6061铝合金均匀化处理及AlMnFeSi相的演变规律

采用OM、SEM、EDS、XRD等手段研究了6061铝合金在540、560、580℃进行均匀化处理过程中,硬度变化及微观组织中AlMnFeSi相的演变规律。结果表明,均匀化温度低于540℃时第二相不能充分溶入基体,均匀化温度高于580℃时会出现过烧现象,6061铝合金在560℃均匀化处理9 h后能获得最佳的均匀化处理效果。另外,在均匀化处理过程中,粗棒状的β-AlMnFeSi相会逐渐转变为弥散细小的α-AlMnFeSi相。通过统计第二相面积分数随温度和时间的变化规律表明,β-AlMnFeSi相向α-AlMnFeSi相的转变速率较高,而在均匀化中后期则逐渐减缓,并且温度升高有利于加速这一转变。

均匀化处理对含Zr 5083铝合金铸轧板组织性能的影响

文章采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)室温拉伸测试和硬度测试等分析测试手段,研究了Zr元素和均匀化热处理对5083铝合金铸轧板微观组织及性能的影响。结果表明,均匀化处理过程中,Zr元素会与Al元素结合形成棒状的Al 3 Zr相,这些析出的Al 3 Zr相穿插在晶界上可以有效抑制组织再结晶。经470℃/14 h均匀化处理后,铸轧板塑性最佳,此时铸轧板边部和心部的硬度、抗拉强度、屈服强度及延伸率分别为72.82HV0.1和63.15HV0.1、100.13 MPa、82.27 MPa及16.92%。

超超临界汽轮机转子用IN706合金均匀化处理工艺研究

针对传统IN706和改进型IN706m合金开展了铸态显微组织观察分析并研究了其析出相回溶规律。经过研究发现,合金铸态组织中存在大量的γ+γ′共晶组织、η相、Laves相和M(C,N)。γ+γ′共晶组织、针状η相可在高于1100℃的保温过程中完全回溶到基体中。IN706合金中Laves相的初熔点在1160~1180℃之间,IN706m合金Laves相的初熔点在1140~1160℃之间。在实际生产中,选择1140℃保温8 h以上,即可使得Laves相完全回溶到基体中而不发生初熔,元素微观偏析也能得到有效地消除。

均匀化处理对CuZn7Al4Si0.1热加工的影响

为了研究均匀化处理对CuZn7Al4Si0.1热加工性能的影响,开展了不同热处理工艺实验,采用金相显微镜和万能试验机对铜带的微观组织和性能进行检测分析。结果表明:CuZn7Al4Si0.1铸锭经过700℃~900℃范围内保温6h的均匀化处理后,其枝晶偏析变化明显。随着退火温度的提高,CuZn7Al4Si0.1铸锭的枝晶偏析逐渐减小、消失;当均匀化退火温度升至850℃、保温时间为6h时,合金组织中枝晶偏析消失。

均匀化处理对激光选区熔化GH3536和GH4169合金组织和显微硬度的影响

GH3536和GH4169镍基高温合金常用来制造航空发动机等热端部件。采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)最优工艺参数制备GH3536和GH4169合金试样,研究不同均匀化温度和保温时间对两种合金组织演变、平均晶粒尺寸和性能的影响,利用OM、SEM、EDS等方法表征其缺陷特征和微观组织,利用维氏硬度仪测试合金的显微硬度。结果表明:成形态GH3536合金中存在更多缺陷,包括气孔、裂纹和未熔合;成形态GH4169合金中只存在气孔。均匀化处理使合金熔池消失,使晶粒长大成为等轴晶。GH3536合金晶界和晶内有M_(23)C_(6)析出,GH4169合金晶界和晶内有NbC析出,随着均匀化温度升高,析出物明显减少。GH3536合金的平均晶粒尺寸从1130℃,1 h的48.5μm增大到1250℃,4 h的100.9μm,增大了106.8%;GH4169的平均晶粒尺寸从1080℃,1 h时的57μm增大到1200℃,4 h时的87.4μm,增加了53.3%。GH3536合金经过均匀化处理后显微硬度下降明显,由原来262HV下降到180~190HV;与之相反,GH4169合金经过均匀化处理后硬度提高,显微硬度均保持在430~450HV之间,明显高于成形态试样的313HV。

