Al合金时效强化及形变对它的影响

用硬度,拉伸强度和电阻等方法研究了16和B95二种A1台金的时效强化,并研究了淬火与人工时效之间拉仲形变6％对时效强化的影响。16合金的时效温度为140°,165°190°和215℃。B95合金的时效温度为120°,140°,160°和180℃。研究指出,形变促使16合金时效的进行,但并不影响时效所遵守的规律。形变与否,时效唯象激活能相同为33千卡/克分子。对B95来说,形变没有什么影响,时效唯象激活能为27千卡/克分子。同时用电子显微镜和 X 光对时效过程作了研究。还研究了形变提高的强度的稳定性。     

2219铝合金应力时效强度演变规律及其强化模型

在时效温度为175℃,时效时间为18 h时,开展不同应力水平(120~200 MPa)条件下的应力松弛时效与蠕变时效对比实验。建立应力松弛时效与蠕变时效强化模型,对强化模型进行验证与分析。研究结果表明:合金的屈服强度不仅受应力强化作用面积的影响,而且在时效初期阶段高应力作用对合金的屈服强度产生重要影响;在相同应力强化作用面积条件下,分别由应力松弛时效强化模型与蠕变时效强化模型计算的屈服强度增量差值与应力强化作用面积之间存在一定的线性关系,可以通过蠕变时效来预测应力松弛时效过程中合金强度的演变规律。     

基于蠕变时效交互作用机理的2219铝合金统一本构建模

在不同的时效温度和试验应力条件下,对2219铝合金开展蠕变时效行为研究。随后,分别对蠕变试样进行力学性能测试和透射电镜观察,以获得该合金在蠕变时效过程中的力学性能演变规律和析出相演变规律;进一步查明材料蠕变量、析出相特征尺寸与力学性能的关系。在此基础上,建立基于成形成性耦合作用机理的2219铝合金蠕变时效本构方程,采用粒子群算法(POS)对方程中的材料常数进行拟合,并将蠕变应变和屈服强度的拟合结果与试验结果进行对比。研究结果表明:试验应力、时效温度和时效时间都会对2219铝合金的蠕变行为产生重要影响;通过提高试验应力或时效温度,可以缩短蠕变第二阶段的时间,加速蠕变第三阶段(蠕变破坏阶段)的到来。蠕变应变和屈服强度的拟合结果的相对误差分别为2.70%和0.70%。基于成形成性耦合作用机理的铝合金蠕变时效统一本构方程能够较好地反映蠕变与时效形性演变规律。     

应力作用下2124合金蠕变时效的组织与性能

通过硬度测试、拉伸测试和透射电镜分析等方法,研究应力分别为0 MPa和200 MPa对Al-Cu-Mg系2124合金185℃时效后的硬度、强度以及伸长率的影响,阐述应力对2124合金时效后组织与力学性能的影响.研究结果表明:在常规时效和蠕变时效2种时效状态下,200 MPa应力作用下的蠕变时效使2124合金的S'析出相分布变得不均匀,合金的强度提高,而塑性降低;在0 MPa应力作用下,合金峰时效状态下的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为411.6 MPa,270.8 MPa,20.20％;在200 MPa应力作用下,合金峰值时效状态下的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为441.1 MPa,321.0 MPa和16.24％,后者的抗拉强度和屈服强度比前的高,但塑性低.     

