喷射成形Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金热处理制度的实验研究

研究了喷射成形Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金的沉积态和挤压态的组织，对挤压态合金进行了固溶处理和时效处理，得到了时效硬度曲线，并进行了力学性能测试．结果显示：沉积态合金孔隙较多；挤压态合金内存在大量的颗粒，经能谱分析为富铜相；固溶温度达到490℃时，晶界出现熔化现象．时效硬度曲线表明：采用120℃时效，在15～25h之间达到硬度峰值；采用135℃时效，达到硬度峰值的时间与合金的成分有关，随着Zn含量的增加，达到硬度峰值的时间变短，而抗拉强度基本稳定在700MPa左右．     

固溶和时效处理对碳纳米管/2024铝合金复合材料组织和性能的影响

对碳纳米管/2024铝合金复合材料进行固溶和时效处理,通过维氏硬度和室温拉伸实验测试了复合材料的性能,对固溶和时效处理后复合材料的微观组织和析出相进行了表征。研究发现,复合材料的强塑性与固溶和时效处理密切相关,碳纳米管/2024铝合金复合材料经530 ℃×4 h固溶处理后维氏硬度达到最高,为179.45,较原始复合材料维氏硬度提高约31%。时效处理后加速了时效硬化行为,经130 ℃×4 h时效处理后复合材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率最高,分别为430.4 MPa,606.1 MPa和9.5%。结果表明,碳纳米管/2024铝合金复合材料适宜的固溶和时效制度为：固溶处理530 ℃×4 h,时效处理130 ℃×4 h。     

热处理工艺对6061铝合金显微组织及力学性能的影响

选取固溶温度为420、450、490、530、570℃,保温6 h,时效温度为173℃,时效时间为1、2、3、4、56、h,对6061铝合金进行固溶时效处理.采用MEF-3金相显微镜进行组织观察、EMPA-1600电子探针进行成分分析、布洛维硬度测试仪进行硬度检测,分析固溶时效对其显微组织和力学性能的影响.结果表明:固溶温度和时效时间对6061铝合金的显微组织、力学性能有一定的影响,固溶时效后可以获得大量均匀的Mg2Si强化相,且在固溶温度为530℃,保温6 h,时效温度为173℃,保温3 h时获得较高的综合力学性能.     

高强铝合金快速固溶工艺研究

固溶工艺是制约高强铝合金力学性能和热处理生产率的主要因素．本文以7075铝合金为例通过高温预热装炉、分级固溶等方法研究了高强度铝合金的快速固溶工艺．并结合金相组织观察和力学性能测试，分析了快速固溶对高强铝合金组织和力学性能的影响．结果表明：①固溶时间相同时，分级固溶的强度高于单级固溶的强度，分级固溶的塑性略低于单级固溶的塑性．②分级固溶时，随着二级固溶时间的增加，材料的强度增加，塑性略有降低．③采用500℃高温预热装炉、470℃／5min＋485℃／9min固溶和140℃／6h＋150℃（2／1h时效明显缩短热处理时间，提高生产率，同时力学性能仍然达到了常规热处理的水平．     

热处理对第二代镍基单晶合金DD11显微组织及持久性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜对铸态、固溶态和时效态的第二代镍基单晶合金DD11的显微组织进行定量表征,并测试了不同一级时效处理后的合金1 100℃/140MPa和980℃/250MPa条件下的持久性能。结果表明:合金经过1 320℃/6h固溶处理后,(γ+γ′)共晶相全部溶解,凝固偏析显著降低,合金组织均匀。一级时效温度低于1 160℃时,γ′相为方形,一级时效温度高于1 180℃时,γ′相为球形,γ通道显著变宽,并在通道内析出细小的γ′相。随一级时效温度提高,合金的持久寿命先增大后降低。持久性能与γ′相尺寸、体积分数及形态密切相关。     

固溶时效处理对Ni50Ti44Al6合金微观组织和力学性能的影响

采用扫描电子显微镜、X射线衍射、室温和高温压缩试验等方法研究了固溶时效对Ni50Ti44Al6合金微观组织和力学性能的影响.Ni50Ti44Al6合金的铸态微观组织是由NiTi基体和沿晶界分布的网状组织构成.随着固溶温度升高,合金中的网状组织部分消失,第二相在基体中趋向于均匀的弥散分布;随时效时间延长,合金的强度先升高后降低.固溶时效处理能有效改善Ni50Ti44Al6合金的力学性能.最佳的处理制度为:合金在1150℃固溶6 h,水淬,再在700℃时效6 h.     

