Zn与Mg质量比对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响

采用末端淬火方法和硬度测试研究Zn与Mg质量比m(Zn)/m(Mg)对Al-(3.0~5.0)Zn-(3.5~4.5)Mg-1.0Cu(质量分数)合金淬火敏感性的影响。基于透射电子显微镜微观组织观察结果,根据Zn和Mg原子与空位的相互作用就m(Zn)/m(Mg)对淬火敏感性的影响机理进行分析和讨论。研究结果表明:m(Zn)/m(Mg)增大会降低合金的淬火敏感性,m(Zn)/m(Mg)为0.7,1.13和1.36的合金末端淬火试样的淬透深度依次增加,分别为35,65和100 mm。m(Zn)/m(Mg)增大有利于慢冷试样时效时η′沉淀强化相的均匀形核,得到数量多、细小弥散的η′沉淀强化相,提高强化效果,降低因冷却速率减小而导致的硬度下降的程度,降低淬火敏感性。     

Al-8.0Zn-2.0Mg-l.6Cu铝合金的淬透性

通过末端淬火、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)和硬度等分析测试方法研究Al-8.0Zn-2.0Mg-1.6Cu铝合金的淬透性及淬火冷却过程中的微观组织演变.研究结果表明:随着冷却速度的降低,试样的硬度显著下降,其淬透深度约为40 mm,临界冷却速度约为3.8℃/s;淬火冷却过程中平衡态MgZn2(η)相析出是影响该合金淬透性的主要因素,其析出温度区间为438～215℃;平衡态MgZn2相在淬火冷却时先后经历晶界与晶粒内部2个过程的析出,析出峰值温度分别为387℃和342℃.     

微量钪对Al-Zn-Mg-Zr合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备Al-6.0Zn-2.0Mg-0.12Zr和Al-6.0Zn-2.0Mg-0.2Sc-0.12Zr 2种合金,借助力学性能测试、金相显微镜、透射电子显微镜、扫描电镜等手段分别对其热轧态、固溶态和时效态的组织性能进行对比观察分析.研究结果表明:复合添加Sc和Zr可明显细化合金的铸态晶粒,更好地抑制合金变形组织的再结晶,使主要强化相η′相更加细小、均匀、弥散,明显提高Al-Zn-Mg合金的力学性能.在固溶状态下,含Sc的Al-Zn-Mg-Zr合金抗拉强度、屈服强度比未添加Sc的合金分别提高40 Mpa和54 Mpa;在时效状态下,抗拉强度和屈服强度分别提高25 Mpa和35 Mpa;微量Sc和Zr对Al-Zn-Mg合金的强化作用主要源于含Sc和Zr化合物对合金起到了细晶强化、亚结构强化和析出强化作用.     

轧制变形对Al-5Zn-3Mg-1Cu-0.12Zr合金厚板剥蚀淬火敏感性的影响

采用末端淬火试验、剥落腐蚀浸泡试验、光学显微镜和透射电子显微镜等方法,研究了轧制变形量对Al-5Zn-3Mg-1Cu-0.12Zr铝合金厚板剥落腐蚀敏感性的影响.结果表明:该合金板材的抗剥落腐蚀性能随冷却速率减小而降低,降低程度随热轧变形量的增加而提高,即剥落腐蚀淬火敏感性增加;变形量由56%增加至91%,在冷却速率为2160℃/min时,剥落腐蚀等级都为P级,在冷却速率为100℃/min时,剥落腐蚀等级由EA级增加至ED级;变形量分别为56%、72%、81%和91%时,在冷却速率分别大于100、159、209和320℃/min的区域,合金剥落腐蚀等级达到或优于EA级;在相同轧制变形量下,冷却速率的减小会使合金晶界无沉淀析出带宽化,导致合金抗剥蚀性能变差.     

冷却速度对Zn--5 Al--0.1 RE--x Si合金显微组织及耐蚀性能的影响

运用扫描电子显微镜/能谱仪、X射线衍射、盐雾实验、电极化曲线等手段,研究冷却速度和Si对Zn-5Al-0.1RE合金组织及耐蚀性能的影响.结果表明,Zn-5Al-0.1RE-xSi合金由先析出的?-Zn和?-Zn+α-Al共晶组织组成,前者均匀分布在相邻的?-Zn+α-Al共晶胞的边界上.降低冷却速度和Si的加入,均使Zn-5Al-0.1RE-xSi合金单位面积的晶粒增大,晶界减少,合金耐蚀性能提高. Zn-5Al-0.1RE-xSi合金耐蚀性能的差异与合金凝固组织及合金腐蚀产物中Zn5(OH)8Cl2·H2O和ZnO的相对量有关.     

