溶工艺条件对Cu-1.4Ni-1.2Co-0.6Si合金显微组织的影响,对合金固溶-时效后的显微硬度和导电率进行了分析,并采用电子衍射及透射电镜分析其显微组织。结果表明:合金铸态组织以等轴晶为主,热轧变形组织中存在许多细小析出相。热轧合金在固溶处理过程中基体变形组织发生再结晶和晶粒长大,且随着固溶温度升高,析出相固溶量增加,至975℃时,析出相粒子基本回溶到基体中。合金中的析出相与Cu-Ni-Si合金具有相同的结构和形貌,与Cu基体的位向关系为:[001]Cu//[110]p,(010)Cu//(001)p;[112]Cu//[32 4]p,(110)Cu//(2 11)p。合金最佳固溶-时效处理工艺为975℃×1.5 h+500℃×4 h时效,在此工艺条件下,合金显微硬度为232 HV,相对导电率为49%IACS。     

Zr元素对Cu-Cr-Y合金组织和性能的影响

对添加微量Zr元素的Cu-0.8Cr-0.05Y(wt％)合金进行冷轧及时效处理,分析了各试样的显微组织、硬度及导电率,研究了热处理后该合金的时效行为.结果表明:适量Zr元素的加入,可细化合金的显微组织.Zr的加入可抑制合金时效过程中Cr析出相的长大,细化Cr析出相,提高合金强度,能有效的保持强度.适量添加量为0.15wt％～0.20wt％,经90％冷轧变形,在480℃时效60 min后,显微硬度可达198 HV,导电率达81％IACS,可获得优良的硬度与导电率匹配的综合性能.     

高性能Cu-Ni-Co-Si合金的二次时效行为及析出相特征

采用显微硬度计、电导仪、透射电镜(TEM)和能谱仪(EDS)等研究了二次时效Cu-1.6Ni-1.2Co-0.6Si合金的性能和显微结构;根据衍射花样标定和能谱结果,分析了合金的析出相特征。结果表明:合金冷轧过程中形成的高密度位错,促进了二次时效析出相的析出;这些二次析出相与一次时效析出相具有相同的结构和组成,都是正交结构的(Ni,Co)_2Si;但二次时效析出相分布更密集、尺寸更细小;二次时效后合金硬度的提高主要是由这些细小密集的δ-(Ni, Co)_2Si相的强化所贡献;析出相与铜基体之间的位向关系为:(001)_(Cu)//(001)_p,[110]_(Cu)//[010]_p。     

热处理和冷变形工艺对Cu-Ag-Zr-Ce合金性能的影响

研究了不同时效参数和变形量对Cu-Ag-Zr-Ce合金性能的影响。结果表明:合金在940℃×20min固溶后,在480℃时效1h能获得较高的显微硬度和导电率;时效前冷变形能大大加快第二相的析出,使其性能得到显著提高。固溶后合金经60%变形后在480℃时效30min时,可以获得良好的综合性能。同时与Cu-Ag-Zr合金相比,其抗软化温度也提高了约70℃。     

退火工艺对Al-Zr-Er系高导铝合金组织和性能的影响

采用硬度计、电导率测试仪、扫描电镜(SEM)研究了退火工艺对水冷铜模制备的Al-Zr-Er合金组织和性能的影响规律。结果表明:Er元素添加量由0增加至0.30wt%,Al-Zr-Er合金内的初生Al(Fe,Er)相逐渐增多,在退火过程中则会析出大量纳米级Al₃(Zr、Er) 相。在等时退火过程中,硬度和电导率会形成两个峰值位置,即300~400 ℃的Al₃Er析出峰和500~550 ℃位置的Al₃(Zr,Er) 粒子析出峰;退火工艺中,多级退火可以更充分形成核壳结构Al₃(Zr,Er)粒子,硬度提升显著;三级退火过程中固溶在基体内的Zr、Er元素析出更充分,电导率提升最显著。成分方面,在Al-0.10Zr-xEr合金中,添加0.15wt%Er表现出更优越的综合性能;在Al-yZr-0.15Er合金中添加Zr元素虽然会提高合金硬度,但由于Zr元素析出不充分带来电导率的损失。     

