蛇形轧制对Al-Cu-Mg合金板材强韧性能及微观组织的影响

基于实验室自制蛇形轧制装置,采用室温拉伸、Kahn撕裂、电子背散射衍射(EBSD)等测试方法对比研究蛇形轧制非对称工艺参数对Al-Cu-Mg合金轧制板材的室温强度、断裂韧性和显微组织的影响。结果表明:合理的蛇形轧制工艺在能够使Al-Cu-Mg合金板材保持强度性能的同时,显著提升其断裂韧性。当偏移量相同时,蛇形轧制板材的强度性能随着异速比增加而提高,但伸长率和断裂韧性降低;当异速比相同时,随着偏移量增加,蛇形轧制板材强度降低,伸长率和断裂韧性明显升高。在偏移量10mm且异速比为1.1的条件下,蛇形轧制试样裂纹单位形核能提升高14%~36%。这是由于蛇形轧制能够增强Al-Cu-Mg合金板材Cube织构并减弱Brass织构,形成具有更高裂纹扩展阻力的织构组态所致。     

Cu含量对Al-Cu-Mg-Ag合金蠕变行为和微观组织的影响

对比研究了Al-xCu-Mg-Ag-Mn-Ti-Zr-Sc(x=5.23、5.56、5.82)合金的力学性能和微观结构。结果表明,3种试验合金的室温抗拉强度变化不大,但高温蠕变性能却发生大幅改变,欠时效状态下当w(Cu)=5.82%时的合金的蠕变性能最为优异,其在高温、高压力条件下(200MPa/240℃),蠕变断裂时间为64.43h,约为其他两种合金的3倍;在高应力条件下(250 MPa/200℃),稳态蠕变速率为6.47×10~(-7) s~(-1),仅为其他两种合金的2/5。3种试验合金的主要强化相均为Ω相,但其密度存在较大差异,此外还存在大量变形的W-AlCuScZr相。     

Zr含量对大应变轧制2524铝合金板材微观组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验机等研究了Zr含量对2524铝合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:添加Zr元素能够明显细化铸态2524铝合金的晶粒。铸态合金存在明显的枝晶偏析,经过均匀化退火处理后,非平衡低熔点相基本溶入基体,晶间组织分布趋于均匀。大应变轧制变形后,2524铝合金中均得到了典型的纤维状组织,合金中的第二相主要为S(Al_2CuMg)相,θ(Al_2Cu)相、T(Al_(20)Cu_2Mn_3)相和Al_3Zr相,并沿晶界呈连续分布。经时效处理后,形成大量弥散的Al_3Zr粒子,对位错和亚晶界具有强烈的钉扎作用,能明显提高合金的抗再结晶能力和室温力学性能。随着Zr含量的增加合金力学性能呈现递增趋势,当Zr含量为0.5 mass%时,2524铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为645 MPa、548 MPa和11%。     

含Zr Al-Cu-Mg合金的微观组织与疲劳行为

采用常规力学性能和疲劳性能测试、扫描电镜以及透射电镜观察等研究T3和T4热处理制度对含Zr Al-Cu-Mg合金组织和疲劳性能的影响.结果表明:该合金在T3状态下具有更好的综合性能.预变形引入高密度位错导致合金屈服强度显著提高,而伸长率降低不多.当应力比为0.5时,T3状态合金的S-N曲线位于T4状态之上,经106循环周次后,T3状态合金的疲劳强度比T4状态的高10 MPa.在应力强度因子幅度-K相等的条件下,T3状态合金的疲劳裂纹扩展速率比T4状态的略慢.     

轧制温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金组织与力学性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试、断口SEM分析等手段,研究了轧制温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金板材显微组织及力学性能的影响。结果表明:合金经大应变轧制后组织呈纤维状,且组织中残留相出现破碎现象。随轧制温度升高,残留相破碎程度越大,且部分沿轧向呈链状分布,板材塑性增强。合金经固溶时效处理后析出均匀、细小而密集的强化相,且随轧制温度的升高,力学性能逐渐提高。合金经400℃热轧并热处理后其抗拉强度为350 MPa,伸长率为35.5%,断口呈韧性断裂特征,具有良好的综合力学性能。     

温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu-Zr合金的组织及性能的影响

在250、300、400℃下分别对Al-0.75Mg-0.75Si-0.8Cu-0.7Zr合金进行大应变轧制变形,采用拉伸性能测试和扫描电镜(SEM)等研究了轧制温度对不同处理态合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:在250℃轧制时,Al-0.75Mg-0.75Si-0.8Cu-0.7Zr合金的抗拉强度为204 MPa,伸长率为15.2%;随着轧制温度的升高,强度逐渐降低,而伸长率不断增大;合金经300℃热轧+510℃×80 min+195℃×13 h+冷轧加工后的晶粒最为细小,其综合力学性能最好,抗拉强度为475 MPa,伸长率为8.13%,断口上分布着大量细小均匀的韧窝。     

