预时效对高强铝锂合金2A97组织和性能的影响

以高强Al-Cu-Li-X铝锂合金2A97为研究对象,采用拉伸试验、TEM和SEM等手段测试分析了带有预时效双级时效合金组织和性能.结果表明:淬火后的双级时效和淬火变形后的双级时效,由于在终时效前增加预时效,使合金塑性提高,但强度略有下降.淬火变形后预时效过程形成的位错环和变形导致的位错有相同的作用,增加基体T1(Al2CuLi)相数量,使T1分布更均匀,淬火变形后双级时效获得T1,θ′和δ′的混合组织,同时预时效减小晶界T1尺寸.淬火后预时效导致的空位团和位错环增加基体δ′和T1形核,但数量有限,预时效有利于促进溶质原子团簇形成,增加δ′(Al3Li)和θ″(Al2Cu)析出相形核,并有利于...     

1460铝锂合金的力学性能与微观组织

采用金相观察、拉伸性能测试及透射电镜分析等手段研究1460铝锂合金的铸态组织、薄板T6态单级时效(160℃)及T8态双级时效(5%预变形,130℃+160℃时效)处理时力学性能及微观组织的演化。研究结果表明:添加微量Sc元素时,凝固时形成Al_3(Sc,Zr)初生相粒子,1460铝锂合金铸锭树枝晶组织被消除,晶粒呈等轴状,粒度较小(20~50mm);而冷轧薄板固溶处理后为细小的带状晶粒组织;1460铝锂合金主要时效析出强化相为d′相(Al_3Li),其次为T1相(Al_2Cu Li),但在时效过程中可能形成q″(q′)(Al_2Cu)过渡相;在时效过程中,时效前期快速析出d￠相;随时效时间延长,d′相长大,并析出q￠￠(q′)过渡相;随着时效时间进一步延长,T1相析出,而q″(q′)过渡相消失;与T6态时效相比,T8态时效时T1相尺寸降低但密度增大,强度提高。     

高Cu/Mg比AlCuMg合金的形变诱导Ω相析出强化

通过高分辨电子显微技术(TEM)、硬度测试、拉伸性能测试等手段研究了预变形对高Cu/Mg比AlCuMg合金180℃人工时效微观结构及力学性能的影响.结果表明,相对于传统时效T6处理,冷轧预变形(10%~60%)加后续人工时效的P-T6工艺使Al-CuMg合金的屈服强度提高了32%~69%,而延伸率保持在6%~13%.TEM表征发现T6工艺时效析出相为θ′相,而P-T6工艺时效析出相为Ω相和θ′相,Ω相的径厚比远大于θ′相,且数量上占总析出相的30%~75%.相对于θ′相而言,Ω相具有更好的强化能力和热稳定性.含Mg的AlCuMg合金可通过形变诱导Ω相析出,而不含Mg的AlCu合金不管是否变形均不析出Ω相.     

预变形时效对8090 Al－Li合金拉伸性能 影响的研究

用透射电镜、扫描电镜和拉伸试验机研究了时效前的预变形度对8090 Al－Li合金拉伸性能的影响。结果发现,预变形为4%～5%时,Al－Li合金不但具有较高的强度,也具有良好的塑性。试样的TEM和SEM分析表明,适当的预变形之所以能使Al－Li合金获得最佳的强度和塑性的配合,除了由于预变形可促使δ′和S′相的复合析出,而使层内的强化和韧化作用加强外,也源于Al－Li合金分层断裂后层间强化韧化和层内强化韧化的协调作用的结果。     

微量Sc对2197铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了微量Sc对Al-Li-Cu系2197合金的显微组织和拉伸性能的影响.采用拉伸试验和透射电镜等方法对样品进行了力学性能测试和微观组织分析.研究结果表明,δ'(Al3Li),θ'(Al2Cu)和T1(Al2CuLi)相仍为含Sc 2197合金的主要强化相;添加微量Sc使合金析出初生和次生Al3Sc颗粒,时效过程中δ'相依附在Al3Sc颗粒上析出、长大,形成Al3Li/Al3Sc复合沉淀相,但这2种颗粒的存在并未明显提高热处理可强化的2197合金的强度和塑性.     

