以多阶段和非等温为特征的新型铝合金热处理方法综述

预备热处理和最终热处理在铝合金产品的生产制备中都发挥着不可替代的作用。合金成分的均匀程度、弥散相的尺寸及其与基体的共格关系、再结晶晶粒的大小和长径比、溶质元素的过饱和度和时效沉淀相的特征等都直接决定了材料的力学性能、耐腐蚀性能和可加工性。在工程应用中,由于产品尺寸的影响,涉及加热和/或冷却过程的非等温现象是不可避免的。因此,具有工程适用性的新型热处理技术是固态相变理论得以实现的必要延伸。本文以AlZnMg(Cu)、AlMgSi和AlCu(Li)等典型变形铝合金为研究对象,综述了其均匀化、固溶和时效技术的研究现状,重点归纳和总结了新型热处理技术的多阶段热处理和非等温热处理。

原位AA2024-Al_(3)NiCu复合材料的非等温时效行为

研究非等温时效处理对搅拌铸造原位AA2024-Al_(3)NiCu复合材料显微组织和力学性能的影响。在搅拌铸造过程中加入3%(质量分数)的镍粉,铸造后在500℃均匀化热处理24 h,得到Al_(3)NiCu金属间化合物。光学显微镜和扫描电镜观察结果表明,经非等温时效处理后,S-Al_(2)CuMg析出相得到细化,在枝晶之间形成该析出相的贫相区。在搅拌铸造过程中添加镍,降低S-Al_(2)CuMg析出相的析出速率及其在非等温时效处理过程中对复合材料的强化作用。含3%镍的样品在250℃非等温时效处理后可获得最大的硬度、极限抗拉强度和韧性,分别为:(121.30±4.21) HV,(221.67±8.31) MPa和(1.67±0.08) MJ/m^(3)。与不含镍的AA2024铝合金相比,AA2024-Al_(3)NiCu复合材料的最大硬度和极限抗拉强度分别降低6%和4%。

原位红外光谱法研究PTT的结晶与构象关系

通过分析PTT的红外光谱随温度变化的情况,研究了PTT在等速升温过程中的结晶行为和分子链 构象的转变。发现随着温度上升,显示结晶的谱带略有增强,分子链中丙二醇单元的构象发生了转变:中间 的两个碳碳键由反式构象向旁式构象转变,同时两边的两个碳氧键由旁式构象转变为反式构象。

添加3%Zn对Al-Mg-Si-Cu合金非等温时效析出行为的影响

利用DSC、TEM、拉伸和硬度测量等方法系统研究了Al-0.8Mg-1.2Si-0.5Cu-0.3Mn-0.5Fe(-3.0Zn)(质量分数,%)合金非等温时效析出行为。结果表明,添加Zn可增加合金低温区和高温区溶质原子团簇析出和回溶量,并促进沉淀相析出,基于DSC分析计算的沉淀相析出激活能和其他材料参数,分别建立了可有效预测2种合金沉淀析出速率的动力学方程;同时,3.0%Zn的添加可有效促进合金非等温热处理时效过程中沉淀相的形核率,致使硬度较高,与不含Zn合金一样其硬度均随时效温度升高而升高,100℃附近升高缓慢,出现一硬度平台,250℃附近出现硬度峰值,随后降低;峰值状态的TEM组织表征显示,非等温热处理可使2种合金均析出大量多尺度β″沉淀相,但是含Zn合金沉淀相数量密度更高,且析出的β″相晶格参数发生显著变化;此外,基于组织和性能测量,建立了2种合金峰值状态沉淀相分布与显微硬度间的经验定量关系。