表面机械处理对5×××铝合金/涂层体系的结合强度和晶间腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、电化学交流阻抗和扫描电镜研究表面机械处理(喷砂和打磨)对5×××铝合金/涂层体系的结合强度及晶间腐蚀性能的影响。结果表明:试样经表面机械处理后,基体表面的清洁度提高,粗糙度增大,涂层与基体的结合强度显著提高;其中表面喷砂后,基体与涂层结合强度提高198.7%;表面打磨后,基体与涂层结合强度提高167.4%;表面机械处理后,基体的耐晶间腐蚀能力明显降低,但合金/涂层体系的耐晶间腐蚀能力显著提高;表面喷砂后,合金/涂层体系与基体的耐蚀性都强于表面打磨后的耐蚀性。

6×××铝合金热处理工艺的研究概况

概述了6×××铝合金热处理工艺的国内外研究现状,分析了目前6×××铝合金热处理应用中存在的问题和研究工作中的不足,指出了未来研究和开发中需要解决的问题,并提出了具体的建议。

生产工艺对新型3×××铝合金箔材组织与性能的影响

对自行研发的新型3×××铝合金熔铸成扁锭,热轧成7 mm厚的带卷,再通过三种冷轧变形量生产出0.18 mm厚度的散热器翅片用箔材。研究冷轧变形量和退火温度对箔材的组织和高温性能的影响,并通过用户对箔材钎焊件的承压能力检验,确定出新型3×××铝合金箔料最优的生产工艺和退火制度。

强化固溶处理对7×××铝合金型材组织与性能的影响

采用力学性能测试、金相和透射电子显微分析,研究了固溶处理工艺对7×××铝合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,强化固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高残余可溶结晶相的固溶程度和基体的过饱和程度。与常规固溶处理相比,经强化固溶处理的合金时效后抗拉强度和屈服强度分别提高44N/mm2和52N/mm2,而伸长率仍然保持在14%的高水平。

8×××铝合金箔表面白条缺陷的分析

8×××铝合金箔存放两个月后在表面产生白条缺陷,使其在使用过程中的耐蚀性能变差、剥离强度降低等。使用电镜扫描缺陷区域形貌,通过能谱分析缺陷处所含元素的成分及含量。观察和分析结果表明,缺陷处为铝粉粘附及点状腐蚀,并伴有硬质化合物尖晶石等夹杂。

直读法分析7×××铝合金中Mg含量对Zn含量测定的影响

采用光电直读光谱法(通道型)测定7×××铝合金的成分时,Mg含量对Zn含量测定存在干扰,影响其检测结果的准确性。经过检测及数据分析,发现Mg含量的变化对Zn含量的测定具有区间性影响,这一规律对7×××铝合金样品中Zn含量的准确检测有指导意义。

5×××铝合金扁锭低液位铸造工艺和铸锭质量研究

采用低液位半连续铸造技术生产的铝合金多系列大规格扁锭表面光滑、无偏析瘤等缺陷且偏析层厚度小。近年来低液位半连续铸造技术已被多个国内厂家引进用于制备5×××系铝合金。本试验采用金相分析与晶粒度统计等方法分析了通过低液位铸造生产5×××铝合金扁锭时出现铸锭内部晶粒粗大的原因,对比了铸锭横截面各区域的晶粒尺寸分布情况。结果表明:低液位铸造用分流袋的样式与规格是引起铸锭内部晶粒粗大的主要原因。针对该问题提出了相应的改进措施,并通过生产验证。

两种不同Cu含量的6×××铝合金铸锭的均匀化工艺研究

通过扫描电镜(scanning electron microscopy)、差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry)及热力学相图计算(calculation of phase diagram),研究了两种不同Cu含量的6×××铝合金铸锭的均匀化退火工艺。研究结果表明:对于低Cu含量的6×××铝合金(w(Cu)=0. 35%)在560℃保温10 h即可完全溶解Mg2Si相;提高Cu含量(w(Cu)=0. 9%),不仅低熔点结晶相种类增加、其体积分数增加,而且熔化温度降低,此时需采用双级均匀化退火制度535℃10 h+550℃20 h。