7050超高强铝合金蠕变时效成形行为与性能研究

对7050超高强铝合金进行蠕变时效处理,采用维氏硬度、晶间腐蚀和剥落腐蚀等试验对其力学性能与腐蚀行为进行研究,采用光学显微镜和透射电子显微镜对微观组织进行观察,研究蠕变时效对合金微观组织与性能的影响。结果表明：合金的稳态蠕变速率随温度的升高和应力的增大而逐渐升高,时效温度是影响合金蠕变速率和抗腐蚀性能的主要因素。7050超高强铝合金的稳态蠕变速率与蠕变应力和蠕变温度的关系可以表示为：$ \dot \varepsilon = {e^{12.226}}{\sigma ^{1.66}}{\rm{exp}}( - 120\;536/RT) $。蠕变时效处理后,合金的维氏硬度、抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能均得到提高。合金在120 ℃和140 ℃下蠕变时效后,维氏硬度和抗腐蚀性能都保持在较高的水平,160 ℃下合金的维氏硬度和抗腐蚀性能均较低。人工时效后,7050超高强铝合金中的主要强化相为大量弥散分布的η′相,蠕变时效后,晶内和晶界析出相尺寸略有减小,晶界析出相分布不连续,电化学腐蚀速率减小,合金抗腐蚀性能提高。     

形变热处理对2197铝锂合金组织和性能的影响

对2197合金进行形变热处理,通过力学性能试验和TEM观察分析了不同时效阶段合金的力学性能和微观组织,研究了形变热处理对2197合金的组织和性能影响,结果表明:形变热处理2197合金峰时效时主要析出相为尺寸为50～150nm分布均匀的T1相。形变热处理为T1相的非均匀形核提供了优越的形核场所,促进了T1相的析出及长大,减少了2197合金达到峰时效的时间;长宽比较大的T1相的强化效果大于δ′相和θ′相,形变热处理还可以提高2197合金的峰时效强度。     

时效及形变对Cu-Ni-Si合金硬度和导电率的影响

探讨了时效及形变对集成电路引线框架用Cu3 .2 %Ni0 .75 %Si0 .3%Zn合金显微硬度和导电率的影响规律 ,在此基础上将优化的时效 -形变工艺应用于铜合金引线框架薄带的加工工艺流程中 ,以期使材料获得高的强度和较高的导电率。     

形变时效工艺对低铍Cu-Ni-Be合金力学性能和电导率的影响

运用正交设计研究形变时效工艺(冷变形量、时效温度和时效时间)对低铍含量Cu-Ni-Be合金力学性能和电导率的影响,并通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对其显微组织进行分析。研究结果表明:在形变时效处理的3个主要工艺参数中,时效时间对抗拉强度、屈服强度和相对电导率的影响最大,时效温度次之,冷变形量最小;合金在经过37.5%冷变形的轧制后,在470℃时效2h,γ″析出物细小且弥散分布在基体中,合金具有较好的综合性能。     

蠕变时效对Mg-8.8Gd-3.4Y-1.5Nd-0.5Zr合金力学性能和微观组织的影响

采用蠕变时效实验、维氏硬度、透射电子显微镜(TEM)和拉伸性能测试等手段研究蠕变时效在相同时间下对Mg-8.8Gd-3.4Y-1.5Nd-0.5Zr合金力学性能和显微组织影响。研究结果表明:Mg-8.8Gd-3.4Y-1.5Nd-0.5Zr合金蠕变时效时的稳态蠕变速率随着蠕变应力的增加与温度的升高而增大;蠕变时效能够细化析出相尺寸,加快合金时效析出相析出速率,从而缩短到达峰值时效的时间;外加应力会使合金β′相产生应力位向效应,导致合金形成β′相与β′e交错排列的链状析出相,应力位向效应对合金的力学性能产生不利影响。     

消除7A05铝合金板材各向异性的热处理工艺

为提高7A05铝合金热轧板材的综合力学性能并减少各向异性,对7A05铝合金固溶、预时效、时效和形变处理等工艺对性能的影响进行了系统的研究. 比较了供货态、形变态、回归(RRA)态和采用预时效形变热处理的优化态热处理工艺对综合力学性能的影响. 结果表明:固溶的最佳温度为480 ℃,单级时效最佳工艺为120 ℃,24 h,双级时效中第一级时效最佳工艺为90 ℃,8 h,最佳形变为25%. 通过金相组织和力学性能测试结果表明:由于预时效析出促进形变热处理时亚晶等轴化,优化态强度高,进一步改善了合金性能,减少了轧制板材纵横向力学性能各向异性倾向.     

