7003-T6铝合金挤压型材在线热处理工艺研究

对7003铝合金挤压型材样品在试验室进行了固溶热处理工艺试验研究,在淬火后经双级时效处理,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达405 N/mm2、351 N/mm2和13%。在此基础上,在挤压生产线上进一步试验,研究了型材在线淬火工艺、停放时间及时效热处理等工艺参数对其力学性能的影响。经在线淬火,停放15 d及单、双级时效后,型材的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达到407 N/mm2、353 N/mm2和15.5%及390 N/mm2、353 N/mm2和15.8%。     

等径角挤压7003铝合金的组织及性能研究

室温下采用Bc路径对7003铝合金进行等径角挤压加工,采用金相显微镜、透射电镜、显微硬度测试及抗压性能测试,分析了该铝合金材料的显微组织和力学性能.结果表明:经过4道次的等径角挤压加工,该材料的晶粒被剪切细化,晶粒平均尺寸小于3 μm;4道次后试样的屈服强度达到410MPa,试样X面的硬度达到134.82 HV.     

挤压7003铝合金管材工艺实践

介绍了7003铝合金的主要性能和主要生产工艺实践过程,为达到合格的力学性能和提高生产效率,经过多次试验,制定出合理的时效工艺制度。     

固溶处理工艺对7003铝合金组织和性能的影响

通过电导率测试、力学性能测试、硬度测试、显微组织观察、SEM背散射电子分析以及XRD衍射物相分析等方法研究了固溶温度和时间对7003铝合金性能、微观组织和断口形貌的影响。结果表明:实验用7003铝合金板材的固溶温度范围很宽,在450~500℃范围内,固溶温度对7003铝合金的性能影响不大;实验合金板材的最佳固溶工艺约为480℃×50 min,在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度和电导率分别为399 MPa、352 MPa、13%、126.4 HV1和38.6%IACS。X射线衍射结果表明:挤压态7003铝合金中主要有Al基体、Mg Zn2和Al85(Mn0.72Fe0.28)14Si等杂质相组成。     

时效制度对7003铝合金组织性能的影响

通过室温力学性能测试、导电率测试和透射电子显微镜(TEM)形貌观察,研究了7003铝合金在自然时效T4、单级人工时效T6、双级人工时效T53、回归后未经室温停放的RRA-1和回归后经过室温停放三天的RRA-2等不同时效制度下的显微组织变化特征以及性能变化规律。研究结果表明:按照T4→T6→T53→RRA-2的顺序,合金的抗拉强度依次下降,屈服强度依次上升,导电率依次升高; T4状态下的伸长率最高,T6状态下的伸长率最低; RRA-1状态下抗拉强度和屈服强度均偏低; RRA-2状态下抗晶间腐蚀性能最好。综合比较发现,RRA-2是提高试验用7003铝合金综合性能的有效途径。     

7003铝合金时效双峰的组织与性能研究

采用洛氏硬度计(HRB)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及电子拉伸试验机等技术,对7003铝合金的时效行为、力学性能、显微组织、抗应力腐蚀性能等进行了系统的研究。结果表明,7003铝合金时效后的硬度、强度都出现时效双峰的现象,合金两个时效峰的硬度和强度差不多;但在393 K的长期时效制度下,时效第二峰时合金的强度、硬度、塑性、韧性、抗应力腐蚀性能都较第一时效峰的高;对应第一个峰值,合金的主要强化相是GP区;对应第二峰值,其主要强化相为η′(MgZn2)相。这两种相都能阻碍位错运动,对合金起到很好的强化作用。     

过烧对7003铝合金组织与性能的影响

采用显微硬度计、电子拉伸试验机、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等手段,对7003铝合金过烧前后的组织和性能进行了研究.结果表明,随着温度的提高过烧程度不断加重,合金的力学性能也随之不断下降.且当温度达到763 K后,合金性能开始大幅度下降.过烧使合金组织产生复熔结构,弱化晶界,从而使合金断口由"穿晶断口"向"沿晶断口"的形貌转变.     

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。     

7003铝合金FSW焊接接头组织与性能研究

以生产轨道车辆常用的7003铝合金型材为研究对象,采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺焊接,480℃2 h固溶和150℃2 h人工时效后室温停放72 h,探讨焊接接头的组织和性能。通过慢应变速率拉伸试验、常温拉伸试验、显微维氏硬度测试、扫描电镜测试等分析,对母材和焊缝的抗腐蚀性能、力学性能及微观组织形貌进行分析。结果表明:当慢应变速率为1×10-6s-1时,母材的应力腐蚀因子为2. 73%,焊缝样的为4. 93%,焊接接头未发现晶间腐蚀,且接头的导电率和抗拉强度、伸长率分别为32. 4%IACS、382. 7 N/mm2、7.8%。     

固溶时间对7003铝合金显微组织与性能的影响

用显微硬度计、电子拉伸试验机、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等手段,对不同时间固溶处理的7003铝合金时效前后的显微组织与性能进行了研究.结果表明,随着固溶时间的延长,第二相先溶解后又有新的析出并长大,第二相的强化效果先是降低后又增强,从而其强度和硬度先降低后增强;时效后的强度和硬度明显高于时效前,且743 K×70 min固溶的合金经过393 K×50h时效后,其硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到118 HV0.1、347.0 MPa、286.1 MPa和15.5%.     