冷轧轧制油组成对5×××铝合金退火油斑的影响

采用油斑实验定性分析了含不饱和烃的轧制油基础油的退火油斑特性;分析了添加剂醇酯碳链分布,探讨适宜现场轧制的添加剂碳链配方。采用无渍轴承油雾油产品控制轧制油中极性S元素含量,结合现场生产实际,通过科学的实验检测手段以及数据分析表明,5×××铝合金退火油斑质量缺陷不良卷数下降了86%。提供了轧制油的定量管理的评估模式,实现稳定生产。

稳定化退火对新型5×××铝合金组织与性能的影响

采用扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、晶间腐蚀质量损失测试和室温拉伸性能测试等手段,研究了稳定化退火温度和时间对新型5×××铝合金组织与性能的影响规律。结果表明,随着稳定化退火温度的升高,5×××铝合金静态再结晶过程趋于完全,{001}<100>织构组分逐渐占据主导地位。不同稳定化退火处理对铝合金的室温拉伸性能无显著影响。当稳定化退火温度为200~260℃时,保温20 min就会加速β相在晶界上的沉淀和球化,连续分布的网状析出相会严重恶化合金的耐晶间腐蚀性能;当稳定化退火温度为270~300℃时,保温10~60 min后,合金晶间腐蚀产生的质量损失满足标准ASTM G67中小于15 mg/cm^(2)的要求。因此,最佳稳定化退火工艺参数为:保温温度270~300℃,保温时间10~60 min。

7×××系铝合金时效处理工艺的研究进展

概括了7×××系高强铝合金的时效热处理工艺,重点分析了T6时效、双级时效、RRA时效、双峰时效以及非等温时效等时效热处理工艺对7×××系铝合金微观组织和性能的影响以及强化机理,并评述了针对具体牌号的7×××铝合金在不同的时效制度下析出相演变以及性能(强度、伸长率、耐腐蚀性等)规律,阐述了时效热处理在7×××铝合金强化及耐腐蚀性能方面研究的不足以及实际应用中存在的问题,提出了未来时效热处理工艺研究重点和方向,为7×××系铝合金时效工艺在实际生产中的应用提供参考。

7×××系铝合金制品中点状缺陷的分析

对7×××系的7A04、7075铝合金棒材、锻件中存在的点状缺陷,通过低倍组织、显微组织、扫描电镜以及能谱分析等检测手段进行了组织分析,确定了7A04、7075铝合金棒材、锻件经加工成零件氧化后出现点状缺陷实质为Al-Fe、Al-Cr-Mn化合物偏析。对该化合物偏析形成的机制、影响因素和工艺改进措施进行了论述。

7×××航空铝合金盐水环境疲劳性能研究

通过不同取样方向(L向与L-T向)的7×××铝合金光滑试样(Kt=1)与缺口试样(Kt=3)在盐水环境中进行疲劳试验,得到了不同取向方向及应力集中系数的中值疲劳寿命对比曲线,研究了不同取样方向及应力集中系数对7×××铝合金盐水环境疲劳性能的影响。结果表明:取样方向与应力集中系数对盐水环境下预腐蚀试样的疲劳寿命有显著影响,同取样方向时,光滑试样的疲劳性能总体强于缺口试样的,L向光滑试样比缺口试样的疲劳极限高81.9%,L-T向光滑试样比缺口试样的疲劳极限高55.8%;同应力集中系数时,L向试样疲劳性能总体强于L-T向的,L向的光滑试样比L-T向的疲劳极限高28.1%,L向的缺口试样比L-T向的疲劳极限高9.7%。

退火工艺对7×××系某铝合金板材组织和性能的影响

为了改善7×××系某铝合金板材的塑性,试验研究了退火工艺参数对7×××系某铝合金冷轧板材组织和力学性能的影响。研究结果表明,7×××系某铝合金冷轧板材,开始再结晶温度为200℃,终了再结晶温度为360℃;最佳完全退火制度为退火温度380℃~390℃,保温1.0 h;可作为制定工业生产7×××系某。O状态某铝合金板材退火工艺制度的基础。

值得研发的高速挤压MaxiFlow铝合金

简要介绍俄罗斯联合铝业公司新近研发出的一批新型可高速挤压的MaxiFlow6×××铝合金,专家们在一些原有6×××铝合金的标准成分范围内,根据新的理念调整Mg、Si元素的含量,优化锭坯均匀化处理工艺制度以减轻杂质Fe的有害影响,来实现可高速挤压性能。介绍了一些MaxiFlow6×××铝合金锭坯在不同国家的企业中高速试挤压成功的情况,有很好的经济效益,值得国内铝加工企业和有关科研单位开展研发。

