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。

7050铝合金回归再时效工艺(RRA)研究

通过对传统RRA处理路线的改进,采用正交试验法得到了27mm厚的7050铝合金可工业化生产的RRA处理的热处理制度,即:预时效120℃/24h+20min内从120℃加热至190℃并保温60min后强制水冷到室温+再时效120℃/24h。这种制度经重复性验证及TEM分析,其晶内保持类似于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,晶界析出物的大小和分布特征与T74状态的类似,这样既保证了T6状态的强度又具有T74状态的抗蚀性能。

回归再时效对高锌7000系铝合金微观组织和性能的影响

采用拉伸实验、硬度测试、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)﹑扫描电镜(SEM)等方法研究了回归及回归再时效处理对喷射沉积高Zn(质量分数为12%)7000系铝合金的微观组织及力学性能的影响。结果表明,该合金经峰值时效处理(120℃×14 h)后,晶内主要强化相为GPⅡ区,晶界析出相呈连续分布;经回归处理(180℃×0.5 h)后,晶内主要强化相为较小的η'相,晶界析出相明显粗化;采用回归再时效处理(120℃×14 h+180℃×0.5 h+120℃×14 h)后,晶内析出物为亚稳定的η'相和稳定的η相,晶界析出相为不连续分布的η相;对η相高分辨像进行解卷处理,利用jems软件构建η相晶胞并模拟其高分辨像,最终确定η相各原子所在的位置。回归时效实验合金的抗拉强度达到890 MPa,伸长率为9.2%,断口为沿晶和穿晶混合断裂。

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。

回归再时效对7150铝合金力学和腐蚀性能的影响

回归工艺对回归再时效(RRA)的7150铝合金性能有着重要的影响,通过调整回归温度和回归时间对合金进行了RRA处理,并进行了硬度、导电率、力学性能和晶间腐蚀性能的测试与分析。结果表明,回归阶段硬度变化曲线都是先降低至谷值,然后增长至峰值,之后又单调降低。较低的回归温度(170℃)导致合金的硬度变化趋势缓慢。170℃回归290 min后合金的抗拉强度为550 N/mm2,再时效后RRA态合金的抗拉强度高达604 N/mm2,屈服强度高达558 N/mm2,在保证合金强度略优于T6时效态前提下,屈服强度提升了6. 28%,晶间腐蚀的最大腐蚀坑深度为52. 8μm。

超高强铝合金RRA热处理工艺的研究进展

7000系超高强铝合金是航空航天工业的主要结构材料之一,T6(峰时效)状态下该系合金强度最高但对应力腐蚀(SCC)十分敏感,RRA(回归再时效)工艺兼顾了合金的强度和抗应力腐蚀性能,适应目前航空航天工业对结构材料的要求。综述了过去30年超高强铝合金RRA热处理工艺的发展和最新研究动态,并较全面地介绍了RRA热处理对超高强铝合金组织与性能的影响。

175℃回归7150-RRA铝合金力学性能及剥蚀性能

采用拉伸性能测试、剥落腐蚀实验及透射电镜观察研究了175℃回归时7150-RRA铝合金力学性能、剥蚀行为及微观组织,并与T6及T73时效工艺进行了比较研究。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。175℃回归时,7150-RRA铝合金剥蚀敏感性随回归时间延长而降低;回归时间延长至3h,7150-RRA铝合金可保持7150-T6的高强度,而其剥蚀敏感性与7150-T73接近。

不同时效处理对7075高强度铝合金组织性能的影响

对7075高强度铝合金分别进行T6单级时效、双级时效以及回归再时效处理。通过显微组织结构观察、硬度分析、XRD、DSC、强度分析等手段,研究了不同时效处理对其组织性能的影响。结果表明:7075合金经120℃/24 h单级时效处理后,合金在120℃呈现极佳的热稳定性,细小且高密度的η'基地析出,增大合金强度,最高可达680 MPa,但对应力腐蚀较为敏感。双级时效可改善合金的应力腐蚀敏感性,但强度有所降低。回归再时效处理兼顾了T6单级时效和双级时效的优点,维持高强度的同时,提高抗腐蚀能力。

RRA热处理对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和抗剥落腐蚀性能的影响

通过力学性能、剥落腐蚀性能测试,研究回归再时效(RRA)热处理对合金力学性能、剥落腐蚀性能的影响,通过透射电镜观察分析微观组织与合金性能之间的关系。实验研究结果表明:T6态下,合金的强度较高,但其抗剥落腐蚀性能较差;经过RRA热处理后,合金的抗剥落腐蚀性能提高,峰值强度较T6态没有下降;经过RRA处理(100℃/24 h预时效+170℃/120 min回归+100℃/24 h再时效)后,合金的晶内析出相较为粗大,但其强度较高,抗拉强度、屈服强度分别是623 MPa、554 MPa,合金的晶界析出相η相粗大且不连续分布,对应了较好的抗剥落腐蚀性能,显示了较好的综合性能。

