组合形变热处理工艺对Cu-Cr-Zr-Si合金组织性能及抗软化特性的影响

采用光学显微镜、透射电镜、电子万能试验机、数字电导率仪和维氏硬度计等研究了不同形变热处理工艺对Cu-0.31Cr-0.19Zr-0.03Si(mass％)合金组织演变、力学性能、电学性能及抗软化特性的影响.结果表明:经960℃×1 h固溶处理+450℃×2 h预时效处理+80％冷轧+450℃×1 h时效处理后(组合形变热处理),合金的抗拉强度达到615 MPa,屈服强度达到598 MPa,硬度达到206 HV,电导率达到70.5％IACS.合金经预时效处理后在基体中析出大量弥散分布的细小析出相,在后续的冷轧中,析出相与位错发生强烈交互作用,在基体中引入高密度的位错,从而提高合金的力学性能.此外,对经组合形变热处理取得峰值强度的试样进行了抗软化性能的研究,结果表明该合金的软化温度高达580℃.经微观组织分析发现,在该温度下合金中析出相发生了粗化,但再结晶程度较低,此时引起合金软化的主要机制为析出相长大机制.     

热处理对SiCp/7075Al复合材料组织与性能的影响

研究了不同热处理工艺对40 vol%含量SiC颗粒增强7075Al复合材料组织及性能影响。实验结果表明:SiC颗粒增强体没有改变基体合金中析出相的沉淀析出次序,但延迟了GP区的出现,并缩短了复合材料达到峰时效的时间;经峰时效处理与退火处理后复合材料的抗拉强度分别达到544 MPa与383 MPa。不同热处理工艺下复合材料基体合金中的位错组态以及析出相结构会对复合材料性能产生极大的影响。峰时效状态下,复合材料基体合金中同时存在的细针状沉淀相以及位错提高了复合材料的力学性能。而退火后,复合材料基体中形成了大量粗大的棒状沉淀相,并且位错基本消失,使得复合材料的力学性能降低。     

时效前冷变形对Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金组织及力学性能的影响

对热轧态Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金进行固溶+时效和固溶+冷轧+时效处理,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能力学试验机等研究了各状态合金的微观组织及力学性能。结果表明,冷轧可使饱和Al-Zn固溶体分解,并动态析出Zn相,同时冷轧还促使合金晶粒细化以及位错增殖。人工时效可使合金内析出高密度η′相,而冷轧所导致的高密度位错促进了析出过程并加速了η′相向η相的转变。时效前冷轧可明显优化Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金的力学性能,Al-15Zn-0.5Mg-0.5Sc合金经固溶+冷轧+70 ℃人工时效后,其屈服强度和极限抗拉强度分别为413和462 MPa,其强化机理包括细晶强化、位错强化和析出强化。而120 ℃时效会加速位错湮灭,从而削弱位错强化效果。     

6016铝合金汽车板材预时效处理工艺研究

研究了预时效处理工艺对汽车用6016铝合金板烘烤硬化性能的影响,试验结果表明,经过预时效处理可明显改善人工时效过程中合金软化现象。160℃、7 min预时效处理后板材硬度值高于T4态且呈现增长趋势,有效的抵消了自然时效过程中的合金软化现象。DSC结果表明,预时效处理可加快Mg2Si相析出速度,提高人工时效效果。拉伸结果表明,预时效后烤漆试样屈服强度达到321 MPa,相比自然时效烤漆试样硬度提高了60 MPa,降低自然时效对板材烤漆硬化性能的影响。对6016铝板材采用固溶处理+预时效+烤漆硬化工艺流程,有利于获得良好的板材冲压成形性能以及烘烤硬化处理效果。     

含Sc 2099型铝锂合金的组织和位错强化

采用维氏硬度计(HV)、金相显微镜(OM)和X射线衍射(XRD)仪显微分析技术,研究含Sc2099型铝锂合金经固溶T8时效后的组织和位错强化。结果表明,合金经均匀化退火和热锻压变形加工处理后,与常规固溶(540℃,2h)相比,强化固溶(540℃,2h+550℃,2.67h)促进了合金中粗大难溶第二相的溶解,降低了合金T8时效处理(121℃,14h+151℃,48h)后的硬度(分别为1746和1633MPa),减少了合金内部的晶格应变和位错密度。基于Taylor公式的定量计算证明,微合金化元素Sc能较有效使2099型铝锂合金在其固溶强化处理温度(540～550℃)驻留位错,强化合金。强化固溶降低合金硬度、强度的主要原因是合金中的位错强化和时效强化共同下降所致。     