热处理对7×××系铝合金组织及性能影响的研究进展

归纳了7×××系高强铝合金的热处理工艺,分别描述和分析了均匀化、固溶处理、淬火和时效前沿的热处理工艺对7×××系铝合金微观组织和性能的影响以及强化机理,并评述了针对一些具体牌号的7×××铝合金在不同热处理条件下组织相的转变以及性能(强度、延伸率、抗SCC等),分析了热处理强化机理方面研究的不足以及实际应用中存在的问题,提出了未来热处理工艺研究重点和方向。

Mn和Cr对6×××铝合金再结晶行为的影响

制备了不同Mn、Cr含量的Al-Mg-Si-Cu铝合金,合金经均匀化处理后,在Gleeble-3500热模拟试验机上进行不同温度的热压缩变形(压缩应变速率为1 s-1,变形量为70%)。试样径T6处理后,采用JSM-6480扫描电镜及图像处理软件,观察试样的截面处再结晶百分比及再结晶晶粒特征。结果表明:Al-Mg-Si-Cu合金的再结晶机理为二次再结晶。对于同一合金,热变形温度越高,未再结晶区域的面积比越高;在相同变形条件下,Mn和Cr含量越高,未再结晶区域的面积比越高,再结晶抑制效果越显著。但Mn和Cr含量越高,合金中粗大的第二相增多,将导致疲劳韧性等性能下降。因此,需综合各项性能考虑Mn和Cr的添加量。

6×××系铝合金挤压型材弯曲性能提升工艺研究

研究了时效工艺和在线冷却强度对6005A、6N01合金型材弯曲性能的影响。结果表明:通过调控6005A合金的时效温度,可改善其弯曲性能。随在线冷却速率的提高,6N01合金型材的延伸率增加。控制型材出口温度在500~530℃之间,在线冷却强度达到300℃/min,时效制度为165℃×8h时,可满足型材的弯曲性能要求。

Cu含量对Al-Mg-Cu合金加工过程组织演变的影响

为了揭示Cu元素在5×××铝合金中的演变规律,提高Cu元素的利用率,更好地发挥其强化作用,采用扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱(EDS)分析、差热分析(DSC)及热力学相图计算方法,研究了以5182铝合金为基础,添加不同Cu含量的Al-Mg-Cu合金在铸态、均匀化态、热轧+冷轧态和中间退火态的组织演变。研究结果表明:当w(Cu)增加至0.3%时,铸态合金中出现初生S-Al_(2)CuMg相,且S相含量随Cu含量增加而增加,该现象与热力学相图计算结果一致。DSC曲线显示S相的吸热峰起始位置在475℃~490℃的温度范围。为防止共晶相熔融引起的过烧,在常规的双级均匀化440℃5h和525℃5h之间增加一级465℃8h均匀化热处理,可将S相溶解。将均匀化后的60 mm厚的铸锭热轧成6 mm厚的板材(开轧温度510℃、终轧温度220℃~250℃),再将6 mm厚的板材冷轧至2.4mm,冷轧板内存在少量亚微米尺度颗粒状S相和AlCuMn相,推测为热轧过程中析出的。320℃2h退火后,发现尺寸更大的S相和数量更多的AlCuMn相,且部分AlCuMn相依附在Al_(6)(FeMn)相上析出。AlCuMn相未在热力学相图计算结果中出现,可能是因为该相的析出是非平衡析出。

Al-8.0Zn-2.3Cu-2.0Mg-0.2Zr铝合金的均匀化及固溶处理

设计了一种Al-Zn-Cu-Mg高强铝合金,采用金相分析、力学性能测定,断口扫描等,对该合金的均匀化和固溶工艺进行了研究。结果表明:合金铸态组织中存在非平衡共晶相,经430℃×12 h+475℃×24 h双级均匀化处理后非平衡共晶化合物基本消失,Zn元素扩散基本结束,均匀化效果好。合金经470℃固溶处理60 min时,综合力学性能最佳,抗拉强度达到623 MPa,屈服强度达到571 MPa,伸长率为12.17%。