基于末端淬火试验研究3种7000系铝合金的淬透性

通过末端淬火方法研究7055,7050和7085 3种铝合金厚板的淬透性,采用扫描电镜和透射电子显微镜对微观组织进行分析。研究结果表明:3种合金的淬透层深度分别约45 mm,60 mm和100 mm以上,两端的硬度分别为14%,12%和6%,3种合金的硬度与冷却速率的对数呈线性关系,曲线斜率依次减小。7055和7050合金中Zn与Mg质量比低(Mg含量高),Cu含量高,导致淬火速率低时晶内析出尺寸更大、数量更多的η平衡相,同时也促进了T相和S相的析出,时效后平衡相的周围出现明显的无沉淀析出带,导致硬度下降明显,合金的淬透性大大降低。     

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...     

钇对铸态ZK60镁合金晶界析出相形态的影响

通过金相分析、扫描电镜(SEM)以及能谱(EDX)分析等实验手段,对Mg-6.0Zn-0.45Zr,Mg-6.0Zn-1.2Y和Mg-6.0Zn-0.6Zr-1.0Y三种合金铸态晶界析出相的形态进行了研究.实验结果表明,铸态Mg-6.0Zn-0.45Zr合金的晶界主要析出相是Mg-Zn二元相. 铸态Mg-6.0Zn-1.2Y合金与Mg-6.0Zn-0.6Zr-1.0Y合金的晶界析出相相似,主要以两种形态出现,一是在三角晶界形核,呈"鱼骨状",由Mg-Zn二元相和Mg-Zn-Y三元相组成;另一是几乎包围整个晶粒,呈连续网状,由Mg-Zn-Y三元相组成.另外,在含Y的合金中还发现,晶界析出相的边缘均有大量弥散的颗粒状析出物,颗粒呈辐射状向晶粒内部延伸分布.Y能强烈改变铸态Mg-Zn-Zr系合金(ZK60)的晶界析出相的形态.     

Zn和Mg质量比对7055铝合金淬火敏感性的影响

通过测定时效曲线,结合金相显微镜和透射电镜等组织观察以及DSC分析,研究Zn和Mg质量比(4.10和4.67)对7055铝合金淬火敏感性的影响.结果表明:在120℃时效时,合金的淬火敏感性随着时效时间的延长而降低,而Zn和Mg质量比低的合金比Zn和Mg质量比高的合金的淬火敏感性高7％～11％:空气淬火时,Zn和Mg质量比低合金的再结晶晶粒内析出了较多粗大的η(MgZn2)平衡相,因而减少了过饱和固溶体中溶质原子的数量,降低合金的时效强化效果,提高合金的淬火敏感性:然而,Zn和Mg质量比高的合金在空气淬火过程中析出的η相较Zn和Mg质量比低的合金少,且在局部形成了S(A12CuMg)相.     

7055铝合金的淬火敏感性研究

通过测定时间-温度-硬度曲线并采用透射电镜研究7055铝合金的淬火敏感性.研究结果表明：7055铝合金的淬火敏感温度区间为235～415℃,鼻尖温度约为355℃;7055铝合金的过饱和固溶体在355℃保温时快速分解,析出大量无强化作用的粗大η相,减小基体中溶质原子浓度,降低时效强化效果;该合金较佳的淬火制度为：适当减小高温区间的冷却速率,加大淬火敏感温度区间235～415℃的冷却速率.在此淬火制度下,既可减小铝合金残余应力,又可保证其较佳的力学性能.     

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。     

合金化与热处理对Al-6.5Zn-2.1Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响

为了提高Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的综合性能,采用合金化的方法制备了五种不同成分的Al-6.5Zn-2.1Mg-2.0Cu-0.5Ho合金,经过均匀化和时效处理后,采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、拉伸试验机、显微硬度计、涡流电导仪等方法对各状态下合金的组织和性能进行了研究。结果表明,一定含量的Zr元素能起到细化合金组织的作用,合金在铸态、均匀化处理和时效处理状态下的抗拉强度均随Zr含量的增加先上升后下降,当Zr含量为0.2%时达到峰值,分别为260、327、417 MPa。显微硬度的变化趋势与抗拉强度的变化趋势基本一致,但导电率却随着Zr含量的增加而降低。而同一成分合金,时效处理均能提高合金的抗拉强度、显微硬度和导电率,该处理方法是提高Al-6.5Zn-2.1Mg-2.0Cu-0.5Ho合金性能的有效手段。     