再时效对过时效7B50合金力学及腐蚀性能的影响

采用透射电子显微镜观察(TEM)、电化学阻抗谱法(EIS)及力学性能测试等研究不同双级过时效温度下再时效对双级过时效7B50合金显微组织和力学性能的影响,并将双级过时效-再时效处理条件下合金性能峰值点与单级峰时效、双级过时效及常规回归再时效进行显微组织及力学和腐蚀性能的对比。结果表明:再时效可明显提高双级过时效态合金的性能;再时效处理后,合金强度在过时效温度为160℃条件下达到峰值;与单级峰时效相比,双级过时效-再时效峰值条件下,在保持高强度的同时,合金的电导率提高了13.4%,同时断裂韧性也提升12.5%;与双级过时效、常规回归再时效和单级峰时效处理相比,在双级过时效-再时效峰值条件下,合金具有高的抗剥落腐蚀性及低的应力腐蚀敏感性。     

形变时效组合工艺与Al-1.0Mg-0.5Si-0.8Cu合金腐蚀行为和微观结构的关系

采用硬度测试、晶间腐蚀实验、慢应变速率拉伸实验和TEM表征等手段,选取自然时效、欠人工时效和峰值人工时效3种预时效系统研究了预时效对形变时效组合工艺制备的Al-Mg-Si-Cu合金抗腐蚀性能和微观结构的影响.结果表明:预时效可以调控合金的硬度和抗腐蚀性能,3种预时效处理中峰值人工时效预处理使合金获得了硬度(159 HV)和抗腐蚀性能(最大晶间腐蚀深度为55μm,应力腐蚀敏感指数I_δ为8.3%)的最优结合. TEM结果显示,冷轧引入的高密度位错有效提高了合金的硬度;晶内析出大量纳米级富Cu的板条状Q"相或弯曲连续状析出相,消除了晶界析出相的形成,并大大降低了基体与PFZ之间的电位差,因此显著提高了合金的抗腐蚀性能.自然时效、欠人工时效和峰值人工时效预处理的合金晶内析出程度依次增大,基体与PFZ之间的电位差依次减小,合金的抗腐蚀性能依次升高.     

时效和RRA处理对国产7050铝合金性能的影响

研究了时效热处理和RRA热处理对国产7050铝合金强度、韧性及抗应力腐蚀性能的影响。结果表明:合金经 140℃,24h 处理,强度和抗应力腐蚀性能优于传统的 T6处理;RRA 处理可使合金强度达到峰值,而抗应力腐蚀性能达到双级时效水平。分析了断裂韧性的影响因素,指出国产7050铝合金具有良好断裂韧性的原因是Fe,Si 杂质含量少,Mg,Cu 含量偏低。     

形变时效态Al-3.0Cu-1.8Mg-0.5Si合金的强化机制研究

时效前形变的引入,可以改变析出强化型Al-Cu-Mg（-Si）合金的时效析出过程,并且这种变化与形变量直接相关.为研究多元合金的形变强化机制,有必要利用电子背散射衍射（EBSD）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等多种表征手段,对不同形变时效态Al-3.0Cu-1.8Mg-0.5Si（wt.%）合金的强化...     

Fe3Al合金形变诱导有序显微组织变化及合金元素的作用（Ⅰ）

研究了Fe3A1基金属间化合物合金的室温变形和高温蠕变特点。结果表明，Fe3A1合金室温形变将发生诱导无序化现象.蠕变过程中不仅发生形变诱寻无序化现象，而且发生蠕变加速有序转变现象，形变诱导存序显微结构变化将淡化原始结构对蠕变断裂寿命的影响.     

