分级淬火对7N65铝合金微观组织和断裂韧性的影响

通过分级淬火实验研究了7N65合金在不同保温温度与不同保温时间下的硬度(HV)和单位裂纹形核功(UIE)变化,绘制了合金的TTP-HV曲线及TTP-UIE曲线。结合扫描电镜、透射电镜等表征方法,对不同温度下的第二相析出行为进行了研究。结果表明,高温(390~450℃)保温时,晶界析出相以S(Al_(2)CuMg)相为主,随着保温时间延长,其尺寸与数量增大,合金断裂韧性下降,断裂方式为沿扁平晶粒断开的脆性断裂;低温(250~390℃)保温时,晶界析出相以η(MgZn_(2))相为主,随着保温时间延长,晶界特征变化不大,晶内η相数量增加、尺寸增大,导致晶内强度降低,晶内-晶界强度差减小,合金断裂韧性上升,断裂方式为穿晶断裂。

Cu含量对Al-9.0Zn-1.5Mg-xCu合金断裂韧性的影响

采用Kahn撕裂实验,结合金相、扫描电镜、扫描透射电镜、数字图像相关法和电子背散射衍射等手段,研究了Cu含量对Al-9.0Zn-1.5Mg-x Cu合金断裂韧性的影响规律。结果表明:随着Cu含量从0%增大到2.6%(质量分数),合金断裂韧性先逐渐增大,在Cu含量为1.0%~1.3%时达到最高值,而后大幅减小。随着Cu含量从0%增大到1.0%~1.3%,合金的再结晶晶粒面积分数逐渐增大,导致裂纹形核过程的变形量和穿过再结晶晶粒扩展的比例增大;裂纹单位面积形核功(UIE)和单位面积扩展功(UPE)逐渐增大。Cu含量为2.6%时,合金残余第二相的面积分数、晶界上部分η相的尺寸增大,导致裂纹形核过程的变形量减小;η′强化相的间距减小,导致晶内-晶界强度差和裂纹沿再结晶晶界扩展的比例明显增大;UIE和UPE均大幅减小。

不同加工方法对试样冲击性能的影响

从缺口形貌、缺口加工尺寸精度、缺口加工表面粗糙度、显微硬度、残余应力、显微形貌等方面研究了磨床、曲线磨床、线切割、抛光等加工方法对冲击试样成形质量的影响规律 ,进而定量地分析了上述加工方法及缺口形状。

Cu含量对Al-1Mg-0.6Si-xCu合金板材韧性及弯曲性能的影响

采用室温拉伸、Kahn撕裂以及弯曲实验,结合数字图像分析法和扫描透射电镜等手段,探究了Cu含量对Al-1Mg-0.6Si-xCu合金板材韧性及弯曲性能的影响。结果表明:随着Cu含量的增加,合金的伸长率、均匀伸长率、均匀断裂能和单位面积裂纹形核功逐渐增加,合金的弯曲性能变好,均匀阶段韧性提升,而合金的失稳伸长率、失稳断裂能及单位面积裂纹扩展功下降,合金失稳阶段韧性变差。随着Cu含量的增加,Al-1Mg-0.6Si-xCu合金中强化相β″的密度增加,且在0.5-Cu合金中出现Q′相和L相,晶内析出相密度增加,使得合金在形变过程中消耗的能量增加;晶界析出相间距增加,从而提高合金的韧性及弯曲性能。