热处理对Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr组织和性能的影响

采用铸造-均化-轧制工艺制备了Mg-4.0Zn-1.0Ca-0.6Zr合金,研究了不同热处理工艺对合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:合金板材硬度值与抗拉强度都是随时效时间的延长先上升后下降,在12h时达到最大值,分别为71.2HV和320MPa;延伸率时效8h时最大,达19.2%,随时效时间的延长,逐渐下降.合金板材时效后力学性能的提高是由于在晶粒内部析出了大量的Mg6Ca2Zn3和MgZn强化相所致.     

自然时效对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响

采用末端淬火试验、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和差示扫描量热法研究自然时效对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响。研究结果表明:随自然时效时间的延长,合金硬度不断增加,淬火敏感性均先增加后降低;在自然时效4 320 h时,淬火敏感性达到最大,冷却速率减小导致硬度最大下降率达10.6%;当自然时效时间超过11 520 h时,淬火敏感性很低且不再变化;随自然时效时间的延长,沉淀强化相的尺寸和含量均增加,且有利于慢速冷却处形成数量更多、分布更均匀弥散的GP区,硬度升高明显,淬火敏感性很低。自然时效时间长达17 280h;该合金的沉淀强化相为GP区,未发现η′相。     

时效温度对Al-5.06%Cu-0.44%Mg-0.55%Ag-0.3%Mn-0.17%Zr合金组织与性能的影响

研究不同时效温度对Al-5．06％Cu-0．44％Mg-0．55％Ag-0．3％Mn-0．17％Zr合金室温力学性能和高温持久性能的影响。研究结果表明：合金在250℃时效有很高的时效响应速度,但是,在250℃时效后的峰值强度要明显低于165℃时效的峰值强度;在相同条件下高温时效后的合金在峰值状态的持久寿命最长,并且其持久强度要远远高于低温欠时效态的持久强度;Ω相为合金高温时效后的主要强化相,高温时效抑制了θ’的析出;高温短时间人工时效能够极大地提高合金的高温持久性能。     

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。     

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。     

GH2132合金热处理后硬度偏低原因分析

针对渤海物装兰州石油化工机械厂某些批次的GH2132合金热处理后硬度低于工艺要求的现象,从合金的化学成分、金相组织以及热处理制度方面分析了导致GH2132合金热处理后硬度偏低的原因。提出了在热处理操作过程中,淬火加热时装炉量过大和淬火采取整盘入油,导致处于料盘心部的棒料由于保温时间不足和淬火时冷却速度过慢,γ’相没有完全固溶于γ相之中,为时效埋下了隐患。时效时同样由于装炉量过大(同淬火加热装炉量)心部棒料保温时间仍显不足,致使γ’相的析出量、析出状态、分布达不到要求,导致时效后硬度偏低。     

双级时效对含Sc的Al-Zn-Mg-Zr合金组织与性能的影响

通过慢应变速率拉伸实验(SSR_T)、晶间腐蚀试验、剥落腐蚀实验、室温力学性能测试、电导率测试、维氏硬度测量和透射电子显微分析等手段对2.5 mm厚Al-5.4Zn-2.0Mg-0.25Sc-0.1Zr合金板材在双级时效下的抗应力腐蚀性能(SCC)、抗晶间腐蚀性能(IGC)、抗剥落腐蚀性能(EC)、力学性能、电学性能、显微组织结构及其演变规律进行研究。研究结果表明:合金较适宜的双级时效工艺为120℃/6 h+140℃/20 h,在此工艺条件下合金的抗拉强度R_m、屈服强度R_p、伸长率A和电导率γ分别为553 MPa,534 MPa,12.0%和22.3 MS/m,双级时效后合金晶内为弥散分布的亚稳定强化相η′-MgZn_2,晶界出现粗大不连续分布的平衡相η-MgZn_2,还伴有明显宽化的无沉淀析出带。与单级峰值时效(120℃/24 h)相比,合金晶间腐蚀倾向减小,具有良好的抗剥落腐蚀性能,剥蚀等级为中等剥落腐蚀(EB)级,具有良好的抗应力腐蚀性能。     

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.