高Zn超高强铝合金的回归再时效处理

研究了不同回归再时效(RRA)制度对高Zn超高强铝合金的力学性能和微观组织的影响.研究结果表明:采用120 ℃×4 h预时效+回归30 min+120 ℃×24 h时效RRA处理时,可以使合金保持较高的强度,达到740～750 MPa,与T6态合金相比,其强度仅下降5%,晶内析出组织与T6态合金的组织基本相似,而晶界析出相聚集、粗化,与过时效相似;随着回归时间延长,合金的强度逐渐下降,而延伸率略有提高;采用较高的时效温度130 ℃进行RRA处理时,虽然合金强度仍然能够保持在700 MPa以上,但是Ag的加入促进了较高温度下晶内粗大平衡相的析出,极大地降低了合金的塑性.

7A55铝合金预拉伸板材的回归再时效处理

采用拉伸性能测试、慢应变速率拉伸测试、DSC分析、电导率测试及透射电镜观察,研究不同回归再时效(RRA)处理制度对7A55铝合金淬火预拉伸(W51)板材显微组织、拉伸性能和抗应力腐蚀(SCC)性能的影响。结果表明:采用120℃、24 h预时效,180℃、60 min回归处理和120℃、24 h终时效的RRA工艺,可使7A55合金获得与T6态相当的强度,而电导率大大提高,抗应力腐蚀性能接近T73态水平。7A55合金经适当的RRA处理后,晶内保持类似于T6状态的显微组织结构,为细小、弥散的η′相和极少量的η相;同时使晶界析出物的大小和分布特征与T73状态类似,为呈断续、孤立分布的粗化平衡相。

时效工艺对Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr合金组织与性能的影响

通过透射电镜分析、力学性能和电导率测试,研究了单级时效、双级时效和回归再时效(RRA)工艺对含Sc超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金组织与性能的影响。结果表明:经(120℃×8 h+160℃×16 h)双级时效处理后,合金的强度大幅下降,而电导率显著升高;其晶内组织开始粗化,晶界析出相呈断续状分布,无沉淀析出带(PFZ)形成。经(120℃×24 h预时效+180℃×30min回归处理+120℃×24 h终时效)RRA处理后,合金既能保持接近T6态的强度,也能获得较高的电导率;其晶内析出组织与T6态的组织类似,而晶界析出相则聚集、粗化,与过时效的组织相似。

回归冷却速率对7050铝合金力学性能及晶间腐蚀抗力的影响

采用室温拉伸、抗晶间腐蚀性能测试(IGC)、光学显微镜(OM)及透射电镜(TEM)观察等手段,研究3种回归冷却速率(17℃/s,3℃/s,0.02℃/s)对回归再时效(RRA)态7050铝合金力学性能及抗晶间腐蚀性能的影响。结果表明,在快冷(17℃/s)条件下,回归态组织的过饱和固溶体含有较高的空位浓度,有利于再时效析出,再时效态组织的晶界析出相为较粗大的非连续颗粒,并有较宽的无沉淀析出带(PFZ);慢冷(3℃/s或0.02℃/s)条件下,在冷却过程中晶界和晶内均析出了微小的第二相,导致固溶体内空位浓度降低,影响再时效析出,使得再时效态组织的晶界析出相颗粒粗细不均匀,无沉淀析出带变窄。相应地,随冷却速率降低,合金的拉伸强度单调下降,抗晶间腐蚀性能先下降,后略有升高。

低频电磁铸造Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织与性能

采用拉伸性能及电导率测试、透射电镜观察、低应变拉伸试验等手段 ,研究了不同时效工艺对低频电磁铸造Al Zn Mg Cu合金组织和性能的影响。发现合金的T6态峰值时效制度为 12 0℃× 4 8h ,T6处理可使合金强度达到峰值 ,但抗应力腐蚀性能差 ;T73处理后合金强度下降了 5 %～ 6 % ,抗应力腐蚀性能大幅度提高 ;而RRA时效 (回归再时效 )处理基本保持了T6态的强度 ,且抗应力腐蚀性能接近T73态。微观组织分析表明 ,不同时效制度下合金性能的差异主要是由晶内和晶界析出相的大小、形貌及其分布状态决定的。T73和RRA时效处理改善了合金晶界特性 ,有助于阻止氢脆、减缓晶界阳极溶解速度 。

回归再时效7150铝合金力学性能、剥蚀行为及微观组织研究

采用拉伸试验、剥蚀试验、硬度测试及透射电镜(TEM)观察研究了195°C回归时7150铝合金硬度变化及微观组织形貌,以及回归不同时间的RRA工艺对7150铝合金力学性能和剥蚀行为的影响,并与T6及T73进行了比较研究。结果表明,7150-T6铝合金强度高而剥蚀敏感性大;7150-T73铝合金强度降低而耐腐蚀性大幅度提高。195°C回归时,回归时间小于0.5h,7150-RRA铝合金强度高于7150-T6强度,而剥蚀敏感性未有效降低;当回归时间延长至1h,7150-RRA铝合金可保持7150-T6的高强度,而其剥蚀敏感性则大幅度降低。

7xxx系铝合金回归再时效的研究现状

7xxx系铝合金作为高强度铝合金的代表,以其较高的强度以及良好的韧性和耐蚀性等优异性能而广泛地应用于航空航天及交通运输领域。该类可热处理强化铝合金对微观组织结构敏感,其性能受合金内部析出相的形核、生长及分布情况的影响。采用三级时效工艺—回归再时效处理,通过预时效、回归、再时效3个过程的有效配合改变合金的析出相状态,可以达到合金力学性能和耐蚀性能的良好结合。目前已有大量针对其在7xxx系铝合金应用的研究,并取得了一定进展。文中介绍了回归再时效处理的方法,以及其对7xxx系铝合金微观组织的改变和合金性能的影响,同时对目前该领域的研究现状进行归纳总结。