二次变形对挤压Mg-6Gd-3.2Y-xZn-0.5Zr显微组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X线衍射、维氏硬度计和万能拉伸试验机研究二次变形对挤压Mg-6Gd-3.2Y-xZn-0.5Zr合金板材显微组织、时效行为及力学性能的影响.研究结果表明:加入合金元素Zn后,合金中形成了块状和针状的LPSO组织,块状LPSO组织能够细化挤压态合金的晶粒,改善合金的二次成形能力,针状LPSO组织能够减小时效强化相β',使其分布更加弥散,从而提高时效合金的拉伸力学性能;二次变形显著地改变了合金组织,使合金的晶粒沿变形方向拉长,并对时效过程产生了较大的影响,经过二次变形的合金强化相析出加快,时效峰提前,β'相尺寸更小,分布更加弥散,从而使合金获得了较高的力学性能.在LPSO组织和二次变形的共同作用下,T10态的合金C获得了最高的屈服强度和抗拉强度,分别为375 MPa和420MPa.     

Al-Cu-Mn合金形变时效硬化和热稳定性的研究

本文研究了Al-Cu-Mn合金淬火—冷形变—人工时效—退火后,室温硬度(HRF)随冷形变度(ε％)、退火温度(t,℃)和退火时间(τ,h)而变化的规律.得出了HRF-f(ε,t,τ)关系的回归方理.用τ为1h的HRF-f(ε,t)曲线和t为200℃的HRF-f(ε,τ)曲线,说明了合金形变时效硬化效果和热稳定性.通过金相分析与TEM研究,阐明了形变时效硬化和热稳定化的机理.     

形变热处理对Cu0.3Cr0.1Zr合金上引铸坯杆组织性能的影响

通过对上引Cu-0.3Cr-0.1Zr合金固溶处理、冷拉拔以及随后的时效处理工艺,研究冷拉拔形变及时效对材料力学性能、导电性能及组织结构的影响规律.结果表明:时效前的冷拉拔变形能提高Cu-0.3Cr-0.1Zr合金的力学性能而保持较高的导电率;合金在950 ℃固溶1 h后,经70%冷拉拔变形和500 ℃时效4 h,合金抗拉强度和导电率分别达到了418 MPa和87 %IACS;时效合金组织转变过程为:固溶体→G.P.区→Cr+Cu₄Zr,析出相对位错运动的阻碍是合金强化的重要机制.     

断续时效对7050铝合金强度和断裂韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸及断裂韧性实验,研究断续时效对7050铝合金力学性能和断裂韧性的影响。研究结果表明:延长二级时效时间,合金强度先增大后减小,断裂韧性先减小后增大;在二级时效过程中,晶内发生了二次析出,小析出相对基体产生了额外的强化作用,使断续时效态合金强度比峰值时效态(T6)合金的强度更高;晶界析出相粗化不连续分布,使断裂韧性比T6态合金的更大;随着二级时效时间的延长,断裂方式由穿晶剪切断裂经沿晶断裂变为穿晶韧窝断裂。     

基于正交试验的7085铝合金双级时效制度

采用正交试验,研究7085铝合金双级时效的预时效时间、二级时效温度和时间3个因素对硬度和电导率的影响,运用方差分析法研究3个影响因素的显著性,采用室温拉伸、慢应变速率拉伸和透射电镜观察等方法研究二级时效温度和时间对7085铝合金组织性能的影响。研究结果表明:3个因素的显著性从大到小为二级时效温度、二级时效时间、预时效时间。二级时效温度的提高和时间的延长使晶内η′相转变为η相、晶界相粗化且不连续,导致合金强度降低、抗应力腐蚀性能大幅提高,其中温度的影响作用更为显著,与正交试验结果相符。该合金最佳的T76双级时效工艺为:121℃/5 h+163℃/12 h,其抗拉强度和屈服强度分别为530 MPa和483 MPa,伸长率为14.2%,电导率为22.9 MS/m。