固溶处理对ZC61镁合金显微组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、显微硬度仪、材料万能试验机研究了固溶处理对ZC61铸造镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,经440℃×24 h固溶处理后,铸态ZC61镁合金中沿晶界呈粗大、近似连续网状分布的非平衡共晶组织发生大量溶解,以细小、不连续颗粒状分布在基体上.合金的室温拉伸性能得到了明显的改善,固溶态合金的最大抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为229.5 MPa、132.8 MPa和13.6％,较铸态合金分别提高了19.9％、16.3％和51.1％.     

热处理对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

结合Mg-Al二元相图,研究不同时间固溶处理对AZ91D镁合金力学性能的影响,以及固溶时效处理后镁合金组织、性能的变化.结果表明,随着固溶处理时间的延长,AZ91D镁合金中的β相逐渐分解并溶入α相中,固溶处理5 h后,β相完全分解;继续延长固溶处理时间,AZ91D镁合金中的合金元素在扩散机制的作用下趋向均匀.研究还发现,AZ91D镁合金经415℃×10 h和415℃×24 h固溶处理后力学性能最优,且经时效处理后这2组工艺仍具有最优的力学性能.     

固溶时间对7050铝合金组织和性能的影响

采用金相组织观察(OM)、常温拉伸试验以及扫描电镜(SEM)等研究了固溶保温时间对7050铝合金固溶程度、微观组织及力学性能的影响.结果表明:随着固溶时间的增加,合金组织的回复再结晶程度增大,变形晶粒转变为等轴晶粒.7050铝合金中的难溶相Al7Cu2Fe和Al2CuMg随着固溶时间的延长仍然难以溶解;7050铝合金较理想固溶处理制度为477℃固溶1 h,经过121℃时效24 h后合金的力学性能最佳,Rm=605 MPa、Rp0.2=547MPa、A=12.8%.     

7090/SiCP轧制板材的显微组织和力学性能

利用喷射共沉积工艺制备了7090/SiCP复合材料坯,通过力学性能测试、SEM形貌分析、TEM分析等手段对热处理后的复合材料轧制板材的力学性能以及微观组织进行了研究.轧制薄板中SiC颗粒沿轧制方向均匀分布.轧制变形量的增加导致颗粒破碎的程度加剧,且形状更为规整.对复合材料轧制态薄板进行470 ℃/1 h 490 ℃/1 h双级固溶 120 ℃/28 h时效后强度可达到675 MPa.实验结果表明,轧制板中SiC颗粒的断裂和界面脱粘为复合材料薄板的主要断裂机制.     

固溶制度对Al-5.6Cu-1.7Mg-0.2Zr-0.1Sr-0.6Ti合金挤压材组织性能的影响

通过金相组织分析、扫描电子显微镜分析、X射线衍射、硬度、电导率、室温拉伸性能、断后伸长率和抗晶间腐蚀等微观组织观察及性能表征,研究了四种不同固溶制度对Al-5.6Cu-1.7Mg-0.2Zr-0.1Sr-0.6Ti合金微观组织和性能的影响。结果表明：随着固溶温度的升高,合金中的晶粒逐渐变大;当固溶温度低于520℃时,合金中的未溶相的数量和尺寸随着固溶温度的升高而减小;当固溶制度为510℃×2 h+520℃×2 h时,合金中的未溶相开始增多,合金出现轻微过烧,断后伸长率及抗晶间腐蚀性能变差,但抗拉强度最高,达到了490.14 MPa。合金的位错强度和位错贡献值随着固溶温度的升高而减小,合金中的强化效果主要来源于固溶强化和时效析出强化。合金在T6状态下,(490℃×2 h+500℃×2 h)和(500℃×2 h+510℃×2 h)两种不同固溶制度下的抗拉强度和断后伸长率等力学性能和抗晶间腐蚀性能都较优,这两种固溶制度均是适合Al-5.6Cu-1.7Mg-0.2Zr-0.1Sr-0.6Ti合金的固溶制度。     

钨含量和颗粒形状对钨合金力学性能的影响

采用MTS810材料疲劳实验系统,开展了不同粒径91钨合金材料的准静态单轴拉伸实验研究,获得了材料的应力应变曲线和静态力学性能参数。在此基础上,建立了能够反映钨合金材料宏微观特征的计算模型,数值计算了不同颗粒形状、不同钨含量合金材料在准静态拉伸载荷作用下的力学性能。得到了其整体的应力应变曲线以及钨合金屈服强度与钨合金微观参量之间的关系。并分析了钨合金材料的内部应力和应变场。结果表明:计算结果和实验结果吻合较好,随着钨含量的增加,钨合金的屈服强度增加,但其延伸率均降低;随着长径比的增加,钨合金的屈服强度有所增加,且随着长径比的增加,屈服强度的增加变得缓慢。为进一步钨合金材料性能的研究提供了重要的指导作用。     