Cu含量对Al-Mg-Si-Cu合金微观组织和性能的影响

采用DSC热分析、硬度、电导率、拉伸和晶间腐蚀等测试及透射电镜组织观察,研究Cu含量对Al-Mg-Si-Cu合金微观组织和性能的影响。实验表明:180℃时效时,4种合金硬度上升至峰值后持续下降,且随着Cu含量增加,合金的时效硬度随之提高,硬化速率加快而软化速率降低;时效时电导率先下降至最低值后又持续上升,且Cu含量越高,电导率越低。随着Cu含量增加,T6和T4态合金的强度随之提高,晶间腐蚀抗力下降,但无Cu合金不发生晶间腐蚀;T6态合金析出相类型随Cu含量增加而变化,Cu含量较低时(0.6以下),析出β″相;而Cu含量为0.9时,析出相为β″相和Q′相共存;且随着Cu含量增加,析出相数量和体积分数增加而尺寸减小,T4态合金析出相为原子团簇。     

微量Si和Ag对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg合金时效行为及微观组织结构演化的影响

采用计算机模拟与透射电镜相结合研究微量Si和Ag对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg合金时效行为和微观组织结构演变的影响.结果表明:微量Si和Ag的添加改变了该合金的时效析出过程,显著增强了合金的时效硬化效应.微量Si的存在导致了合金时效早期Mg原子团簇、Cu-Mg原子团簇弥散化,而微量Ag的添加导致形成大量Mg-Ag原子团簇.微量Si和Ag极大地改变了合金时效早期的原子团簇化过程从而导致了时效过程中微观组织结构的不同演化过程.     

终轧温度对大应变轧制Al-Cu-Mg-Sc合金组织及性能的影响

采用显微组织分析、拉伸试验和XRD分析等方法,研究了不同终轧温度对大应变轧制Al-Cu-Mg-Sc合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,Al-Cu-Mg-Sc合金中主要存在S相、θ相以及少量Al_3Sc相,在不同温度下进行终轧时,显微组织均呈带状特征,且细小第二相粒子也明显沿轧制方向分布。终时效处理后,合金中析出大量细小弥散分布的第二相。终轧温度在200℃以下时,合金抗拉强度变化较小;经200℃终轧+150℃×4h终时效处理后,Al-Cu-Mg-Sc合金具有最佳的综合力学性能,抗拉强度、伸长率分别为622.85MPa和13.33%。     

热处理对Al-Cu-Mg合金组织及性能的影响

采用MM6观察了Al-4.3Cu-1.6Mg合金的显微组织,并对其硬度、冲击韧度等性能进行了测试,研究了热处理工艺对合金性能的影响.结果表明:Al-4.3Cu-1.6Mg经515℃×6h固溶处理+190℃×12h时效处理,获得了良好的综合性能.     

轧制温度对大应变轧制AZ31合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术制备AZ31合金板材,研究了轧制温度对板材显微组织、宏观织构和力学性能旳影响。结果表明,轧制温度为200℃时,板材发生开裂,轧制温度升高至250~400℃时,大应变轧制可以成功进行;在250~400℃的轧制温度范围内,板材再结晶晶粒尺寸和基面织构强度随轧制温度的升高而增大,其力学性能则随轧制温度的升高而下降;轧制温度为250℃时,板材具有良好的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325.7 MPa、213.2 MPa和29.8%。     

应变速率对喷射成形Al-Cu-Mg合金显微组织和力学性能的影响

采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射技术(EBSD)和拉伸测试等手段,研究420℃大应变轧制过程中应变速率(0.1、1、9.1 s?1)对喷射成形Al?Cu?Mg合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:在热轧变形过程中,随着应变速率的增大,大角度晶界比例和动态再结晶(DRX)程度先增大后减小,平均晶...     

轧制对Inconel 690合金微观组织及应力腐蚀的影响

采用背散射电子衍射分析技术(EBSD)和慢应变速率拉伸实验方法研究不同轧制道次的Inconel 690合金微观组织和应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明,三道次轧制的690合金样品的晶粒更大,低重合点阵晶界所占比例更高,织构程度更弱。三道次轧制的690合金在高温高压纯水中的慢应变速率拉伸试验表现出更好的耐应力腐蚀性能。三道次轧制的690合金可以形成更加均匀的组织,提高低重合点阵晶界所占比例,增加其抗应力腐蚀能力。     

不同Cu含量Al-Cu合金的微观组织及DSC分析

利用差示扫描量热分析仪和场发射电子扫描显微镜,对不同Cu含量的Al-Cu合金微观组织和DSC曲线进行了分析研究。结果发现,在含Cu量为5%~40%的范围内,随着Cu含量的增加,Al-Cu合金的熔化潜热逐渐减小。亚共晶成分合金中,随着Cu含量的增加,初生-αAl相所占比例逐渐减小,共晶组织所占比例随之增加。     

