时效处理对新型超高强Al-Cu-Li-X合金薄板的力学性能和微观组织的影响

通过力学性能测试和透射电镜(TEM)观察研究热处理制度对新型超高强Al-Cu-Li-X合金2 mm厚薄板的力学性能和微观组织的影响。研究结果表明:T8态较T6态时效的合金具有更高的强度和更好的塑性;超高强铝锂合金的时效析出相包括大量T1相(Al2Cu Li)、较多的θ′相(Al2Cu)、一定的δ′相(Al3Li)以及极少量S′相(Al2Cu Mg);T8态时效时引入预变形抑制δ′相和S′相形成,同时促进T1相和θ′相形核析出,但对θ′相的作用效果小于对T1相的作用效果;当预变形量为6%~8%时,合金能获得较高的强度与伸长率,8%预变形后峰时效时拉伸强度达616 MPa,伸长率达12%。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

轧制变形量对7A55铝合金淬火敏感性的影响

为了研究轧制变形量与淬火敏感性的关系,测量了变形量为70%,80%和90%的7A55铝合金轧制板材在不同淬火条件下的拉伸力学性能。结果表明,热处理T6态下合金的强度、延伸率随着淬火速率的增加而提高;合金的淬火敏感性随着轧制变形量的增加而增大;固溶发生再结晶的过程中,与基体共格的Al3Zr粒子被大角度晶界扫过转变为非共格粒子;在缓慢淬火过程中,粗大平衡相η（MgZn2）以非共格的Al3Zr粒子作为形核位置析出,显著减弱时效强化效果,造成淬火敏感性现象;再结晶程度随着轧制变形而增大,是导致淬火敏感性提高的主要原因。     

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。     

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。     

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.     

CaCO3在AZ31镁合金中的细化效果及机理

用CaCO3作细化剂研究了对AZ31镁合金凝固组织的影响.结果表明:在AZ31中添加质量分数为0.5%的CaCO3,在760℃保温10 min后细化效果最佳,α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570μm降至209μm,降幅约63.3%.通过能谱分析、结合能和自由能的计算证实,细化机理是CaCO3反应后生成Al4C3,其中部分Al4C3质点作为异质核心,使晶粒细化,其余的Al4C3质点钉扎晶界也阻碍了晶粒长大.Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用.合金元素的分布均有改变.     

配料组成对富硼渣合成(Ca;Mg)α′-Sialon/BN陶瓷粉体的影响

以富硼渣为主要原料,采用碳热还原氮化法合成了组分为(Ca,Mg)xSi12-3xAl3xOxN16-x(x=0.3,0.6,1.0,1.4和1.8)的(Ca,Mg) α′-Sialon/BN陶瓷粉体.利用XRD,SEM和EDX检测手段研究了x值对合成产物相组成和显微形貌的影响.结果表明:α′-Sialon含量随着x值的增大逐渐增加,当x=1.4时,α′-Sialon含量达到最大值.继续增大x值,产物中α′-Sialon减少,而Al N增多,并出现一定量的15R(Si Al4O2N4).当x≥1.4时,α′-Sialon晶粒为长柱状.     

灰度阈值对图像分形特征参数提取的分析

表面形貌的分形维数作为表面形貌描述的特征参数与表面形貌灰度图像二值化转换阈值θ密切相关.在灰度图像的二值化转换过程中,合理选取的二值化转换阈值θ*应能够通过从考察对象中所提取的分形维数来较好地表征表面形貌的相关特征.从实例可看到:灰度图像的二值化转换阈值θ存在着极大值θmax和极小值θmin,当θ>θmax或θ<θmin时,从灰度图像二值化转换过程中所获取的计算分形维数的所有信息将会达到饱和状态.基于θmax和θmin,得到了合理选取的二值化转换阈值θ*的经验判据关系.     

Influence of different rolling processes on microstructure and strength of the Al–Cu–Li alloy AA2195

The influence of different rolling processes on precipitation behaviour, crystallography texture, grain morphology, and their consequent effects on tensile properties for Al–Cu–Li alloy AA2195 was investigated in the present work. The H-T8 samples (hot rolled ?+ ?T8) presented better tensile strength and ductility (with serious strength anisotropy) than the HC-T8 samples (hot rolled ?+ ?cold rolled ?+ ?T8), due to their different microstructures and textures. The higher dislocation density was found in the H-T8 samples, which promoted the nucleation of main strengthening phase T₁ in the matrix and suppressed the grain boundary precipitation, resulted in better strength and ductility. The increase of the dynamic recovery (DRV) during hot rolling enhanced the generation of Brass texture, and brought serious strength anisotropy. The cold rolling was performed after the hot-rolling process for the HC-T8 samples which increased deformation energy and resulted in full recrystallization of the deformed microstructure during the following solution treatment. The formation of recrystallized microstructure reduced the dislocation density and the heterogeneous precipitate nucleation positions which limited the strengthening phase precipitation in matrix and accelerated the precipitation along grain boundaries, resulted in fewer T₁ precipitates, coarse grain-boundary precipitates (GBPs), and wider precipitate-free zones (PFZs). The localized strain may be concentrated on the grain boundary to induce the dislocation pile-up, breaking of the GBPs, and intergranular fracture during stretching.     