均匀化处理对铸态Mg-9Gd-3.5Y-2Zn-0.35Zr合金组织和力学性能的影响

均匀化热处理能够消除合金铸造缺陷,改善成分偏析提升变形能力。利用光学显微镜(OM)、差分扫描量热计(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和万能拉伸实验机等手段,研究了不同均匀化时间(2、5、10、15、20 h)和温度(480、500、520℃)对Mg-9Gd-3.5Y-2Zn-0.35Zr合金微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,铸态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金主要包括沿晶界呈网状分布的块状Mg5(Gd,Y,Zn)相及片层状长周期堆垛有序结构相(LPSO),粗大的第二相容易引起局部应力集中而引发裂纹萌生,造成了铸态合金较低的力学性能;经均匀化处理后,大量第二相溶入基体,合金的力学性能得到了显著提升,断裂机制也由铸态的脆性断裂转变为塑性断裂,表明材料塑性得到显著提升;合金的最佳均匀化处理工艺为520℃/15 h,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别由铸态的166.2 MPa、130.2 MPa和3.3%提高到213.5 MPa、154.5 MPa和7.6%。

均匀化处理对Fe基中熵合金组织及力学性能影响

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼-铜模负压吸铸法制备了(Fe_(63.3)Mn_(14)Si_(9.1)Cr_(9.8)C_(3.8))_(98.5)Y_(1.5)(Y=Cu、Ag)、(Fe_(63.3)Mn_(14)Si_(9.1)Cr_(9.8)C_(3.8))_(97)Cu_(1.5)Ag_(1.5)中熵合金.通过建立均匀化动力学方程,研究了均匀化温度和时间对力学性能的影响.对(Fe_(63.3)Mn_(14)Si_(9.1)Cr_(9.8)C_(3.8))_(98.5)Y_(1.5)(Y=Cu、Ag)、(Fe_(63.3)Mn_(14)Si_(9.1)Cr_(9.8)C_(3.8))_(97)Cu_(1.5)Ag_(1.5)中熵合金分别在873、973、1073、1173、1273 K进行6 h均匀化处理,研究其组织结构和压缩性能的关系.结果表明:通过施加均匀化处理使合金元素均匀分布、偏析显著减少,1173 K均匀化处理后合金具有好的相稳定性,仍为fcc结构.在1173 K时,(Fe_(63.3)Mn_(14)Si_(9.1)Cr_(9.8)C_(3.8))_(97)Cu_(1.5)Ag_(1.5)中熵合金的压缩力学性能最优,其抗压强度及塑性应变分别为3992.4 MPa和35.75%,且实验结果与均匀化扩散动力学方程计算预测相符.

Li含量对高Cu铝锂合金均匀化处理的影响

通过金相显微分析(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、能谱分析(EDS)和电子探针显微分析(EPMA),研究了不同Li含量对高Cu铝锂合金铸态组织和均匀化处理的影响。结果表明:铸态高Cu铝锂合金的晶界和枝晶间有大量非平衡结晶相存在,主要为富Mg和Ag的Al-Cu相、T_(B)(Al_(7)Cu_(4)Li)相和θ(Al_(2)Cu)相;Li含量对铸锭枝晶间距和第二相种类有明显的影响,当合金中Li含量较高时,枝晶间距较小,T_(B)(Al_(7)Cu_(4)Li)相的占比较大;当合金中Li含量较低时,枝晶间距较大,θ(Al_(2)Cu)相的占比较大。θ(Al_(2)Cu)相占比越大,均匀化处理需要的时间越长,低Li合金、中Li合金和高Li合金适宜的均匀化制度分别为(470℃,16 h)+(500℃,40 h)、(470℃,16 h)+(500℃,24 h)和(470℃,16 h)+(500℃,8 h)。

