7050铝合金淬火特性与微观组织

采用温度数据采集系统采集得到盐浴炉等温保温过程中试样的温度变化曲线,通过硬度和电导率测试测定7050铝合金的时间-温度-性能(TTP)曲线。采用透射电镜和热分析仪对7050铝合金进行显微组织观察和分析。结果表明:合金TTP曲线鼻温大约在320℃,孕育期约为1.7 s。合金的淬火敏感温度区间为230~410℃,且在此温度区间内,合金硬度随时间的延长而迅速下降。等温保温过程中,合金晶内淬火平衡η相主要依附于晶内Al3Zr等弥散相和细小Al2Cu相形核长大;且随着保温时间延长,淬火析出相的体积分数逐渐增加,晶界析出相趋向于连续分布,无析出带逐渐宽化。等温保温合金经时效后,晶内析出GPⅡ区及η-相数量随着等温保温时间的延长逐渐减少,使得合金性能降低,合金表现出一定淬火敏感性。     

单级时效制度对7150铝合金组织和性能的影响

通过硬度测试、电导率测试、室温拉伸性能测试和显微组织观察(TEM),研究了7150铝合金在单级时效处理过程中时效温度和时效时间对其合金组织和性能的影响.结果表明,7150铝合金有很强的时效强化效应,时效初期,合金硬度迅速上升;单级时效处理的温度越高,合金达到峰时效所需的时间越短.120℃时效时,28 h合金达到硬度峰值;140℃时效时,合金12 h达到硬度峰值;合金在120℃和140℃时效时,过时效现象不明显;电导率随时效时间的延长而不断上升,时效温度越高,电导率的增长速率越快;120℃峰时效时合金基体内有大量细小相析出,晶界析出相呈连续分布;在120℃进行过时效处理,合金粗大析出相数量明显增加,晶界析出相呈不连续分布,但合金的硬度、抗拉强度和屈服强度下降不大,伸长率有所下降.     

时效处理对铸轧7050铝合金组织和性能的影响

采用透射电镜、X射线衍射、硬度测试等实验方法,研究了不同时效处理工艺对铸轧7050铝合金组织和性能的影响。结果表明：随着单级时效温度的升高,合金达到峰值硬度所需的时间缩短,合金的峰值硬度降低,晶内和晶界析出相也随温度的提高发生不同程度的长大;双级时效时,晶内有较多粗大的析出相,晶界析出相已不再连续且已经发生长大,晶界无沉淀带更加明显;回归再时效处理时,晶内析出相与单级时效时相比发生粗化,晶界上为断续的粗大长条状析出物,无偏析带加宽。     

单级时效对7050铝合金力学性能及晶间腐蚀性能的影响

采用硬度测试、恒温浸泡方法、金相和透射电镜技术研究不同温度不同时间的单级时效处理对7050铝合金的力学性能和晶间腐蚀性能的影响.结果表明:当时效温度由120℃升高至180℃时,合金时效硬化响应速度明显加快,合金进入过时效状态所需的时间缩短.合金在120℃峰时效时,随时效时间的延长,析出相的粗化、晶界的宽化和无沉淀析出带出现缓慢,合金的硬度能长时间维持在较高水平.合金的晶间腐蚀敏感性与晶界析出相和无沉淀析出带(PFZ)的特征有关;晶界析出相呈链状分布时合金的腐蚀敏感性强,晶界析出相大,分布不连续,PFZ的宽化,则合金的腐蚀敏感性低.     

二级时效温度对7B04-T74铝合金薄板组织及性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜组织分析手段和室温拉伸、电导率、剥落腐蚀、疲劳极限性能测试方法,研究了二级时效温度对7B04-T74合金2 mm厚薄板组织与性能的影响。结果表明:二级时效温度由165 ℃逐渐升高至175 ℃时,7B04-T74合金晶粒组织特征没有明显变化,晶内析出相数量减少且尺寸增加,晶界析出相粗大且断续分布;7B04-T74态铝合金薄板的室温拉伸抗拉强度、屈服强度明显降低,其伸长率无明显变化,电导率明显提升,剥落腐蚀级别无明显变化趋势。通过对比不同二级时效温度下7B04铝合金的组织与性能测试结果可知,7B04合金2 mm厚薄板由退火状态到T74状态的最优二级时效温度为173 ℃。     

7003铝合金的淬火敏感性

采用分级淬火的实验方法,结合合金淬火态电导率和时效态硬度的测试拟合得到7003铝合金的时间-温度-转化率(TTT)曲线和时间-温度-性能(TTP)曲线,利用透射电镜(TEM)并结合Avrami方程研究了7003铝合金在等温过程中的组织变化。结果表明:当7003铝合金在相同温度下等温时,随保温时间延长,淬火态电导率呈上升趋势,时效态硬度呈下降趋势。透射电镜分析发现,在鼻温附近随保温时间的延长,晶粒内部析出相尺寸和间距变大,晶界析出相尺寸和间距变小,晶界无沉淀析出带变宽。实验用7003铝合金"C"曲线的鼻尖温度约为280℃,其孕育期约为10 s,淬火敏感温度区间较小,仅在鼻温附近淬火敏感性较高,而低温区和高温区淬火敏感性较低。实验用7003铝合金在线淬火时在鼻温附近应该以大于4℃/s的速度冷却,以抑制各种物相的析出。     