拉伸速率对2A40合金拉伸性能的影响

研究了拉伸速率对经固溶+人工时效热处理后的2A40合金拉伸性能的影响.结果表明,2A40合金经固溶+人工时效处理后,随着拉伸速率的增大,其强度逐渐升高,塑性有所降低,显微组织中析出相有所细化.其原因可能是,随着拉伸速率的增大,试样温度升高,在拉伸过程中还有细小的析出相析出;随着变形量的增大,位错快速增殖而缠结及对位错运动阻力导致位错运动阻力增大,引起强度的升高和塑性的降低.     

时效处理对压铸Al-Si-Cu合金力学性能的影响

压铸铝合金广泛应用于家电和汽车制造等行业,是一种重要的工业原材料。本文研究了时效处理对压铸Al-Si-Cu系合金(ADC12)力学性能的影响。研究结果表明:经过淬火的压铸铝合金在125℃、保温10 h的时效处理,抗拉强度达到308 MPa,布氏硬度达到120 HB,较未经热处理的材料均提高约20%以上。     

脉冲电流处理对7075铝合金显微组织及力学性能的影响

对7075铝合金进行T6时效处理和不同电流密度(50～125 A/mm²)、不同通电时间(480～600 ms)的脉冲电流处理(EPT),采用扫描电镜、透射电镜及万能试验机等研究了合金经不同工艺处理后的显微组织和力学性能。结果表明：与传统的T6时效处理相比，采用合适的电流密度和通电时间的脉冲电流处理，合金的析出相数量、尺寸减小，但能提高位错密度和亚晶数量；且随电流密度和通电时间的增加，第二相回溶数量和亚晶数量不断增加，但位错密度随着电流密度的增加先增大后减小，随着通电时间的增加而不断减小。合金的抗拉强度和伸长率随电流密度和通电时间的增加均为先升高后降低，经固溶+EPT(470℃×3 h+100 A/mm²×560 ms)后合金的抗拉强度和伸长率达到最高，分别为555 MPa和18%,与T6时效处理相比，抗拉强度下降了2.6%,但伸长率提高了100%。脉冲电流处理的合金的强化机制是固溶强化、位错强化和细晶强化的复合强化机制。     

预轧制时效对2055铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了不同预轧制变形时效对固溶态2055铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明,对固溶2055铝锂合金在时效前进行预轧制变形可显著缩短峰值时效时间、提高合金硬度和强度。当预轧制变形量为0、3%和10%时,2055铝锂合金分别在155℃下时效40、30和28 h达到峰值硬度（HV）,分别为207.66、215.31和220.07。10%预轧制+155℃×28 h峰时效合金的屈服强度、抗拉强度分别达到562.64 MPa和622.04 MPa,比未预轧制、3%预轧制峰时效合金分别提高了67%、21%和43%、8%,大塑性变形诱导高密度位错促进析出相大量均匀弥散析出是其力学性能提高的主要原因。     

高温变形与热处理对TC11钛合金组织和性能的影响

用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子万能试验机研究了等轴组织的TC11钛合金1000℃压缩变形及随后热处理对材料的微观组织和室温力学性能的影响。实验结果表明:锻造态的局部区域被拉长的等轴α相经过高温压缩水淬后等轴组织有恢复的趋势,再分别经过950℃×1h水冷+560℃×6h后空冷(淬火+人工时效)和950℃×1h空冷+560℃×6h后空冷(双重退火)处理的材料,等轴组织恢复的趋势更明显,且等轴α相数量增多;β相内析出片状α相变多变大;双重退火处理后β相内析出的α片层更厚,更长,数量更多。经过淬火+人工时效处理的材料抗拉强度与屈服强度分别达到1300MPa和1152MPa,与水淬的材料相比分别提高14.8%和16.8%;经过双重退火处理的材料强度达到1176MPa,伸长率达到15.95%,具有良好的综合力学性能。     

