脱溶析出对累积复合轧制Al/Zn层状复合材料组织及性能的影响

在400℃条件下采用累积复合轧制(ARB)工艺制备Al/Zn层状复合材料。采用SEM,TEM等设备对第二轧制周期试样及第三轧制周期的试样进行显微组织观察,结果表明:在轧制过程中,Al/Zn层间界面不同成分发生相互扩散,形成扩散层;随着轧制周期的结束,扩散层中过饱和的Zn原子随温度的降低而脱溶析出,在消除晶粒边界及内部位错的同时细化晶粒。在试样内部,因为扩散层中Zn原子存在浓度梯度,过饱和的Al基体中析出的富Zn相存在不同典型的组织形态。采用万能拉伸试验机对第一、第二、第三轧制周期试样进行力学性能测试,结果显示,随着轧制周期的增加,Al/Zn层状复合材料的抗拉强度和伸长率均有大幅度提升,抗拉强度由第一轧制周期的128.81 MPa增加至第三轧制周期的351.54 MPa,提升了173%,同时伸长率由6.66%提升至11.08%。采用SEM对试样断口进行观察后发现,断口表现出明显的复合材料强界面裂纹偏转现象。采用累积复合轧制(ARB)工艺制备Al/Zn层状复合材料,因为存在复合材料强界面裂纹偏转作用以及晶粒的细化作用,表现出良好的综合力学性能。

Al-Zn-Mg-Cu合金的淬火敏感性

采用分级淬火试验方法,结合对合金峰时效态硬度、淬火态电导率的测试,拟合得到新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金的温度—时间—性能(TTP)曲线,并与传统的7B04和7150合金进行比较。结果表明:新型合金的TTP曲线鼻温大约在290℃,其孕育期约为4.5 s,与同等条件下制备的7150合金(320℃,2.6 s)和7B04合金(335℃,0.1 s)相比,其TTP曲线的鼻温最低,对应的孕育期最长,反映出新型合金过饱和固溶体的稳定性最高,具有最低的淬火敏感性。进一步的TEM分析表明,随着鼻温附近保温处理时间的延长,合金内部的淬火脱溶析出现象不断加剧。淬火诱导脱溶η相优先在(亚)晶界上形核析出,在晶内依附于已存在的Al3Zr弥散相粒子形核析出;时效后,在这些粗大η相周围形成一定宽度的无沉淀析出带。合金的成分及组织形态影响和决定着合金的淬火敏感性;新型合金淬火可以适当降低冷却速度以减小残余应力。

基于末端淬火试验2124铝合金的淬透性

通过Jominy末端淬火实验研究2124铝合金的淬透性。利用温度数据采集、布氏硬度检测、差示量热法(DSC)和透射电子显微镜(TEM)等手段分析淬火冷却速率对时效后第二相析出行为的影响。结果表明:Jominy末端淬火2124铝合金室温水淬硬度下降小于10%的淬透深度大约为50 mm,该位置处合金在222.7～350.0℃温度区间的平均淬火冷却速率大于2.0℃/s;较低的淬火冷却速率致使过饱和的溶质原子和空位损失,导致时效析出相变驱动力不足,显著削弱了时效强化效果。

铸造ZA27合金固态组织转变特征的研究

ZA27合金固态转变非常复杂,而固态转变对其合金的性能有直接影响。ZA27合金的固态转变主要包括共析转变和脱溶,脱溶过程又有调幅转变和时效过程中过饱和析出。用TEM、STEM对ZA27合金铸态微观组织转变,成分分布等进行测试和分析研究,提出了一些新见解。这对控制组织提高性能提供了依据。

钛在焰熔法星光宝石中脱溶机理研究

刚玉质星光宝石的星线是由三组互成120°相交的针状Al_(2)TiO5晶体聚光而成,通过X射线劳埃图测定,显微镜观察,扫描电镜及离子探针等综备研究表明星化剂Ti在宝石星化热处理过程中扩散到晶体表层,并富集在刚玉晶胞的六方柱面(1010)上,形成针状Al_(2)TiO_(5)脱溶析出。过剩的钛形成粒状金红石(TiO_(2))及TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)固溶体或TiO_(2)-Fe_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)固溶体等,影响星光线的清晰度。