高温预时效+低温再时效对Al-Mg-Si-Cu合金力学性能及晶间腐蚀敏感性的影响

采用拉伸性能测试和晶间腐蚀浸泡实验,研究了高温预时效+低温再时效对Al-Mg-Si-Cu合金拉伸性能和晶间腐蚀敏感性的影响,并通过TEM观察基体和晶界析出相特征.与常规T6时效(180℃,8 h)相比,优化双级时效(180℃,2 h+160℃,120 h)能在不降低6061铝合金拉伸性能的基础上彻底消除晶间腐蚀敏感性,此时铝合金析出特征为基体分布着高密度b″相兼有少量Q'相,而晶界析出相呈现球状、断续分布.这种特征组织的形成源于降低再时效温度造成基体和晶界扩散速率的下降幅度不同,导致再时效过程中基体预析出相因长大速度较慢而保持较好的强化效果;晶界预析出相因粗化速度较快而呈现球形、断续分布.     

Mn和Cr对Al-Mg-Si-Cu合金组织及性能的影响

通过金相观察、拉伸性能测试、X射线衍射、扫描电镜及能谱分析,研究了Mn、Cr对Al-Mg-Si-Cu铝合金微观组织及拉伸性能的影响。结果表明：添加Mn和Cr均能促进Al-Mg-Si-Cu合金铸锭形成粗大结晶相化合物,并且添加Mn的合金中形成的结晶相更多;均匀化过程中Mn和Cr均能促进结晶相由Al5FeSi型向Al8Fe2Si型转变,并且同时添加Mn和Cr的促进作用更加显著;添加Mn、Cr均能抑制变形晶粒在固溶处理时发生再结晶和晶粒长大,并且由单独添加Cr、单独添加Mn到同时添加Mn和Cr,抑制作用逐渐增强;添加Cr对合金强化作用有限,而添加Mn能显著提高合金强度。     

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。     

双级时效对6061铝合金拉伸性能和晶间腐蚀性能的影响

采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、金相及透射电镜观察,研究双级时效对6061铝合金拉伸性能和晶间腐蚀性能的影响。结果表明:6061铝合金经(180℃,8h)的T6峰值时效,抗拉强度和屈服强度分别为356MPa和331.6MPa,伸长率为13.7%,但出现严重的晶间腐蚀,腐蚀深度约为270μm。在T6峰值时效的基础上进一步升高温度和延长时间进行二级时效,合金强度总体上呈逐渐降低趋势,电导率逐渐上升,腐蚀类型也由晶间腐蚀逐渐转变为点蚀,腐蚀深度明显变浅。对于6061铝合金,最佳双级时效工艺为(180℃,8h)+(210℃,2h),抗拉强度为348.4MPa,屈服强度为320.3MPa,伸长率为11.3%,腐蚀类型为轻微点蚀,腐蚀深度约为50μm。     

少量Sc对Al-Mg-Cu-Li-Zr合金组织与性能的影响

通过显微硬度测试、拉伸试验、SEM、TEM及能谱等方法研究了添加少量Sc对Al-4.0Mg-1.5Cu-1.0Li-0.12Zr合金微观组织与性能的影响.结果表明,Sc的加入能显著提高合金硬度、强度和塑性;促进时效初期δ'(Al3Li)相的均匀析出,形成尺寸细小的δ'相和尺寸较大的Al3Li/Al3(Sc,Zr)复合相,并延缓了δ'相的长大;Sc的添加还促进过时效阶段S'相的弥散析出,延缓软化进程.Z相的形成与时效温度密切相关,而与Ag的添加并无直接关系.     

7055铝合金二次时效特征研究——(I)力学性能

利用维氏硬度和拉伸力学性能测试、Kahn撕裂试验等方法,研究二次时效对7055铝合金力学性能的影响。结果表明,经过120℃,150℃和180℃高温欠时效,甚至峰值时效处理后,再进行60℃和100℃低温二次时效,可以获得超过相应单级峰值时效的硬度和强度。Kahn撕裂试验表明,二次时效温度从60℃提高到100℃,可以缩短二次峰值硬化时间,但不利于7055铝合金断裂韧性的改善。在相同预时效温度下,缩短预时效时间比峰值时效状态更有利于断裂韧性的改善。较低预时效和二次时效温度以及较短预时效时间有利于获得强度和断裂韧性的良好配合。     

Al-4.0Mg-1.5Cu-1.0Li合金中Sc的微合金化行为

通过时效硬化曲线的测量、室温拉伸实验以及时效组织的电镜观察,研究微量钪对Al-4.oMg-1.5Cu-1.0Li-0,12Zr合金时效行为、显微组织和力学性能的影响.结果表明:微量钪的添加能显著增强该合金的时效硬化和强化效果.微观组织分析发现,微量钪的添加可促进Al3Li/Al3(Sc,Zr)复合相与δ'相的弥散析出.通过对合金时效过程中析出相的分析,发现在所研究的合金中析出了Z相,表明微量银不是Z相析出的必要条件.     

7050铝合金高温预析出处理

测试了不同预析出处理条件下7050铝合金的拉伸性能和电导率,并采用光学显微镜、扫描电镜等手段观察了金相组织、第二相粒子以及断口形貌等特征,并在此基础上分析了强度、电导率以及断口形貌与微观组织演变之间的内在机制.结果表明,随着预析出温度的提高,基体内预析出形成的S、η平衡相逐渐减少而溶质原子数量增加,因而120℃,24 h峰值时效形成的GP区、η'亚稳相数量相应增加,导致7050合金强度提高而电导率下降.可剪切的亚稳相和不可剪切的预析出平衡相对滑移位错的不同阻碍作用使得不同预析出处理条件下的断口形貌不同.     

铝锂合金的微合金化及其作用机理

铝锂合金中添加某些微量或痕量(～0．1at％)元素，可使合金的显微组织和性能发生显著变化。这些微量元素的影响主要是促进或延缓了析出过程，或者是促进新相析出造成的。概述了一些常见元素在铝锂合金中的微合金化作用及机理。     

铝锂合金的搅拌摩擦焊研究进展

铝锂合金具有较高的弹性模量和比强度,在航空航天结构材料中具有独特的优势,而连接工艺技术成为其进一步扩大应用的关键。搅拌摩擦焊作为一种固相连接过程,为铝锂合金提供了完美的焊接解决方案,是未来铝锂合金连接方法的一个主要发展方向。综述了国内外铝锂合金搅拌摩擦焊研究现状,揭示了接头焊核区、热机影响区和热影响区晶粒组织和析出相的微观特征,以及硬度分布特点,总结了各种铝锂合金搅拌摩擦焊接头性能数据。