均匀化处理对Al-5.6Mg2Si合金耐静态腐蚀性能的影响

采用X射线衍射、扫描电镜等测试手段研究了均匀化处理对Al-5.6Mg_(2)Si合金耐静态腐蚀性能的影响。结果表明:均匀化处理提高了Al-5.6Mg_(2)Si合金凝固组织的均匀化程度,降低了易于发生原电池现象的点敏感度,使该合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能提高。对比未经均匀化处理的Al-5.6Mg_(2)Si合金,其平均晶粒尺寸由42.5μm变成16.4μm,约为未均匀化处理的38.6%;Mg_(2)Si相体积份数由61.72%降低到57.20%,为未均匀化处理的92.7%,其平均腐蚀速率由0.38180g/m^(2)·h减小到0.00807g/m^(2)·h,约为未均匀化处理时的2.11%。

均匀化处理对汽车活塞用Al-20Si合金组织及耐磨性的影响

对挤压铸造Al-20Si合金进行了530℃不同时间的均匀化处理。采用显微组织观察、摩擦磨损试验研究了不同时间均匀化处理对Al-20Si合金组织与耐磨性能的影响。结果表明:铸态Al-20Si合金组织中有大量针状共晶Si相存在,随着均匀化时间的增加,Al-20Si合金单位面积上Si相数量先增加后减少,Si相圆整度先提高后降低。均匀化16 h合金中Si相圆整度最佳。随着均匀化时间的增加,Al-20Si合金耐磨性先提高后降低。530℃×16 h均匀化处理的Al-20Si合金的耐磨性最佳,其抗拉强度和伸长率分别为158.3 MPa和10.4%。

复合均匀化处理对挤压态镁合金组织与性能的影响

在挤压前分别对AZ80镁合金进行了常规均匀化处理和复合均匀化处理,并进行了挤压态AZ80镁合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,与常规均匀化处理相比,复合均匀化处理能显著提高挤压态AZ80镁合金的力学性能和耐腐蚀性能,25℃的抗拉强度增加75 MPa、屈服强度增加87 MPa、断后伸长率增加10.9%;腐蚀电位正移309 mV。

7050合金半连续铸锭中结晶相及其均匀化处理

采用DSC、金相、扫描电镜及能谱分析、X射线衍射相分析等方法,研究了7050合金Φ200mm半连续铸锭的结晶相及其在470℃均匀化处理过程的变化规律。结果表明:7050合金半连续铸锭中存在大量非平衡凝固共晶体,其过烧温度为477℃,共晶体中的非基体共晶相为MgZn2型晶体结构的含AlZnMgCu元素的非平衡第二相;在均匀化处理过程中,该非平衡凝固共晶体不仅向合金基体溶解还转变成Al2CuMg(S相),S相在该合金中的熔化温度为490℃左右;在470℃均匀化处理时,半连续铸锭中含Zn结晶相于12h前全部消失,其中部分形成S相,但在470℃均匀化处理时,S相不能完全溶入合金基体。铸锭中还存在少量的块状Al7Cu2Fe相,该相在均匀化处理过程中基本保持不变。

Mg-Y-Nd-Zr合金均匀化处理工艺及微观组织的研究

对Mg-Y-Nd-Zr合金铸锭在不同温度和时间下进行均匀化处理,采用金相显微镜、X射线衍射和扫描电镜及能谱分析仪对合金不同状态下的微观组织和成分进行观察分析。结果表明,合金基体中的金属间化合物以灰色条块状的富Y相和黑色颗粒状的富Nd相为主;均匀化处理后,合金中的富Y相基本上能够完全分解并扩散到基体中,合金在530和547℃经过不同时间的处理后,富Nd相的分布状态基本上没有变化;合金中存在的大量高熔点稀土化合物相起到了阻碍晶粒长大的作用;547℃×6h可以作为Mg-Y-Nd-Zr合金制定均匀化处理工艺的参照。

均匀化处理对6061铝合金材料微观组织和力学性能的影响

采用硬度测试、电子显微分析方法(SEM、TEM)和能谱分析(EDS)等手段,系统研究均匀化温度和保温时间对6061铝合金铸锭微观组织及力学性能的变化规律。结果表明,当均匀化退火条件为550℃/12h时,第二相的数量、分布和尺寸达到最佳,合金硬度也相对最高。均匀化退火过程中的扩散动力学分析表明,均匀化所需时间随温度的增加和枝晶间距的减小而缩短。动力学分析所得结果与试验均匀化处理制度基本吻合。