热处理方式对Mg-Gd-Y-Zr合金组织和力学性能的影响EI北大核心CSCD

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射及拉伸试验机等研究固溶处理和时效处理对铸态和轧制态Mg-10.6Gd-1.69Y-0.42Zr(质量分数,%)合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:经峰时效处理后合金强度均显著提高,但伸长率有所降低;与200℃峰时效态合金相比,220℃峰时效态合金的屈服强度相差不大,但伸长率明显提高。合金在峰时效阶段的主要强化相为柱面β’相,该相能够有效阻碍位错的基面滑移,提高合金强度。轧制后直接时效的合金能够保留轧制产生的位错,而位错能够促进析出相形核,此时,合金具有最高的析出强化效果,屈服强度和抗拉强度分别为380.0 MPa和416.0 MPa。     

短时低温退火对Cu-2.1Fe-0.03P合金板材组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了短时低温退火处理对冷轧态Cu-2.1Fe-0.03P合金板材组织与性能的影响.结果表明:经短时低温退火处理后,合金板材的导电率几乎没有变化,强度和硬度得到了提高;其中经350℃退火30 s后,合金板材的强度从424.4 MPa提高至432.6 MPa,硬度由132.0HV0.1提高至149.4 HV0.1,分别提高了 1.9％和13.2％.微观组织观察表明,250℃退火态合金板材发生再结晶现象,退火温度升高至350℃时晶粒开始长大;退火处理降低了合金板材内部的位错密度,同时促进了析出相粒子的增加,合金板材中的3种析出相分别为α-Fe、γ-Fe和Fe3P;退火过程中位错密度的降低导致板材的软化以及析出相的强化是板材性能改善的主要原因.     

时效对固溶+冷轧7075铝合金力学性能和显微组织的影响

采用拉伸测试、金相显微镜、XRD及TEM等方法,研究时效处理对经历固溶+冷轧的7075铝合金显微组织和力学性能的影响规律。力学性能测试表明:80、100、120℃时效均能显著提高合金强度并保持一定塑性。(475℃, 1 h固溶处理)+80%压下量冷轧+(80℃, 48 h)时效合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为773 MPa、720 MPa和5%。显微组织分析表明:相较于冷轧合金,时效合金强度的提高源于冷轧加工硬化(高的位错密度、高的轧制织构体积分数及细化的晶粒尺寸)和析出强化的共同作用;时效合金伸长率的改善与位错回复程度和析出相特征同时相关。此外,根据时效析出和位错回复特征,分析了时效过程中合金强度和伸长率的变化规律。     

预变形对Al-4.5Cu-0.8Mg合金组织和性能影响

通过对挤压后的Al-4.5Cu-0.8Mg合金棒材进行变形量为0、2%和8%的预拉伸处理,然后进行人工时效处理,研究预变形对Al-4.5Cu-0.8Mg合金人工时效后的硬度、室温拉伸性能和显微组织的影响。结果表明,随着预变形量的增加,合金的时效响应加快,其强度达到峰值的时间逐渐缩短,且峰值强度明显提高。时效前的预变形处理能显著细化合金沉淀析出相,并随预变形程度的增加,析出强化相越弥散、越细小,这有利于阻碍位错的运动和提高合金的强度。     

中间退火对2A97铝锂合金晶粒细化及超塑性的影响

采用形变热处理法制备2A97铝锂合金细晶板材,利用光学显微镜、透射电镜和高温拉伸等试验方法研究中间退火温度对板材晶粒细化和超塑性的影响。结果表明:板材在室温轧制时,当变形量达到22%时,出现开裂,随着轧制温度的升高,开裂程度逐步缓解;将开轧温度提高到400℃、轧制变形量达到88%时,分别在240、300和400℃进行中间退火1 h,可解决开裂问题。但退火温度对超塑性伸长率有很大影响,当退火温度为400℃时,合金发生了明显部分再结晶,位错密度大幅降低,虽获得总变形量为92%的无开裂板材,由于较多的形变储能被释放,晶粒细化程度不高,伸长率仅为260%;将退火温度降低到240℃时,合金内部仅发生了位错运动与重新组合,保留了较高的位错密度,晶粒得到细化,伸长率高达650%。     