冷轧预变形对2519A铝合金时效析出的影响

采用拉伸性能测试,差示扫描量热法,透射电镜等手段研究不同冷轧预变形量对2519A铝合金时效析出相与力学性能的影响。研究结果表明:淬火后大的冷轧预变形抑制共格相析出,促进半共格相析出;当预变形量从7%增加到40%时,合金峰时效态强度先下降后升高,塑性先下降后略有提高;当预变形为15%~30%时,合金强度下降,这主要由θ′相析出不均匀所致。     

2099铝锂合金微观组织及性能的演变

对2099铝锂合金微观组织及性能在热机加工过程中的演变进行研究。研究结果表明:枝晶粗大,晶界偏析严重的铸态合金经双级均匀化(510℃/12 h+530℃/36 h)处理后,树枝晶消失,晶界偏析基本消除,晶界上残余有少量的Al Cu Fe Mn/Al Cu Mn颗粒。均匀化后的铸锭在450℃进行热挤压,获得直径为16 mm的合金棒。合金经固溶处理后,平行于挤压方向上,中心区域形成强的{111}?112?织构和次强的{111}?110?织构,表层区域形成{112}?110?织构。中心区域的织构强度较表层的强。合金心部和表层硬度(HV)分别为95和120。在峰时效条件下,大量的T1和δ′相以及少量的θ′相在基体中析出。合金相应的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为613 MPa,597 MPa和7.9%。随着时效时间的延长,合金应力腐蚀敏感性降低。在过时效条件下,合金获得理想的抗应力腐蚀性能,强度损失率为5.5%。     

Al-1.98Li-1.78Cu-1.30Mg-0.10Zr合金微观组织、拉伸性能和断裂行为的研究

文中报道了对Al-1.98Li-1.78Cu-1.30Mg-0.10Zr合金组织、机械性能和断裂行为进行的研究。结果表明,合金在170℃/2h 190℃时效时有硬度双峰,屈服强度和抗拉强度也有类似的双峰,这主要是由δ′(Al_3Li)和S′(Al_2CrMg)的析出引起的。合金的强化相为δ′,S′和T_1(Al_2CuLi)。在欠时效阶段,析出的主要是δ′和少量沿位错析出的S′。在峰时效阶段,除析出δ′外,还有S′和T_1在基体中均匀析出,并且有晶间PFZ存在。拉伸试样的断裂以沿晶为主,但有少量由粗大第二相粒子诱发的韧窝存在于断裂表面上。     

铝锂合金2091锻造材料力学性能研究

研究了铝锂合金2091锻造材料的力学性能。结果表明,固溶处理后经5％冷锻变形和170℃、2h 190℃、6h双级时效,可使材料获得较好的强度和塑性;预冷变形使时效过程增强,达到峰值强度的时效时间缩短;在时效时间为12h情况下,K_(IC)值随时效温度的升高而降低。预冷变形促使过渡相S′(Al_2CuMg)沿位错亚结构弥散析出、抑制δ′(Al_3L_3)相粗化和δ′的无析出带(PFZ)变窄,是铝锂合金锻造材料强塑性改善的重要原因。而提高时效温度,加速扩散过程,促进δ′相粗化和PFZ变宽,则是K_(IC)降低的可能原因。     

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。     

快速凝固Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的时效特征

本文采用力学性能试验和透射电镜分析相结合的方法,探讨了一种快速凝固(RS)Al-2.28Li-1.70Cu-l.05Mg-0. 32Zr合金在时效处理中力学性能和微观组织变化的特征。结果表明:合金的硬度及强度在时效处理中会迅速达到峰值,延伸率却同时降至最低值。另外,析出相δ′(A1_3Li)很快长大,其直径与对应的时效时间的1/3次方成正比,无析出区(PFZ)在晶界产生并逐渐宽化,其宽度与时效时间的1/3次方成线性关系,过时效处理后一部分δ′相被“复合析出物”Al_3(Li,Z_r)所取代,在晶界或位错等处还析出S′(Al_2CuMg)相。     

预时效对T9I6工艺的2519A铝合金力学性能和组织演变的影响

研究T9I6工艺中不同预时效时间对2519A铝合金的组织及力学性能的影响。通过硬度测试、室温拉伸试验检测合金的力学性能,通过透射电子显微镜(TEM)分析合金微观组织的演变,最后通过差示扫描量热法(DSC)分析合金的析出动力学。研究结果表明:预时效时间为80 min时,合金在峰时效状态的屈服强度和抗拉强度最高,分别为491.9 MPa和513.8 MPa,继续延长预时效时间会导致合金力学性能降低。合金的力学性能受预时效阶段生成的GP区影响,GP区可以阻碍由于位错运动造成的回复,并且在后续的时效过程中为θ′相提供形核点。预时效时间为40 min时,合金内没有足够数量的GP区阻碍位错运动。而预时效时间延长导致的合金力学性能下降,可能是由于过长的预时效时间消耗了大量基体内的过饱和溶质原子,导致断续时效过程中后续生成的GP区减少。同时,θ′相的粗化也是合金力学性能下降的原因。     

2种时效制度对2A97合金组织和性能的影响

研究2种时效制度对2A97合金组织性能的影响.研究结果表明:塑性指标随时效温度提高和时效时间延长而降低;对于同一时效温度,随着时效时间的延长,强度出现峰值,时效温度越高,出现峰值的时间越短;时效前适当的预变形可以增加位错密度,为θ'相和T1相提供更多的形核点,使时效析出相数目增多,析出相尺寸细化,从而保证合金具有良好塑性的同时有较高的强度;2A97合金的峰值时效制度是在165℃保温60 h,最佳应变时效制度为预变形6%后在135℃保温60 h.     

