高强韧铝合金非等温时效工艺的研究进展

非等温时效工艺作为一种新兴的时效处理方法,能够有效地提高高强韧铝合金的综合性能。通过简要归纳近些年来应用于高强韧铝合金的非等温时效工艺,总结出经不同非等温时效处理后高强韧铝合金析出相的特征、合金力学性能和腐蚀性能的变化情况。非等温时效工艺的效率相较于传统时效工艺有很大提高,并且能够同时调控高强韧铝合金内基体析出相和晶界析出相的种类、尺寸和分布情况,使高强韧铝合金兼具与T6峰值时效态相差不多的力学性能和近T7x过时效态的腐蚀性能。最后,对未来高强韧铝合金非等温时效工艺的研究和应用进行了展望。      

二次时效对Al-Cu-Mg合金组织及性能的影响

二次时效(T6I4)处理工艺即在单级时效的欠时效时间点改变时效温度,对合金进行低温二级时效处理。二次时效处理能够改善Al-Cu-Mg合金的微观组织,适当提高其力学性能以及耐腐蚀性能。通过硬度测量、剥落腐蚀性能测试、晶间腐蚀性能测试、应力腐蚀开裂测试、扫描电镜和透射电镜观察,研究二次时效对Al-Cu-Mg合金组织及性能的影响。经试验得出,经二次时效处理后,由于Al-Cu-Mg合金的晶内形成了细小弥散的θ’相,此时S相θ’相同时均匀弥散分布于基体中,采用170℃时效2 h再在经过100℃时效30 h二次时效的Al-Cu-Mg合金在力学性能上优于传统单级时效处理,并且耐蚀性能也得到显著提升,抗拉强度、伸长率、维氏硬度、剥落腐蚀等级、晶间腐蚀深度和应力腐蚀开裂指数分别为490 MPa、8.5%、156.3 HV0.5、EA、98.6μm和0.220。     

喷射成形2618铝合金组织及性能的研究

采用喷射成形和传统铸造方法分别制备2618(Al-Cu-Mg-Fe-Ni)铝合金,并通过扫描电镜、能谱分析仪、硬度测试和拉伸测试等设备和手段对时效后的合金微观组织及力学性能进行对比分析。结果表明喷射成形工艺对合金常温和高温拉伸性能有明显提升。喷射成形2618铝合金中Al9FeNi耐热相形态较为圆整,Al2CuMg强化相细小、弥散,故合金性能提升明显。     

变形量对AA2024-T8I4铝合金组织及性能的影响

为了改善二次时效(T6I4)在2xxx系铝合金综合性能提升方面的局限性，采用T8I4处理，即对固溶淬火后的合金分别进行1%、2%、3%和4%的冷变形。通过硬度测量、拉伸测试、摩擦磨损试验、剥落腐蚀试验、晶间腐蚀试验、电化学腐蚀试验、扫描电镜和透射电镜等方法，研究变形量对AA2024-T8I4铝合金组织及性能的影响。结果表明：AA2024-T8I4铝合金的硬度、强度、耐磨性、耐蚀性均得到一定程度的提升；冷变形可以改变合金基体的应力场，进而改变基体析出相及晶界析出相的尺寸及分布情况，促进时效过程中细小析出相的形成。合金随着冷变形量的增加，基体析出相分布均匀，数量逐渐增多，尺寸逐渐粗化；晶界析出相由半连续分布转变为断续分布。     

回归时间对2024铝合金的组织和耐蚀性能的影响

采用回归再时效处理2024铝合金并对其进行透射电镜和扫描电镜观察、硬度、晶间腐蚀和电化学腐蚀测量，研究了回归时间对2024铝合金的微观组织和耐蚀性能的影响。结果表明：经回归再时效处理的2024铝合金其主要析出强化相为S相。回归处理时间为0.2 h的合金，S相细小且呈弥散均匀分布，性能有显著的提高，硬度为147.2 HV_0.5、晶间腐蚀深度为98.5μm、自腐蚀电位为-0.64 V、自腐蚀电流密度为0.24μA·cm^-2、电阻值为31397Ω·cm²。这表明，适当时间的回归处理有利于提高2024铝合金的硬度和耐蚀性。