时效处理对挤压成型2195铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了热处理对挤压态2195铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明,固溶处理和人工时效处理对挤压合金的力学性能有显著的增强作用,这与析出相的类型、尺寸、数量密度和分布有关。2195铝锂合金在时效过程中的析出顺序为过饱和固溶体(SSSS)→GP区+δ′/β′(Al₃(Li,Zr))→δ′+θ′(Al₂Cu) +T₁ (Al₂CuLi)→θ′+T₁;其中T₁相在析出强化中起主导作用。2195铝锂合金经过525 ℃×60 min固溶后在170 ℃人工时效的峰时效时间是36 h,此时抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为579 MPa、537 MPa和5.5%。     

国外文献速报

20 0 30 30 1　LutzeP ,KinzlerT ,GrovN .Al Mg压铸合金不需要经过热处理可达到最优化的强度 .Druckguss Praxis ,2 0 0 2 ( 2 ) :5 1～ 5 4压铸中传统的属于Al Si系共晶压铸合金比亚共晶合金优越。对于共晶合金而言即使在气孔率最低的条件下 ,由于大多数针状相的析出使材料具有脆性 ,在初始阶段通过退火处理可以调整Si相达到圆形。提出可以不通过热处理 ,在自然时效的条件下来达到优化强度的目的。此类合金材料牌号 :AlMg5Si2Mn ,文中列出该合金在未经人工时效其抗拉强度为 :2 91MPa ,屈服强度为 :138MPa ,伸长率达 12 .6%。2 0 …     

固溶和时效处理对高锰低镍不锈钢组织与性能的影响

以新型高锰低镍不锈钢为研究对象,研究了不同固溶和时效处理温度对其组织和性能的影响。结果表明,退火态和固溶态高锰低镍不锈钢均为单一奥氏体组织,随着固溶温度的提高,晶粒不断长大,析出物不断溶入材料基体,使材料强度和硬度不断降低,1050 ℃固溶处理后析出物基本上已全部固溶,此时抗拉强度为1016 MPa,伸长率和断面收缩率分别为67.43%和53.6%,此时塑性最好,故高锰低镍不锈钢的最佳固溶温度为1050 ℃。固溶+时效处理后高锰低镍不锈钢中的析出物主要为Cr的碳氮化物和Mn的硫化物,在750 ℃时效处理后析出物含量达到峰值,强度和硬度达到最高,故750 ℃为其最敏感析出温度。超过750 ℃析出物数量减少,850 ℃时材料塑性最好。     

预变形对新型铝锂合金组织和性能的影响

为了进一步提高新型铝锂合金的强度及断裂韧性,探索了预变形+人工时效对该合金组织和性能的影响。采用拉伸试验、撕裂试验测试材料性能并主要通过透射电镜探索其相析出行为。结果表明,塑性变形导致大量T1相均匀弥散的析出在基体内,使材料获得了更为优异的强度和韧性;同时,预变形有效避免了PFZ的形成与宽化。合金在经过4.5%预变形+145℃,35 h时效可获得最优的材料性能,实现了更好的强度与韧性匹配。     

热处理对镁铝镓合金显微组织及力学性能的影响

为了提高镁铝镓合金的力学性能,通过金相显微镜、扫描电镜等分析手段及硬度、室温拉伸性能测试,研究热处理工艺对Mg-8%Al-2%Ga合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,Mg-8%Al-2%Ga合金固溶处理时,首先固溶的是片状的次生β-Mg17Al12相,然后是离异共晶β-Mg17Al12相;随着固溶时间的延长,晶粒逐渐长大,并且在随后的时效处理时析出方式由非连续析出为主逐渐变为连续析出为主.硬度测试结果表明,固溶+时效处理后试样的硬度与固溶时相比有明显提高;且2h固溶+16h时效时达到峰值.室温拉伸试验结果表明,经415℃、2h固溶+168℃、16h时效处理后,合金的综合力学性能最好.