使役条件下热暴露对2124-T851铝合金显微组织与性能的影响

采用室温拉伸性能测试、金相和透射电子显微分析方法研究热暴露温度和时间对30 mm厚2124-T851铝合金板材组织与力学性能的影响.研究结果表明:在高于板材190℃最终时效温度下热暴露,合金强度下降而伸长率上升,温度愈高、时间愈长,强度下降和伸长率上升就愈快,于250℃热暴露50 h和100 h时,屈服强度分别降低53%和58%,伸长率分别上升约23%和55%;低于最终时效温度热暴露,若热暴露温度在150℃以下,则合金拉伸力学性能变化不大;当热暴露温度接近最终时效温度,如175℃时,若热暴露时间在100 h以内,则合金拉伸性能变化也不大;若热暴露时间超过100 h,则合金强度和塑性均有所下降.于175℃热暴露500 h屈服强度和伸长率就分别降低14%和9%;于热暴露条件下,2124-T851合金拉伸性能衰退的主要原因是合金固溶体基体内主要强化相S'(Al2CuMg)相粗化以及晶界无沉淀析出带的宽化.     

添加钇对TiAl合金组织和性能的影响

设计并熔炼了成分为（Ｔｉ５０Ａｌ５０）１００－ｘＹｘ（ａｔｏｍ）＝０－２．０％）的合金，用金相显微镜、扫描电镜、三点弯曲试验等手段，研究了添加钇（Ｙ）对ＴｉＡｌ合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：２的添加能改变ＴｉＡｌ合金中Ｏ、Ｎ等间隙原子含量并增加ＴｉＡｌ合金显微组织，使γＴｉＡｌ使合金晶粒细化，促进γ＋α２片层状组织的形成，适量钇的添加能降低ＴｉＡｌ合金中Ｏ、Ｎ等间隙原子含量并增加ＴｉＡｌ     

Cu含量对Mg-Zn-Ca合金组织和性能的影响

为了开发适合生物医学应用的可降解镁合金,采用真空铜模铸造法制备了直径为6 mm的Mg₆₆Zn_30-xCa₄Cu_x(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)系列梯度合金。采用X射线衍射仪(XRD)、(DSC)、扫描电镜(SEM)分别对样品的相结构、热稳定性和形貌进行了表征;同时,采用万能拉伸试验机和电化学工作站分别对样品的压缩性能和耐腐蚀性能进行了测试。结果表明：直径为6 mm的棒状样品的表面为非晶态,内部为晶态;随着Cu含量的增加压缩断裂强度逐渐提高,耐腐蚀性能逐渐降低。     

微量Mg,Ag对Al-Li-Cu系合金性能和组织的影响

在ＡＡ２１９５标准成分基础上,通过加入微量元素Ｍｇ和Ａｇ,研究了各合金薄板材料在１８０℃不同时效时间下的室温拉伸性能和显微组织特征,实验结果表明：单独加入Ｍｇ和单独加入Ａｇ对ＡｌＬｉ合金都有强化效果,但Ｍｇ的单独作用显然比Ａｇ要大得多．Ｍｇ和Ａｇ共同加入则产生最大的强化效应,这说明Ｍｇ和Ａｇ之间有强烈相互作用．     

8090Al—Li合金热处理工艺的研究

研究了８０９０Ａｌ－Ｌｉ合金经不同热处理工艺后，对其显微组织与力学性能的影响，测试了６种热处理状态合金的拉伸性能及其光镜，电镜组织，分析了分级时效与时效前预变形等的影响，对不同工艺参数，组织与性能的相关关系进行了分析讨论。     

时效处理对7085铝合金锻件组织和腐蚀性能的影响

采用慢应变速率拉伸试验、剥落腐蚀试验、极化曲线及透射电镜等分析方法,研究时效处理对7085铝合金锻件腐蚀性能的影响.研究结果表明:与T6时效合金相比,合金经T74时效的抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀性能提高但强度显著降低;经RRA时效处理,合金保持了较高强度的同时,应力腐蚀性能敏感性降低,抗剥落腐蚀性能提高;在腐蚀溶液中,极化曲线测试也表现出同样的趋势:合金经过RRA时效处理,形成粗大且不连续的晶界析出相是提高腐蚀性能的主要原因.     