7003铝合金ECAP变形后力学性能和断口研究

在室温对完全时效商业7003铝合金进行4道次Bc路径ECAP挤压后进行拉伸和硬度试验,借助SEM和EDS对断口进行分析。结果表明:随着拉伸道次的增加,硬度和抗拉强度的增强,延展性下降明显;断口为韧性断裂,出现等轴韧窝、撕裂韧窝、剪切韧窝和卵形韧窝;第二相质点对韧窝尺寸的影响非常大。     

7003铝合金双级双时效峰的显微组织与性能

采用洛氏硬度计、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及电子拉伸试验机等技术,研究了7003铝合金的双级时效行为、力学性能以及显微组织.结果表明,7003铝合金双级时效处理后的硬度、强度均存在双峰,且合金的两个时效峰的硬度和强度相差不多.对应第一个峰时效,合金的主要强化相是GP区;对应第二个峰时效,其主要强化相为η′(MgZn2)相.     

热处理对Al0.5CoCrFeNiB-0.2高熵合金组织结构及力学性能的影响

采用真空电弧炉制备Al0.5CoCrFeNiB0.2高熵合金,采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜等方法研究铸态合金的组织结构及其热处理的影响,采用显微硬度计和拉伸试验测定合金热处理前后的力学性能。结果表明:Al0.5CoCrFeNiB0.2铸态合金仅由简单的体心立方结构和两个面心立方结构三相组成。合金铸态组织由树枝状初生α1相、粒状α2相和共晶组织(α1相和层片状β相)组成。退火和淬火热处理并未改变Al0.5CoCrFeNiB0.2合金的相结构。但随着热处理温度的提高,初生α1相由共晶组织β相回溶而长大的趋势更加明显。退火和淬火热处理均可强化合金。其中,经800℃×10 h退火后,合金室温抗拉强度由铸态的850.14 MPa提高到1 232 MPa;经1 000℃×10 h淬火后,合金塑性及强度均优于铸态合金,尤其是塑性显著提高。     

热处理对锌合金组织和力学性能的影响

对锌合金的挤压态样品进行不同工艺的热处理,并对其性能和组织进行分析.结果表明,使该锌合金获得强度、硬度提高的较佳热处理工艺是:加热温度250℃,保温时间30min.热处理后该合金的抗拉强度408 MPa.伸长率3.3%;使合金的强度和硬度得到提高的原因是ε相的大量析出,析出相对合金产生的硬化高于再结晶对合金的软化;热处理后材料的组织更加细小,表现出的韧性比挤压态好.     

热处理对铝铜镁合金组织与性能的影响

对Al-4.3Cu-0.8Mg合金进行不同的热处理,通过显微组织观察、力学性能检测及断口形貌分析,对Al-Cu-Mg合金硬度和冲击韧度进行了研究。结果表明:对合金进行固溶+时效处理,可明显细化合金组织,提高合金的硬度和韧性;Al-4.3Cu-0.8Mg合金经525℃固溶8 h+190℃时效10 h处理后,硬度可达最高;经505℃固溶6 h+180℃时效8 h处理后,冲击韧度最好。     

电脉冲处理和等径角挤压对AZ31镁合金组织与性能的影响

设计了一组ECAP和电脉冲处理实验来研究ECAP和电脉冲处理参数与AZ31镁合金微观组织演变之间的关系。对ECAP后的AZ31镁合金在室温下进行多道次轧制,然后通过高能电脉冲处理促进轧制后的AZ31镁合金的静态再结晶。通过分析电脉冲过程中合金体系内的能量变化和电脉冲的回复效应作用,揭示电脉冲促进再结晶过程的机理。结果表明:AZ31镁合金经过输出脉宽50μs、电流密度4.55×10~9A/m~2的电脉冲处理5 min后,样品晶粒尺寸从25μm减小到1.05μm,屈服强度和极限拉伸强度分别是316 MPa和425 MPa,伸长率为12.9%。     

热处理对铸造ZL102合金组织和性能的影响

对ZL102合金的热处理工艺参数进行优化,采用力学性能检测、组织观察等方法对铝合金的性能和强化机制进行了研究.结果表明:该成分铝合金的最佳热处理工艺为:540℃×5h固溶+200℃×5h时效;经上述工艺热处理后,合金的布氏硬度为93.7 HB,抗拉强度为221.65MPa.     

热处理对BT-20钛合金组织和性能的影响

研究了不同的加热温度及冷却方式对BT-20合金组织和性能的影响，获得该合金在三种热处理制度下的显微组织图以及所对应的室温力学性能。经分析得出该合金经950℃×1h空冷后形成的α＋β双态组织中，等轴初生α相含量少，次生α相含量多，呈晶间集束α域。此种组织的BT-20合金具有较优的综合性能。     

热处理对QBe2合金组织和性能的影响

研究了固溶处理、时效处理、形变时效等对QBe2合金显微组织及性能的影响.结果表明,QBe2合金最佳固溶处理工艺为780℃×10 min水淬,时效工艺为320℃×2 h空冷,经此工艺处理后合金的抗拉强度达到1257MPa,电阻率为0.0677Ω·mm2/m;时效前的冷变形对晶界的不连续析出有抑制作用,使沉淀相沿晶内滑移线析出显著,形变时效可以使合金强度达到1390MPa,与一般软态峰值时效相比,强度提高10.3%.     

热处理对Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B合金组织和性能的影响

研究了热处理对铸造Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B合金的片层晶团尺寸的细化作用的影响.结果表明:铸造Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B合金的700℃高温强度比室温提高了130～200 MPa.室温及高温断裂伸长率都比较小,但高温的断裂伸长率相对于室温有很大的提高.在α+γ两相区长时间保温后慢冷和循环热处理的细化作用明显.片层晶团尺寸细化后,室温、高温强度以及高温持久性能都提升不大.