8090Al-Li合金的沉淀强化

测定了 8 090 Al-Li合金的沉淀硬化动力学曲线,以及在峰值时效(T6),欠、过时效和预延展应变时效(T8)状态下的机械性能。用透射、扫描电镜考察了对应组织特征。指出,时效温度是控制δ′和s′相复合沉淀动力学的关键参数;在δ′和s′相优化组合的 T6状态,σ_(0.2)达 420 MPa;T8状态的 σ_(0.2)为 440 MPa,略改善塑性发现一种热加工后残存的块状富Cu脆性组织对塑性有重要影响。     

Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材制备过程中组织性能的演变

采用拉伸力学性能、硬度、电导率测试以及X线衍射(XRD)物相分析和电子显微分析技术研究Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材在制备过程中的组织性能演变.研究结果表明:铸态合金在350℃/8 h单级均匀化处理过程中析出细小弥散的Al3(Sc,Zr)粒子,但同时也析出大量粗大T相,合金过饱和度降低,强度下降;在350℃/8h+470℃/24 h双级均匀化第二级过程中,T相回溶入基体,而Al3(Sc,Zr)粒子特性基本上没有发生变化;由于Al3(Sc,Zr)粒子的抑制再结晶作用,合金热轧、退火以及冷轧后固溶状态下为纤维状变形组织;时效后合金析出大量细小弥散分布的η’相,具有很强的强化效果.     

添加少量Ag对Al-Li合金时效硬化行为的影响

本文通过硬度测量、拉伸实验以及透射电镜观察研究了添加0.5%Ag对一种Al-Li-Cu-Mg-Zr合金时效硬化的影响。结果表明,添加Ag对δ′相的析出无明显影响,但促进了T相的析出。在单级时效或双级时效时,Ag明显增加实验合金的时效硬化效果,时效前的预变形减少了Ag对时效硬化的影响。含Ag合金经低温预时效后再在较高温度时效的初期阶段,出现性能下降的回归现象。     

微量Sc对2099铝锂合金组织与性能的影响

采用金相显微组织观察、扫描电镜观察、拉伸力学性能测试及透射电镜分析等手段研究添加微量Sc元素对2099铝锂合金的不同状态下组织、元素分布、力学性能和显微组织结构的影响。研究结果表明:微量钪元素的添加能够抑制再结晶的发生,使合金铸态、均匀化态及固溶态的晶粒粒度明显减小;拉伸断口出现明显分层现象,显著增强合金的时效强化效果,但对达到时效峰值所需的时间没有明显影响,合金时效响应速率明显减慢;微量钪元素的添加影响了合金的时效析出过程,使基体中析出了更多、更细小的δ′相和T1相,使合金具有较高的力学性能。     

T6I4和T6I6时效处理对7050铝合金疲劳性能的影响

采用硬度测试、力学拉伸测试、透射电镜分析(TEM)以及疲劳性能测试等方法研究T6I4和T6I6这2种间断时效处理对7050合金力学拉伸性能以及疲劳寿命的影响。研究结果表明:与T6时效相比,T6I6峰时效合金的屈服强度和抗拉强度分别提高5.2 MPa和10.6 MPa,同时伸长率也增大1.9%;T6I4峰时效合金的伸长率增大2.9%,但强度略有下降;经T6I4和T6I6时效处理后,合金晶内具有高密度的η′相而晶界则分布着不连续的η相;在相同疲劳加载条件下,T6I6峰时效态合金的裂纹源数目最少,T6I4峰时效态合金的裂纹源数目次之,而T6峰时效态合金的裂纹源数目最多;此外,与T6时效相比,T6I6和T6I4峰时效态合金的疲劳寿命均明显增加,其中T6I6峰时效态合金疲劳寿命的增幅最大。     

高Zn超高强铝合金的回归再时效处理

研究了不同回归再时效(RRA)制度对高Zn超高强铝合金的力学性能和微观组织的影响.研究结果表明:采用120 ℃×4 h预时效 回归30 min 120 ℃×24 h时效RRA处理时,可以使合金保持较高的强度,达到740～750 MPa,与T6态合金相比,其强度仅下降5%,晶内析出组织与T6态合金的组织基本相似,而晶界析出相聚集、粗化,与过时效相似;随着回归时间延长,合金的强度逐渐下降,而延伸率略有提高;采用较高的时效温度130 ℃进行RRA处理时,虽然合金强度仍然能够保持在700 MPa以上,但是Ag的加入促进了较高温度下晶内粗大平衡相的析出,极大地降低了合金的塑性.     

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。