低碳钢的高温力学性能

利用Gleeble 1500热模拟实验机,采用加热法和凝固法两种加热变形制度,研究了实验用低碳钢的热塑性及强度,测定了该钢种的零塑性温度(ZDT)θd及零强度温度(ZST)θs,分析了其裂纹敏感性及断口组织·结果表明,凝固法所测结果更符合实际;实验钢的高温脆性温度范围为1300℃至熔点,在1100～1300℃范围内,此钢的断面收缩率均大于60%,具有良好的塑性·实验用低碳钢的高温脆性区较小,具有较强的抗高温裂纹特性·其θd和θs分别为1350℃和1400℃·     

La微掺杂对Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)化合物结构及导电特性的影响

采用络合物型溶胶-凝胶法,通过对Bi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi2212)超导相进行Bi位La微量掺杂制备(Bi1-xLax)2Sr2CaCu2O8+δ化合物粉体,研究了La替代部分Bi所引起的结构及导电特性变化.该粉体制备以可溶性无机盐为原料,乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂,La微掺杂x范围为0.01~0.09.利用TG-DTA曲线对化学反应过程进行分析,利用X射线衍射进行相分析,利用标准四引线法测试导电特性随温度的变化(R-T).结果表明,该粉体相仍保持正交Bi2212结构,但a和b轴长度增加,c轴减少;随La微掺杂的量的增加,对Bi2212相的导电特性影响显著.     

Al-Zn-Cu三元系Al-Zn侧相平衡成分的测定

采用扩散偶电子探针微区分析技术,对Al Zn Cu三元系相图的低Cu区三个固溶体相的相平衡关系及相平衡成分进行了研究·结果发现,在320℃时Cu的加入使得α1/α2,α2/β相平衡时的α1和α2中的Zn含量都降低·在260℃时,添加少量的Cu使得α/β平衡时α中的Zn含量增加·Cu在α1/α2,α2/β和α/β三种相平衡时的分配都不对称,即Cu在后者中的含量远大于前者·这意味着在320℃时Cu的加入使得α1/α1+α2相边界向富Al角趋近;在260℃时Cu的加入使得α/α+β相边界向Zn含量增加的方向偏移·     

AISI 4340钢马氏体相变的研究

采用膨胀法对AISI 4340钢在900~1 150℃几种不同温度下进行奥氏体化,以得到不同的奥氏体晶粒度(AGS),然后快速冷却到室温,得到马氏体组织.实验结果表明:奥氏体晶粒度和晶界析出相对马氏体相变动力学,尤其是马氏体转变温度(tms)产生很大影响.总的趋势是AGS越大,tms越高.在不同的奥氏体化温度段,会有不同的C,N化合物析出,对马氏体形核产生影响.在奥氏体化温度低于1 000℃时,AGS增大,tms快速增加.其原因主要是由于AlN等晶界析出相对马氏体形核的促进作用.在奥氏体化温度高于1 050℃时,tms随AGS增大而升高,这是因为TiC等溶解温度较高的化合物在晶界析出对马氏体形...     

Mn和Si对Al-Mg-Si-Cu合金组织和性能的影响

通过拉伸实验以及扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和透射电镜(TEM)分析,研究了Mn和Si含量变化对新型Al-Mg-Si-Cu合金显微组织和力学性能的影响.研究结果表明,随Mn含量的增加,合金的时效硬化性降低.当添加质量分数0.35%Mn时,合金的Rm变化不大但ReL和Ae明显提高;继续增至质量分数为0.7%Mn时,强度和延伸率均下降,这是由于添加Mn同时增加了粗大夹杂相和细小弥散相的体积分数所致.随Si含量的增加,合金的时效硬化性提高,合金的Rm提高但ReL和Ae降低,时效强化相β″的析出密度增加.     

镍基高温合金长期时效过程中第二相的析出

为考察合金在高温长期时效过程中的组织变化情况,使合金分别在800℃,900℃进行了100～1000h的长期时效,并对由镍基基体上析出的第二相粒子利用扫描电镜、透射电镜、电子探针等测试手段进行了观察与分析·发现碳化物和TCP相的析出有着类似之处,都在800℃时效时比在更高温度时效容易析出,颗粒尺寸也大于900℃时效时的尺寸;观察到析出碳化物种类有M23C6型、M7C3型;TCP相种类有μ相、σ相·通过测量γ′相的平均半径得到其析出特性符合里夫希茨·瓦格纳的第二相粒子成熟理论·相与组织的准确确定,为其后确定合金的拉伸与持久性能提供了有力的分析基础·