热暴露过程中7050铝合金的微观组织与性能的研究

采用透射电子显微镜和拉伸实验研究了不同热暴露条件下7050-T7651铝合金微观组织和拉伸力学性能.结果表明：未经热暴露的7050-T7651铝合金中主要析出相为Guinierprestonzone（GP区）和η′相,其中η′相与基体的取向关系为[0001]η′//[11]Al,（100）η′//（110）Al.随后7050-T7651铝合金在不同温度下分别热暴露500h,随着热暴露温度的提高,合金中析出相长大越明显,晶界附近无沉淀析出带（PFZ）宽化也越明显 热暴露温度提高,合金强度下降越多.7050-T7651铝合金经过长时间热暴露后强度下降、塑性提高的主要原因是晶内主要强化相GP区和η′相的长大粗化以及晶界附近无沉淀析出带（PFZ）宽化.     

电脉冲时效Cu—2.5Fe—0.03P—0.1Zn合金组织和性能

针对时效硬化型 Cu-2.5Fe-0.03P-0.1Zn 合金,采用微秒级高密度脉冲电流进行短时时效处理,试验研究了电脉冲处理对合金显微组织及硬度的影响。结果表明,适当参数的电脉冲时效,可使 Cu-2.5Fe-0.03P-0.1Zn 合金的析出相控制在细小的纳米尺度,从而使合金的电导率及显微硬度达到较理想的配合。     

Al对Mg-1%Cu合金显微组织和力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、电子万能试验机等手段研究不同Al质量分数(1%、3%、5%)对Mg-1%Cu合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着Al质量分数的增加,合金晶粒尺寸呈不断减小的趋势,并由块状组织转变为枝晶组织;合金抗拉强度随着Al质量分数的增加而逐渐增加,当Al质量分数为5%时,抗拉强度为207MPa;合金延伸率随着Al质量分数的增加呈先增大后减小的趋势,当Al质量分数为3%时,延伸率最大,为13.59%.     

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.     

升温固溶对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与力学性能的影响

研究了7075合金升温固溶处理过程．结果表明升温处理可使极限固溶温度高于多相共晶温度,同时能避免过烧组织的形成,有效强化了残余结晶相的固溶,显著提高了7075合金的力学性能．通过强化固溶,7075合金的断裂和屈服强度可达660MPa和606MPa．     

P对Cu-Co合金组织与性能的影响

采用真空高频感应熔炼技术制备出Cu-0.24Co-0.03P、Cu-0.24Co-0.09P和Cu-0.24Co-0.13P 3种Cu-Co-P合金,并对其进行了固溶、冷变形和时效处理。通过金相显微镜观察研究了Cu-Co-P合金不同工艺条件下的组织变化,利用涡流导电仪、万能试验机和维氏硬度计测量3种合金的导电率、抗拉强度和硬度。结果表明：在500 ℃时效处理1 h条件下,Cu-0.24Co-0.03P合金、Cu-0.24Co-0.09P合金和Cu-0.24Co-0.13P合金的导电率分别为61.0、72.0 、69.0 %IACS,维氏硬度分别为144.0、151.0、150.0,抗拉强度分别为408、444、420 MPa,抗软化温度分别为470,542、505 ℃。Cu-Co-P合金具有典型的韧性断裂特征,当P质量分数为0.09%时,合金的抗拉强度达到444 MPa,伸长率达到18 %,韧窝较多,深度明显,材料的拉伸性能更加优异。     

Effect of pre-annealing treatment on the microstructure and mechanical properties of extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy bars

Taking extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy (7A04 alloy) bars as the research object, the effect and mechanism of pre-annealing treatments on the microstructure and mechanical properties of the aged alloy bars were investigated. The results show that a pre-annealing treatment at 350℃ for 15 h before a T6 treatment substantially reduced the sensitivity of the microstructure and mechanical properties of the extruded 7A04 aluminum alloy specimens toward the extrusion temperature. The average grain sizes of the specimens extruded at 390 and 430℃ after T6 treatment were 3.4 and 8.1 μm, respectively, and their elongations to failure were 7.0% and 9.2%, respectively. However, after pre-annealing + T6 treatment, the differences in both the grain sizes and the elongations of the specimens became small, i.e., their average grain sizes were 3.2 and 3.8 μm and their elongations were 12.0% and 13.3%, respectively. For the specimens extruded at the same temperature, pre-annealing treatment obviously improved the plasticity of the alloy, which is attributed to an increase in soft texture or to grain refinement in the specimens as a result of the pre-annealing + T6 treatment.     