Al-Zn-Mg-Cu合金析出相的TEM研究

本文将Al-Zn-Mg-Cu合金进行RRA三级时效强化,通过电子衍射和高分辨电子显微术研究了其晶内析出相η'相。结合能谱面分布分析和HRTEM像TrueImage重构,提出了η'相的一个Mg-Zn-Cu三元结构模型。

回归再时效对喷射成形7055铝合金组织和力学性能的影响

材料经过热挤压和双级固溶处理后,在不同的回归再时效工艺条件下进行了回归再时效处理,测试了时效态合金的抗拉强度、屈服强度、硬度和导电率,并观察其显微组织,研究回归温度和时效对合金组织和性能的影响。结果表明:采用温度160℃回归3 h的回归再时效处理可以使试样抗拉强度达到695 MPa,屈服强度达到680 MPa,硬度达到224.08 HV,导电率达到29.66%IACS。

RRA处理对7085铝合金微观组织演变及性能的影响

通过对微观组织的TEM精细表征、断口的SEM观察、力学性能和导电率的测试等,研究了回归再时效处理(RRA)对7085铝合金微观组织演变及性能的影响。结果表明:回归温度越高,RRA处理后达到峰值硬度的时间越短,导电率增加速率越快;120℃×24 h预时效+200℃×8 min回归处理+120℃×24 h再时效为最佳的RRA工艺,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到735 MPa、698 MPa和8. 5%,导电率达到44. 5%IACS;回归处理后的谷值硬度,与RRA处理后试样的峰值硬度达到时间一致;RRA处理后晶内主要为与基体呈共格关系的GP区和η’粒子,晶界附近存在宽度在70~80 nm的PFZ区。

回归制度对7A20铝合金RRA过程中组织性能的影响

系统研究了RRA处理过程回归制度对7A20铝合金组织性能的影响,测试了力学性能和电导率,利用OM和TEM(HRTEM)表征了晶界和晶内的微观组织结构。结果表明:在160℃的回归温度下,随回归时间的延长,抗拉强度由630 MPa降低到525 MPa;经120℃保温12 h的再时效处理后,抗拉强度由645 MPa升高到710 MPa;回归时间越长,再时效引起的强度增量越大,80 min时达到最大值185 MPa。在200℃的回归温度下,回归时间为10 min时,便达到峰值强度715 MPa。随回归温度提高,导电率先升高后降低,与回归时间呈正相关关系。经160、200和240℃下峰值强度对应的回归处理后,基体晶粒尺寸分别为55、65和70μm,相差不大。200℃×10 min的回归处理+再时效处理后,晶界处存在不连续的MgZn_(2)相,尺寸在10~20 nm,与基体呈非共格关系;晶内存在弥散分布的纳米级η'强化析出相,与基体呈共格或者半共格关系;晶界处存在45~55 nm宽度的PFZ(Precipitation free zone)区。

7050铝合金在回归加热过程中的组织演变规律

采用差示扫描量热法(DSC)、高温X射线衍射(HTXRD)、透射电镜(TEM)观察、硬度测试以及电导率测试等手段,研究了不同的加热速率(340,57,4.3℃·min-1)对7050铝合金在回归加热过程中组织演变的影响。结果表明:在回归加热过程中,预时效态组织的GP区和η′相将发生回溶或依次转变为η′相和η相,而且回归加热速率对回溶和转变的温度产生显著影响,随加热速率提高,回溶和转变的温度升高。在一定的回归温度下,不同的加热速率使得合金在加热至回归温度时较预时效态具有不同的组织结构,从而影响合金在回归阶段发生不同的组织转变。本研究认为中等加热速率下,预时效态组织在加热至回归温度时所获得的组织结构最有利于回归阶段的组织转变。

回归再时效处理对含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响

通过透射电镜分析、拉伸性能和电导率测试,研究回归再时效处理(RRA)工艺对含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响。结果表明:120℃,24h预时效+180℃,30min回归+120℃,24h终时效的RRA处理,可以使合金保持接近T6态的强度和较高的电导率;晶内析出组织与T6态合金组织类似,而晶界析出相聚集、粗化,与双级过时效组织相似。

7050合金固溶后在180～250℃等温淬火时的析出行为

研究了7050合金固溶后在180～250℃等温淬火过程中,合金的电导率、硬度与微观组织之间的关系。结果表明,7050合金在180和200℃等温淬火初期,等温样品的淬火态电导率低于固溶后直接水淬样品;随着等温时间延长,等温样品自然时效态硬度先升后降。7050合金在180℃等温7680 s时,基体内形成GPⅠ区和η￠相;在200℃等温1920s时,基体内形成GPⅠ区和部分GPⅡ区;在250℃等温1920 s时,基体内形成η￠相和S相。合金基体内形成强化相是造成等温淬火初期合金自然时效态硬度上升的主要原因。7050合金固溶后在200℃等温960 s淬火,此时合金T6状态的硬度较固溶后直接水淬样品仅下降3.4%,而电导率上升达9.2%,性能接近回归制度为180℃/1920 s的RRA工艺处理后合金的性能,若将该等温淬火制度作为7050合金板材固溶后水淬前的预处理工艺,可使板材获得较好的综合性能。