时效处理对7050锻造铝合金微观组织及性能的影响

研究了不同时效工艺对7050锻造铝合金微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响,结果表明:T74态(120℃/6 h+175℃/8 h)合金晶内析出相主要为粗大的η′相和η相,晶界析出相粗大、相间距宽且存在宽的无沉淀析出带(PFZ),合金拥有较好的腐蚀性能,但力学性能差。四级时效态(100℃/24 h+175℃/3 h+NA/24 h+80℃/34 h)合金基体析出相主要为GP区和细小的η′相,与回归再时效态(RRA)(100℃/24 h+175℃/3 h+80℃/34 h)类似,但GP区数量增多,该状态合金力学性能好;由于晶界析出相相间距小以及PFZ宽度较窄,该状态下合金的腐蚀性能差。

Al－Zn－Mg－Cu系高强铝合金RRA处理

美国已将回归应用于Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ系高强铝合金ＲＲＡ处理上。ＲＲＡ即回归再时效处理，分三个阶段（Ｔ６状态、回归、再时效）。在ＲＲＡ基础上又开发出Ｔ７７处理，使７１５０合金和７０５５新合金的强度和耐蚀性有最佳的结合，并将在波音７７７客机上制做零部件。

时效处理对7075铝合金组织及性能的影响

对T6态7075铝合金进行了双级时效和回归再时效(RRA)处理,采用SEM及XRD分析其微观组织,使用硬度测试和拉伸试验进行力学性能对比,测得极化曲线和交流阻抗以研究其耐蚀性。结果表明,相对于T6态铝合金,双级时效后的铝合金强度、硬度下降,但其伸长率提高;回归再时效处理后,合金的硬度上升至179.8 HV,屈服强度上升至509.5 MPa,抗拉强度为561 MPa,伸长率保持不变。回归再时效处理后的合金自腐蚀电位与双级时效态的自腐蚀电位接近,高于T6态合金,回归再时效态合金的自腐蚀电流密度为3.3151μA/cm2,仅为T6态合金的1/2左右;其等效电阻远高于T6态合金。以上结果表明,回归再时效处理提高了合金的韧性和耐蚀性,同时保持了较高强度和硬度。

固溶处理及时效制度对7021铝合金组织与性能的影响

采用电子拉力万能试验机、数字金属电导率测量仪、扫描电子显微镜、数字材料显微镜等设备分析了7021铝合金在不同固溶温度、固溶保温时间及不同时效制度下的组织与性能。结果表明:7021板材的最佳固溶工艺为500℃×120 min,经回归再时效处理(RRA)120℃×24 h+170℃×1 h+120℃×24 h后,合金的抗拉强度为508 MPa、屈服强度为465MPa、断后伸长率为14.0%,电导率为38.9%IACS。

7050合金RRA沉淀析出的TEM研究

采用透射电镜 ( TEM)和维氏硬度计研究了回归再时效 ( RRA)处理对 70 50合金的的影响。研究发现 ,70 50合金受回归温度和时间影响。当回归温度为 453K和 473K时 ,回归曲线由三部分组成 ,回归再时效曲线由两部分组成。与在回归曲线上存在的峰值硬度相比 ,回归再时效峰值硬度要高。 TEM观察表明 ,硬度谷值的产生与 GP区的回溶有关 ,而峰值的产生与η′和η相的沉淀析出有关。回归再时效峰值高于回归峰值 ,这与回归再时效过程中 η和 η′相沉淀析出数目增加有关。当回归温度为 493K,回归和回归再时效曲线单调下降 ,分析认为由于回归温度高 ,回归曲线上不能区分 GP区的回溶、η和 η′相形核、η和

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。

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。

7475铝合金大型锻件时效工艺研究

测定了7475铝合金双级时效及回归再时效(RRA)工艺状态下的常规拉伸性能和电导率,并通过标准三点弯和圆周切口圆柱试验测定各时效工艺的断裂韧性。从而研究双级时效和RRA工艺对常规力学性能,断裂韧性,电导率和微观组织的影响,结果发现回归再时效工艺并不适用于7475铝合金大型锻件的生产实践。

7475铝合金大型锻件时效工艺研究

测定了7475铝合金双级时效及回归再时效(RRA)状态下的拉伸性能和电导率,并通过标准三点弯曲试验和圆周切口圆柱试验测定了各时效状态下的断裂韧性,从而研究了双级时效和回归再时效对其力学性能、断裂韧性、电导率和微观组织的影响,结果发现回归再时效工艺并不适用于7475铝合金大型锻件的工业生产。

不同热处理工艺对7003铝合金组织和性能的影响

通过硬度、拉伸强度、导电率、应力腐蚀测试和电子显微镜观察,研究了峰值时效T6、双级时效T73和回归再时效RRA三种热处理工艺对7003铝合金力学性能和抗应力腐蚀性能的影响。结果表明:在T6状态下,铝合金的强度最高为440 MPa,但抗应力腐蚀性能较差,导电率为39.1%IACS;经过T73处理后,合金的抗应力腐蚀性能得到提高,导电率达41.1%IACS,但强度下降到375 MPa;而回归再时效(RRA)热处理既能使合金接近T6态的强度,又能显著提高合金的抗应力腐蚀性能。RRA热处理的铝合金,其晶界析出相粗大且断续分布,是合金具有较好抗应力腐蚀性能的重要原因之一。