固溶温度对Ti-1300合金时效析出行为与性能的影响

研究了Ti-1300合金固溶处理后低速率升温时效的α相析出行为及力学性能。通过SEM、TEM和拉伸试验等手段对不同固溶温度处理的Ti-1300合金进行显微组织观察和力学性能测试。结果表明:随着固溶温度由820℃降低至790℃,初生α相(αp)的尺寸变化不明显,但是其含量(面积分数)从0.8%增至6.7%;合金经4℃/min升温速率加热到500℃时效4 h,显微组织中析出次生α相(α_s)的长度从0.098μm增加到0.440μm。此外,固溶温度降低使合金的强度与塑性均提高,拉伸断口由沿晶脆性断裂特征转变为韧窝状的韧性断裂特征。820℃固溶处理的试样其抗拉强度为1358 MPa,断后伸长率小于2%,而790℃固溶处理的试样其抗拉强度为1548 MPa,断后伸长率为10.2%,可获得优良的强塑性匹配。分析认为790℃固溶处理组织中初生α相含量较多,其尺寸为微米尺度,同时基体中时效析出的片层α_s相能产生显著的强化效果。     

Cu-0.8Cr-0.2Zr合金固溶时效后的组织与性能研究

通过检测Cu-Cr-Zr合金在固溶时效过程中硬度、电导率的变化及显微组织的观察,研究不同热处理条件对该合金组织和性能的影响。试验结果表明：固溶时效后在合金基体中能得到大量的孪晶组织及细小的析出粒子,在两者综合作用下,合金的组织和性能得到极大的改善。合金在980℃固溶、450℃时效3 h后性能最佳。合金的硬度为111.5 HBS,相对电导率为78.42%IACS。     

Aging Precipitation Characterics of Lead Frame Cu-Cr-Zr-Mg Alloy

This paper presents the effects of aging processes on the properties and microstructure of Cu-0.3Cr-0.15Zr-0.05Mg lead frame alloy. Optimal conditions for good hardening and electrical conductivity can be obtained by solution treating at 920℃ for lh and aging at 470℃ for 4h and at 550℃ for lh. The hardness and electrical conductivity can reach 108HV, 73%IACS and 106HV, 76%IACS, respectively. Aging precipitation was dealt with by transmission electronic microscope (TEM). At 470℃ aging for 4h the fine precipitation of an ordered compound CrCu2(Zr, Mg) is found in matrix as well as fine Cr and Cu4Zr. Aging at 550℃ for lh some precipitates are still coherent with matrix. The CrCu2(Zr, Mg) completely dissolves into Cr and Cu4Zr.     

Creep aging behavior of retrogression and re-aged 7150 aluminum alloy

Creep aging behavior of retrogression and re-aged (RRAed) 7150 aluminum alloy (AA7150) was systematically investigated using the creep aging experiments, mechanical properties tests, electrical conductivity tests and transmission electron microscope (TEM) observations. Creep aging results show that the steady-state creep mechanism of RRAed alloys is mainly dislocation climb (stress exponent≈5.8), which is insensitive to the grain interior and boundary precipitates. However, the total creep deformation increases over the re-aging time. In addition, the yield strength and tensile strength of the four RRAed samples are essentially the same after creep aging at 140 °C for 16 h, but the elongation decreases slightly with the re-aging time. What's more, the retrogression and re-aging treatment are beneficial to increase the hardness and electrical conductivity of the creep-aged 7150 aluminum alloy. It can be concluded that the retrogression and re-aging treatment before creep aging forming process can improve the microstructure within grain and at grain boundary, forming efficiency and comprehensive performance of mechanical properties and electrical conductivity of 7150 aluminum alloy.     