Cu对Zn-Sn合金微观组织和力学性能的影响

研究了添加少量Cu元素对Zn-35%Sn流行饰品合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在Zn-35%Sn合金中加入0～3.0%Cu,金相组织中的ε相会明显增加;合金伸长率从11.2%下降为9.8%左右,然后再上升到12.6%;抗拉强度从100 MPa上升为150 MPa,又下降到120 MPa。断口分析表明,含Cu量较低时,断口处存在疏松缺陷,随着Cu含量的增加,缺陷逐渐消失;Cu元素的添加,可以细化Zn合金的晶粒,但对合金伸长率的影响不大。Zn-Sn合金中Cu的适宜添加量为1.5%～2.5%。     

合金元素Cu对Zr-Sn-Nb合金淬火及时效过程微观组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对Zr-Sn-Nb系两种合金淬火时效样品进行观察分析,研究了合金元素Cu对锆合金淬火后微观组织的影响及在时效过程中对第二相析出规律影响。结果表明:淬火态样品中没有第二相析出,且Cu元素的添加可以细化晶粒及淬火板条组织,提高合金硬度;经过时效处理后,第二相首先在晶界位置析出;随着保温时间的延长,合金元素扩散充分。透射电镜结果显示,Cu元素促进第二相形核析出以及细化第二相尺寸。     

Cu 含量对Al-Zn-Mg-Cu合金的组织性能和断裂行为的影响

介绍了Cu含量对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能和断裂行为的影响。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射等方法对合金的组织和断口进行了分析。结果表明,Cu含量对合金中粗大金属间化合物的类型和含量有较大的影响。含w（Cu）=2．3％的高Cu的Al-Zn-Mg-Cu合金中粗大金属间化合物较多,Al2CuMg较多。过时效状态下,高Cu的Al-Zn-Mg-Cu合金断口以粗大的Al2CuMg粒子开裂的韧窝为主;含w（Cu）=1．7％的低Cu合金断口以晶粒内小的穿晶韧窝为主。高Cu的Al-Zn-Mg-Cu合金中粗大的Al2CuMg粒子消耗了大量的Cu,降低了合金强化的潜力,在过时效状态下促进合金开裂。     

轧制温度对Mg-2Zn-xY合金微观组织的影响

通过改变在部分道次大压下率轧制时粗轧及精轧的轧制温度,研究了轧制温度对轧制Mg-2Zn-xY镁合金微观组织的影响,还研究了Y含量对合金组织的作用。结果表明,在部分大压下率粗轧后,合金组织发生了再结晶,且均为等轴晶组织。随着轧制温度的提高,平均晶粒显著增大,并以300℃粗轧时最佳。精轧温度不宜过高或过低,在350℃左右精轧能有效抑制孪晶组织的产生,获得较均匀的微观组织。不同Y含量的Mg-2Zn-xY合金的轧后晶粒尺寸与轧制工艺有关。     

微合金化对Al-Cu-Mg合金时效行为的影响

以微合金化元素对Al-Cu-Mg合金常规时效析出相的影响为出发点,分析了Ag,Si,Ge,Cd等元素对合金时效行为的影响.结果表明具有:完全改变常规析出相结构,形成新析出相;部分改变常规析出相结构,提高析出相的强化效果;促进析出相析出3种作用.分析了采用微合金化方法提高Al-Cu-Mg合金热强性所存在的问题,并对发展趋势进行了展望.     

Cu含量对Al-Mg-Si合金显微组织及力学性能的影响

采用显微组织分析、拉伸性能测试和X射线衍射等手段,研究了Cu含量(0. 2wt%、0. 4wt%、0. 6wt%)对Al-Mg-Si合金不同处理态下的显微组织和力学性能的影响。结果表明,Cu含量的增加可以显著改善Al-Mg-Si合金的力学性能。热轧态时,合金内部有一些破碎的残留相,Cu含量为0. 6wt%的合金的抗拉强度最高为183 MPa;合金经固溶时效处理后,析出大量强化相粒子,并且随着Cu含量的增加,强化相粒子增多,少量的Al_2Cu相、Mg_2Si和Al_2Cu Mg相会参与合金的时效硬化作用,合金的抗拉强度随之提高,Cu含量为0. 6wt%的合金的抗拉强度相比Cu含量为0. 2wt%的合金提高了13. 8%;在冷轧态下,Cu含量为0. 6wt%的合金的抗拉强度达到416 MPa,比Cu含量为0. 2wt%的合金的抗拉强度提升了18. 5%,3种合金的断后伸长率均在4%～5%范围内。