非等温时效对7003铝合金组织和性能的影响

结合TEM与力学性能测试对7003铝合金在非等温时效过程中的析出行为和强化规律进行了研究,合金的抗腐蚀性能通过电导率、晶间腐蚀和电化学腐蚀的结果来评估。结果表明:以20 ℃/h升温至180 ℃时,合金的硬度和强度达到了113 HV0.5和367.8 MPa的峰值,与T6态标准相当。在降温阶段180~160 ℃范围内合金能够获得比T74更高的强度和相近的电导率。随着非等温时效的进行,合金的抗腐蚀性能不断提升。GP区和η′相在升温阶段为主要的析出相,到了降温阶段,晶内GP区逐渐消失,η′相不断粗化并有新的细小析出相形成。从升温开始到降温终止,晶界析出相的数量和尺寸越来越大,沿晶界呈断续链状分布,晶界无析出带的宽度也呈稳定增加的趋势。     

非等温时效对7B50铝合金组织及性能的影响

采用硬度测试、电导率测试、室温拉伸、TEM观察、DSC分析以及剥落腐蚀实验,研究了非等温时效对7B50铝合金热轧厚板的微观组织及耐蚀性能的影响。结果表明:经过480℃、1 h固溶后室温水淬火,再经1℃/min的加热速率升温至215℃后立即炉冷至室温的非等温时效,7B50铝合金的晶内析出相细小弥散,晶界相粗大断续。合金抗拉强度可达605 MPa,剥落腐蚀等级可达EB,综合性能优于单级等温峰时效(T6)和双级等温过时效(T76),与回归再时效(RRA)态性能类似。非等温时效技术实现了短流程操作,且取消等温保温的措施更适用于厚板的时效热处理。     

双级时效对7050铝合金锻件组织与性能的影响

采用扫描电镜、能谱分析、常温拉伸和导电率等检测方法,试验研究双级时效中第二级时效时间对7050铝合金航空锻件析出相状态和力学性能的影响.结果表明:随着第二级时效时间的延长,晶内和晶界析出相逐渐粗化且晶界析出相间距变大,晶界无析出带更加明显,合金强度急剧降低,电导率逐渐升高.当双极时效工艺为121℃6 h+177℃5 h...     

时效工艺对7A85铝合金力学和晶间腐蚀性能的影响

采用拉伸试验、晶间腐蚀实验、透射电镜观察等方法,研究时效工艺对7A85铝合金显微组织、力学性能和晶间腐蚀行为的影响。结果表明:7A85铝合金的T6态晶内分布着大量细小而弥散的GP区和少量η′相,晶界上析出相(η相)连续分布,无明显的无沉淀析出带(PFZ);T73态晶内析出相尺寸和间距都变大,晶界析出相长大粗化、呈不连续分布,PFZ带宽化,具有良好的抗晶间腐蚀性能,但强度略低;回归再时效处理后的7A85铝合金具有与T6态相似的晶内组织和与T73态相似的晶界组织,合金的抗拉强度及电导率分别为731.7MPa和36.5%(IACS),即合金同时具有较好的强度和抗腐蚀性能。合金的晶间腐蚀敏感性与晶界析出相和无沉淀析出带有关,晶界析出相尺寸越大,分布越不连续,PFZ越宽,合金腐蚀敏感性越小。     

压缩量和时效制度对A286高温合金组织和性能的影响

对经过980 ℃×2 h固溶处理后的A286合金进行压缩变形和时效处理,利用X射线衍射仪(XRD)观察相的元素成分;利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察其显微组织;利用硬度计测试维氏硬度,对其性能进行比较,以验证析出相对时效后A286合金性能的影响。结果表明,相同压缩条件下,随着时效时间的增加,A286合金析出相数量不断增加,析出相种类以弥散γ′相、碳化钛和碳化铬为主;相同时效条件下,随着变形量的增加,析出相的数量也在不断增加。在680 ℃时效时,随着时效时间的延长,同一压缩量合金的硬度呈增大趋势,但增幅逐渐趋缓;经35%压缩量的合金在720 ℃时效8 h时硬度达到峰值。     

Precipitation Behavior of α Phase and Mechanical Properties in Severely Plastic Deformed Ti-15-3 Alloy