时效制度对新型Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用X射线衍射、金相和扫描电镜等手段,结合力学性能检测和电导率测定,研究了单级时效和双级时效处理对铸态新型Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和综合性能的影响。结果表明:随时效温度的升高和时效时间的延长,晶粒尺寸缓慢增大,电导率逐渐增加。铸态新型Al-Zn-Mg-Cu合金最佳的单级时效工艺为135 ℃×12 h,此时合金的硬度为231.8 HV0.2、抗拉强度为568 MPa、伸长率为2.8%、电导率为33.7%IACS;最佳的第二级时效制度为155 ℃×4 h,此时合金的硬度为216.9 HV0.2、抗拉强度为558.7 MPa、伸长率为4.1%、电导率为35.2%IACS。     

时效时间对7150铝合金组织和性能的影响

通过维氏硬度测试、电导率测试和拉伸、晶间腐蚀等测试方法,研究了预时效、回归及再时效三个阶段中的时效时间对7150铝合金组织和性能的影响,借助透射电镜观察时效处理各阶段合金的微观组织演变。结果表明:120℃×20 h欠时效作为预时效工艺,比120℃×24 h峰时效的晶内析出相更细小,高温回归时更利于回溶。在190℃短时回归5、15和30 min中,15 min回溶效果最好,硬度最低,再经120℃×24 h再时效后合金抗拉强度Rm、屈服强度RP0.2、伸长率A分别为622 MPa、573 MPa、10.8%,显微硬度为204 HV,力学性能与120℃×24 h单级峰时效时相近。经120℃×20 h+190℃×15 min+120℃×24 h处理后7150铝合金综合性能好,耐晶间腐蚀性能佳。     

CuNiCoBe合金热处理及高温性能研究

研究了固溶、时效工艺对CuNiCoBe合金性能的影响,经960℃×1.5h固溶+430℃×5h时效处理,合金具有较好的综合性能,硬度可达224HV、电导率为49%IACS,按此工艺热处理后的CuNiCoBe合金的软化温度约为480℃;此外,还研究了工作温度对CuNiCoBe合金性能的影响。结果表明,随温度升高CuNiCoBe合金的电导率和强度均呈下降趋势,而电导率的下降尤为明显,但强度下降并不严重,450℃时的σ0.2、σb分别相当于室温时的88%和82.4%,电导率却只有其室温时的42%左右,在温度接近合金的软化温度时,电导率存在一个不大的上升突变现象。     

固溶处理对TC11钛合金组织与性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及室温拉伸性能测试,研究TC11钛合金分别在955、975、995和1015℃固溶处理后的微观组织与力学性能的对应关系。结果表明,合金原始锻态显微组织为α+β两相区锻造形成的双态组织,以α_p相和β转变组织为主。经固溶处理后,原始锻态组织中被扭转和拉长的α_p相随着固溶温度升高逐渐变小、变圆,同时体积较小的α_p相逐渐消失。固溶温度为995℃时,合金强度达到最大值,抗拉强度(R_m)为1403 MPa,屈服强度(R_p0.2)为1158 MPa;固溶温度为955℃时,合金塑性最佳,断后伸长率(A)为9.5%,断面收缩率(Z)为32%。当固溶温度位于两相区时,其拉伸断口微观形貌相似,均以韧窝为主;当固溶温度位于单相区时,断口形貌结晶状明显,且有较大的撕裂棱,在岩石状表面有大量撕裂状小韧窝。     

热处理工艺对ITER级CuCrZr合金性能的影响

研究了同溶温度、时效温度和时间对ITER级Cu-0.8Cr-0.1Zr合金强化规律的影响和不同工艺下的金相组织,分析了合金导电率随时效温度的变化规律.结果表明:Cu-0.8Cr-0.1Zr合金硬度均随同溶温度、时效温度和时间的增加而呈现出峰值.在950℃同溶、480℃时效3 h后获得最佳硬化效果,硬度值为138 HV0.2.合金经同溶处理后的相对导电率仅为34%IACS,随时效温度的升高,导电率增加,480℃时效处理3 h,导电率达最大值74%IACS.