Effect of cold rolling process on microstructure and mechanical properties of high strength β titanium alloy thin sheets

The microstructure and mechanical properties of Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe high strength titanium alloy sheets prepared by unidirectional cold rolling and two-step cross cold rolling were investigated. Results showed that the β phase grains were refined significantly by cold rolling followed by solution treatment for a short time.Compared to unidirectional cold rolling, the short time solution treatment after two-step cross rolling could significantly reduce the non-uniformity of the microstructure of the alloy sheets. After aging treatment at 550 ℃,the anisotropy of the mechanical properties still existed in the unidirectional rolled sheets, and the tensile strength was highest along the rolling direction. After solution and aging treatment, the anisotropy of the mechanical properties of the two-step cross rolling process sheet was not obvious than unidirectional cold rolling,and alloy had good strength and plasticity matching.     

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。     

固溶处理对2E12铝合金组织及疲劳断裂行为的影响

通过对2E12铝合金进行493 ℃/20 min和503℃/20 min固溶处理,研究固溶处理对2E12合金室温拉伸及疲劳性能的影响.采用X线衍射分析、扫描电镜和金相分析对合金组织及疲劳断口进行观察.研究结果表明:提高固溶处理温度对合金拉伸性能影响不大,但可明显减少合金中残留相(Al2Cu,A12CuMg)的含量;经503 ℃/20 min处理后合金的拉伸强度较经493℃/20 min处理后合金的拉伸强度略有提高,但其疲劳寿命延长约20％;合金中残留相在疲劳过程中容易开裂形成微小二次裂纹,在主裂纹扩展过程中起到桥接作用,从而加速疲劳裂纹扩展,降低合金疲劳性能.     

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金微合金化的研究进展

就单一合金元素及复合多种合金元素对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的铸态组织、析出相、力学性能及腐蚀性能的影响进行综述。单独加入稀土元素Er,Ce,Ho,Sc等,可以净化基体,使合金熔铸缺陷明显减少,细化晶粒,促进合金元素在基体中的固溶,使晶界减少偏析;单独加入微量的Zr,可以提高合金的再结晶温度,抗拉强度,应力腐蚀能力;复合添加稀土及其他微量合金元素,对提高铝合金的综合性能更为有效。     

强化固溶态2024铝合金ECAP加工后的拉伸性能

在室温下对经强化固溶处理的2024铝合金实施了等效应变为0．5的等通道转角挤压（ECAP）,将强化固溶、形变、时效和晶界细化四者有机结合,制备出超高强铝合金,其硬度、屈服强度、伸长率分别高达约191HV,610MPa和13％．强度-结构关系的定量计算表明,ECAP变形过程中所引入的位错,其对强度提升的贡献高达整个强度提高值的62．2％．研究结果还表明,强化固溶→低温ECAP变形→低温人工时效是提升常规铝合金的强度、制取超高强铝合金的一条有效途径。     

固溶处理对7050铝合金强度和断裂韧性的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸、紧凑拉伸等实验手段研究固溶处理对7050铝合金拉伸力学性能和断裂韧性的影响.研究结果表明:单级固溶中,随着固溶温度的升高,粗大第二相逐渐溶解,但再结晶体积分数和亚晶尺寸逐渐增大,导致强度和断裂韧性均先增大后减小;双级固溶后,粗大第二相明显减少,再结晶体积分数和亚晶尺寸较小,强度和断裂韧性均超过单级固溶的最大值;固溶后预析出,虽然再结晶体积分数较低,亚晶尺寸较小,但亚晶界析出大量η相,基体内存在大量粗大第二相,强度和断裂韧性明显下降.     

纳米多晶强化K4169合金的组织和力学性能

采用手工电弧炉熔炼、水冷铜模冷却制备了K4169合金.利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等对铸态及标准热处理态合金的组织进行了研究,并对标准热处理态合金的力学性能进行了测试.结果表明:铸态K4169合金为非晶-纳米晶材料,晶内析出相非常细小,小于10 nm;合金经标准热处理后,γ″相和γ′相以纳米多晶的形式析出;由于纳...     

Al-Zn对称成分失稳分解合金的不连续析出转变

通过显微组织和X射线衍射分析,确定了Al Zn对称成分合金在固溶处理成fcc结构单相组织后,在277℃以下发生的不连续析出转变产物形态和转变机制特征·明确了在转变的孕育期内,固溶体发生了失稳分解及随后的连续粗化;不连续析出产物为fcc结构Al基固溶体(α)和hcp结构Zn基固溶体(β)构成的片层状组织,转变的形核位置与温度有关,在200℃以下以沿晶界形核为主;转变的动力学符合Avrami方程关系,Avrami指数为2·