研究了大变形量冷轧Ti-15-3合金的时效析出行为和时效过程中力学性能的变化。冷变形使Ti-15-3合金中形成部分纳米晶。冷变形合金在450～650℃时效时,从β相纳米晶区析出极为细小的针状α相,而从β相非纳米晶区析出的α相随着时效温度的升高由针状逐渐长大为条状,进而演变为凸透镜状。冷变形合金在450℃时效4h后,硬度达到了峰值,HV为5328MPa。450℃时效时在硬度峰值处同样达到了强度峰值,屈服强度和抗拉强度分别可高达1483和1562MPa。时效温度升高,达到峰值硬度的时间缩短,硬度值大幅度下降。650℃时效后的强度和硬度均低于时效前,粗大的透镜状析出相、纳米晶的长大以及位错密度的急剧下降是650℃时效时硬化效果消失的主要原因。不同时效工艺下的强度和硬度的变化规律相似,性能的变化与时效过程中析出相的状态有关。     

7055铝合金的非等温时效工艺

结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)等,对非等温时效处理后7055铝合金的组织、硬度、拉伸和抗腐蚀性能进行了研究。结果表明:合金的硬度和强度在60～120℃快速增加,随后缓慢上升并于160℃达到峰值,在时效后期则呈直线下降,伸长率的变化趋势与之相反。非等温时效过程中,起始温度、终止温度及升温速率会对合金的性能有一定影响。升温时效至160℃,合金不仅能够满足T6态的力学性能要求,同时能获得较好的抗腐蚀性能。      

时效对新型Ti-Al-V中熵合金组织性能的影响

采用真空悬浮熔炼法制备出新型Ti-Al-V中熵合金,使用全自动密度天平测定合金密度,并对其分别在500 ℃和700 ℃下时效处理2 h,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和维氏显微硬度计研究时效温度对其显微组织、物相组成及力学性能的影响。结果表明:Ti-Al-V中熵合金是一种轻质(密度4.18 g/cm³)、高硬度(铸态505 HV)新型合金;铸态和时效后的合金中均存在BCC结构的基体和HCP结构的富Ti板条状/粒状/针状析出相两种相结构;时效处理的合金中析出相数量相比铸态明显增加,并且时效温度提高,粒状/针状形貌的析出相数量进一步增加;铸态时合金的硬度较高,但力学性能均匀性差,随着时效温度的升高,合金硬度逐渐降低,但力学性能相对更均匀。     

时效工艺对Cu-12%Fe合金组织性能的影响

用熔铸法制备了Cu-12%Fe合金,研究了经1000℃固溶后不同时效工艺对合金的相组成、显微组织、硬度及电导率的影响.结果表明,550℃时效可细化合金的Fe枝晶.消除Cu基体枝晶偏析并改变晶面间距.合金硬度在时效初期时下降,随后增加并达到最大值后再次下降.在350℃和450℃时效时,电导率随时效时间增加而上升.在550℃和650℃时效时,电导率随时效时间先增加而后下降.对Cu-12%Fe合金固溶并在550℃时效4h,可以获得良好的力学和电学性能匹配.     

Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金的时效性能

对不同变形量的Cu-Ni-Si-Mg合金进行时效处理,研究了变形量、时效温度及时效时间对合金性能的影响。结果表明,时效前的预冷变形能够促进合金在时效过程中第二相的析出,从而提高合金的显微硬度和导电率。当合金经60%的冷变形,在450℃时效1 h,能获得较高的显微硬度与导电率,分别达到242 HV0.2和35.5%IACS。同时建立了该合金在450℃下,关于时效时间的相变动力学方程和导电率方程。     

非等温时效对一种铝锂合金力学性能与微观组织的影响

比较研究了一种Mg、Ag、Zn多元复合微合金化铝锂合金等温T8时效及非等温(降温)T8时效时的微观组织与力学性能。结果表明,该铝锂合金主要时效强化相为T1相(Al_2Cu Li),同时还存在θ相(Al_2Cu)及δ相(Al_3Li)的补充强化作用。相比于等温T8时效而言,降温T8时效可在不降低延伸率的同时,提高铝锂合金的强度。另外,降温T8时效时T1相析出及生长速度较慢,而且峰时效时θ相及δ相含量较高,补充强化作用更大。     

马氏体时效钢等温时效析出行为

以马氏体时效钢为研究对象,将试验钢经900 ℃固溶后,再进行500 ℃等温时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜及维氏硬度计表征了时效过程中其显微组织与析出相及硬度变化规律,在此基础上,分析了时效工艺对马氏体时效钢显微硬度变化的影响。结果表明,在时效初期,试验钢硬度增幅明显,并于12 h时达到峰值,为585 HV30。随着时效时间进一步延长,试验钢进入过时效状态,硬度开始缓慢下降。试验钢基体由板条马氏体与残留奥氏体组成,且基体分布着细小弥散的第二相颗粒。时效0.5 h时,析出相尺寸为5~10 nm,当时效达到12 h时,析出相缓慢长大至20~25 nm。