珍珠母堆垛微结构的力学性能和热稳定性

一直以来,软体动物贝壳内的珍珠母因为其由文石片和片间有机基质薄层堆垛而成的微结构及其卓越的力学行为而广受关注,但对贝壳珍珠母的多级结构,尤其是其中的两级有机基质结构的力学功能研究甚少.本文通过机械载荷和温度载荷组合来研究皱纹盘鲍（Haliotis Discus Hannai）贝壳内的珍珠母的结构和力学特性关联.发现文石片层间的有机基质的热解有效降低了珍珠母堆垛微结构的强度和韧性,并在250℃时使珍珠母的层叠堆垛结构完全崩溃,此时有机基质的热解量约为1.7wt%,仅为有机基质总量的40%.而力学性能试验比较发现,珍珠母堆垛微结构的热稳定远低于其基本组成单元——文石片纳米复合结构.另外,尽管有机基质薄层的黏着作用对珍珠母的力学性能具有积极意义,但珍珠母微结构本身的逐层交错堆垛设计机制是影响其刚度的决定性因素.     

双级过时效工艺对7050铝合金力学性能的影响

双级过时效是优化工业化大尺寸7050铝合金锻件综合性能的有效手段。对7050铝合金锻件进行双级过时效处理,研究第二级时效时间对其组织与力学性能的影响。结果表明,随着第二级时效时间的延长,晶界处析出相逐渐粗化,并由连续分布转变为断续分布,合金的硬度、屈服强度和抗拉强度随之降低,伸长率与断裂韧性逐渐升高,并且拉伸及断裂韧性测试样品的断裂模式从沿晶断裂向韧窝型断裂转变。当第二级时效时间延长至一定程度时,合金力学性能趋于平稳。为通过双级过时效工艺调控7050铝合金锻件的综合力学性能提供了研究基础和理论指导。     

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.     

等温自由锻温度对7085铝合金组织与性能的影响

通过金相组织观察、扫描电镜分析和室温拉伸力学性能及剥落腐蚀实验,分析探讨等温自由锻温度对7085铝合金显微组织、力学性能和剥落腐蚀的影响.研究结果表明:在370℃和400℃等温自由锻时,合金发生严重再结晶,强度较低,伸长率稍高,剥蚀抗力较差;在420℃锻造时,合金出现大量细小且分布均匀的亚晶粒,抗拉强度、屈服强度、伸长率和剥蚀抗力均较好,分别达到533.2 MPa,495 MPa,13.3％和EA.在450℃锻造时,该合金的晶粒开始长大,强度下降,伸长率稍有升高,剥蚀抗力较差.综合考虑显微组织、强度、塑性和剥落腐蚀等因素,确定420℃为合金等温自由锻最佳锻造温度.     

电脉冲孕育处理对Al-5%Cu-0.8%Mn合金组织及性能的影响

通过凝固组织观察、力学性能测试、断口分析等实验,研究了不同电脉冲孕育处理对Al-5%Cu-0.8%Mn合金组织和性能的影响.实验结果表明,不同电脉冲处理参数均使Al-5%Cu-0.8%Mn合金凝固组织细化,单位面积晶粒数提高2倍以上;合金力学性能较未处理试样明显改善,抗拉强度增加了21%～35%,伸长率提高1.8～2.5倍;且当脉冲电压500V、时间30s、频率3Hz时,合金的凝固组织细化效果最好,力学性能最佳.     

镁元素对挤压高铝锌合金的组织与性能的影响

研究了镁元素对挤压高铝锌合金的组织和力学性能的影响,结果表明：与未加镁的合金相比,加入0.015%Mg,合金挤压态的抗拉强度从366 MPa提高到467 MPa、布氏硬度从HB91提高到HB114,伸长率从43.6%降低到27%;在320 ℃×2 h固溶处理水淬室温自然时效状态下,合金的抗拉强度从389 MPa提高到488 MPa,布氏硬度从HB107提高到HB139,伸长率从41%降低到28.3%;镁元素影响过饱和β相转变和分解产物形态,能阻碍合金的共析分解和室温时效脱溶析出。