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%。     

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。     

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...     

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.     

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。     

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。     

不同Cd含量对Al-Cu合金组织与性能的影响

通过室温拉伸、SEM、EDS和TEM分别对试样进行性能测试及微观表征,研究了不同Cd含量对Al-Cu合金微观组织和力学性能的影响.研究表明:在175℃人工时效过程中,不同Cd含量的合金具有相似的时效响应规律,Cd元素能促进合金强化相θ′的析出,与含质量分数为0.10%Cd的合金相比,含质量分数为0.19%Cd与0.36%Cd的合金达到峰时效的时间缩短且峰值硬度值提升.在峰时效状态下,当Cd元素质量分数从0.10%增加到0.19%时,合金屈服强度从384.2 MPa提升到422.8 MPa,延伸率从8.5%降到7.1%;Cd元素质量分数为0.36%时强度几乎不再变化,延伸率则继续下降至5.86%. TEM结果显示含质量分数为0.19%Cd的合金中析出相数量多且尺寸小,对合金析出强化效果更明显;当Cd质量分数为0.36%时,合金中析出相长度稍微变短,数量增多不明显.与此同时,含质量分数分别为0.19%和0.36%Cd的合金断口表面存在富Cd晶间残留相,这对Al-Cu合金性能的提升是有害的.     

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.     

不同商用热处理工艺对Al-5.10Cu-0.65Mg合金性能的影响及其强化机理

采用多种性能表征技术系统研究各种商用热处理制度对合金性能的影响,结合背散射电子衍射(EBSD)技术及透射电镜显微学(TEM)技术系统研究不同热处理条件下的合金强化机制。研究结果表明:T6工艺处理的合金具有高强度和良好的抗腐蚀性能,但合金的延展性较差;T3工艺处理的合金具有较高的强度和优异的延展性,但合金的抗腐蚀性能较差;T8工艺处理的合金具有良好的抗腐蚀性能和优异的延展性,但合金的强度下降7%~14%。T6处理工艺的主要强化机制为析出强化,主要的强化相有θ系列相和S相;T3处理工艺的主要强化机制为加工硬化和析出强化,主要强化相为GPI区;T8工艺的主要强化机制为析出强化、细晶强化和部分的加工硬化,主要强化相种类取决于预变形形变量。     

最终形变热处理对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织和性能的影响

采用硬度与电导率测试、力学拉伸试验、晶间腐蚀、剥落腐蚀试验以及金相(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试分析方法,研究了预变形量对Al-Zn-MgCu铝合金组织与性能的影响.研究表明:在相同预时效和再时效热处理条件下,随着预变形程度增大,合金强度先增加后减小,预变形量为5.8%时,合金抗拉强度和屈服强度出现峰值,分别为577.8 MPa和549.8 MPa,较未预变形时分别提高了25.7%和20.8%;随着预变形量增大,合金抗腐蚀性能提高.与未变形相比,预变形产生大量位错促使合金再时效热处理后晶内沉淀相尺寸逐渐增大,晶界析出相由连续链状分布变为粗大断续分布,晶间无析出带宽度明显增大.     

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。     

预变形对新型含钪Al-Cu-Li-Zr合金剥蚀性能的影响

采用剥落腐蚀实验、电化学阻抗测试等方法,研究预轧变形对新型含钪Al-Cu-Li-Zr合金剥蚀性能的影响.研究结果表明:合金在EXCO溶液中剥落腐蚀敏感性由高到低依次表现为过时效→峰时效→欠时效;时效前,预轧变形不改变合金的腐蚀规律;T1相和无沉淀析出带(PFZ)是引起合金腐蚀的主要因素,预轧变形促进T1相的形核与长大;预轧变形后的合金,T1相粗化,PFZ变宽,剥落腐蚀程度更加严重.     

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。     

低温回归再时效对7B04-T651铝合金厚板组织与性能的影响

研究了回归及回归再时效处理对7B04铝合金预拉伸厚板的显微组织、力学性能及电导率的影响. 通过透射电子显微镜(TEM)观察了回归再时效合金的微观组织,并对合金进行了力学性能及电导率测试. 结果表明:采用合适的回归再时效工艺(180℃/1h,水淬+120℃/22h)可使材料具有接近T6态合金强度的同时,电导率大幅度提升,达21.0MS·m-1;此时,合金晶内组织与T6状态相似,析出相细小呈弥散分布,而晶界组织与双级T74时效组织特征相似,晶界析出相粗大呈不连续分布,晶界两侧伴之以明显的晶界无析出带.     

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。     

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。     

热处理工艺对热挤压变形粉末高温合金FGH95组织与性能的影响

对比研究了FGH95合金在不同热加工工艺和热处理制度下合金的组织及γ′的分布,用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了不同热处理制度处理后合金的组织及时效后γ′的中心暗场相,测试了室温(20℃)和高温(650℃)材料的拉伸性能,并对高温瞬时断裂区断口进行了对比分析. 结果表明:相同热处理工艺,HIP温度越高,时效析出的γ′相尺寸越大;不同热处理制度均能够改变γ′的分布;盐浴冷却明显增大中等尺寸γ′相数量,显著提高合金高温塑性.     

热处理制度对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金断裂韧性的影响

本文研究了不同时效制度对Al-2.52Li-1.21Cu-0.70Mg-0.15Zr(8090型)合金断裂韧性的影响。结果表明,采用预变形加双级时效工艺可以明显地提高这种合金的断裂韧性。断裂韧性的改善与组织结构有关,即采用这种工艺增加了S′相的析出,并缩小晶界无析出带宽度,因而使变形较为均匀,减少沿晶低能断裂倾向。依据组织观察结果,讨论了时效制度、显微组织和断裂韧性之间的关系。     

微量 Ag 和 Mg 在 2195 合金中的合金化作用

通过力学性能试验和显微组织观察研究了２１９５合金中微量Ａｇ和Ｍｇ的合金化作用．结果表明,在２１９５合金中由于Ａｇ和Ｍｇ的添加使Ｔ１相的析出速度加快,析出密度增加,并以Ｔ１相为主要强化相,时效强化效果最大．只含Ｍｇ的合金在时效时析出ＧＰ区,θ′和Ｔ１相,θ′相为主要时效强化相．只含Ａｇ的合金在峰时效时析出粗大的Ｔ１和θ′相,强化效果较小．由于铃木效应促使Ａｇ和Ｍｇ原子在｛１１１｝α面上的层错中偏聚以及Ａｇ－Ｍｇｃｌｕｓｔｅｒｓ对Ｌｉ和Ｃｕ原子扩散的催化作用为Ｔ１相形核提供了结构和成份条件．     

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。