Al-6．5Zn-2．4Mg-2．3Cu铝合金半连续铸锭的均匀化处理

采用DSC、金相、扫描电镜及能谱分析等方法,研究了Al-6.5Zn-2.4Mg-2.3Cu超高强铝合金半连续铸锭的结晶相及其在470℃均匀化处理过程中的变化规律.结果表明:在均匀化处理过程中,铸锭中含有Al,Zn,Mg,Cu元素的非平衡凝固共晶体在向合金基体溶解的同时还转变形成S相(Al2CuMg),形成的S相在该合金中的熔化温度为490℃;均匀化处理初期,含有Al,Zn,Mg,Cu的非平衡凝固共晶体转变成S相的速度大于S相向合金基体溶解的速度,导致S相数量随均匀化处理时间的延长,先增加随后减少到平衡值,但不能全部溶入合金基体.

用热加工图研究均匀化处理对AZ80热变形行为的影响

在变形温度为250～400℃,应变速率为0.002～1s^-1时,在Gleeble-1500D热模拟试验机上对不同状态（铸态、（410℃,4h）、（410℃,16h））的AZ80镁合金进行热压缩变形行为研究;根据实验结果建立热加工图,并利用热加工图分析均匀化程度对合金再结晶能力的影响。结果表明：随着均匀化程度的提高,相同条件下的峰值应力随之提高,发生动态再结晶的温度和应变速率逐渐提高;410℃、16h处理合金的再结晶能力明显强于其他2种状态合金的,在（400℃、0.01s-1）时动态再结晶晶粒更加均匀、细小,晶间无条带状共晶组织;对AZ80镁合金在大变形之前进行完全均匀化处理有利于动态再结晶组织的控制,其最佳变形温度范围为380～400℃,变形速率范围为0.002～0.1s^-1。

均匀化处理对低频电磁铸造7050铝合金微观组织的影响

利用低频电磁铸造工艺制备了具有细小、均匀等轴晶组织的7050铝合金铸锭,研究了均匀化处理过程中铸锭微观组织及性能的变化.结果表明,与普通DC铸造锭坯相比,低频电磁铸造铸锭有更佳的均匀化处理效果.在同样的均匀化处理条件下,低频电磁铸造铸锭的晶间低熔点相含量更低,晶内溶质元素含量更高.低频电磁铸造铸锭在均匀化处理12 h后,晶内溶质元素含量即已达到合金的平均含量;而普通铸锭在均匀化处理48 h后,晶内溶质元素含量仍低于合金的平均含量.

化学成分和均匀化处理对6061铝合金棒材粗晶环的影响

通过金相分析、拉伸等分析测试方法,研究了化学成分和均匀化处理工艺对6061铝合金挤压棒材粗晶环和力学性能的影响。结果表明,通过优化铸棒化学成分和均匀化处理工艺,可将6061铝合金棒材外层粗晶环深度降低至0.1 mm,同时获得优良的力学性能。

铸态AZ80镁合金均匀化处理及高温塑性研究

通过光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对组织进行分析,研究了不同均匀化退火温度和时间下铸态AZ80镁合金的显微组织,并进行了能谱(EDS)和XRD分析。通过晶粒大小和成分面积的对比确定最佳均匀化退火工艺为410℃×10h。对AZ80镁合金的高温压缩性能和组织变化的研究发现,在300～400℃时,材料性能最好。

一种Al-Mg-Si-Cu铝合金的均匀化处理

设计一种新型Al-Mg-Si-Cu铝合金,合金成分为Al-1.04Mg-0.85Si-0.018Cu(质量分数)。采用金相观察、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布。结果表明:新型Al-Mg-Si-Cu铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,合金元素Si、Mg和Fe在晶内及晶界分布不均匀;550℃×24 h均匀化处理后,合金中非平衡低熔点共晶组织和Mg2Si相基本溶入基体,Fe元素偏析难以通过均匀化消除,均匀化后,晶界上部分β-Al5FeSi相转变成α-Al8Fe2Si相;该合金的过烧温度为574.5℃,最佳均匀化制度为550℃×24 h;合金铸态和均匀化后维氏硬度分别为58HV和78HV,比6061合金分别提高了20%和85%。