Sc含量对Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金铸态组织的影响

本文研究了Sc添加量对Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金铸态组织的影响。结果表明,微量Sc与Zr协同可形成Al_(3)(Sc,Zr)第二相,在铸造过程中具有促进非均质形核、细化铸态晶粒的作用,并对合金共晶组织有明显的变质作用。但铸态合金中部分可达微米级初生Al_(3)(Sc,Zr)第二相对合金的加工性能和力学性能易产生不良影响。

Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金高温流变应力特征及本构方程

采用Gleebe1500热模拟机对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金进行热压缩,研究了该合金在应变速率为0.001~1.0s^(-1)、变形温度为250~450℃条件下的流变特性。结果表明:在应变速率为0.001s-1,变形温度为250~450℃范围内,流变应力达到峰值后随着应变量的增加而降低,呈现出连续动态再结晶特征;在其他变形条件下存在较为明显的稳态流变特征。应变速率和流变应力之间满足指数关系,变形温度和流变应力之间满足Arrhenius关系。通过线性回归分析计算出合金的应变硬化指数n以及热变形激活能Q得到了该合金在高温变形条件下的流变应力本构方程。

微量Zr,Er和Y对Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织的影响

采用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)检测分析方法,研究单独添加微量Zr、复合添加Er和Y以及复合添加Zr,Er和Y对Al-Zn-Mg-Cu合金铸态微观组织和相组成的影响。研究结果表明:添加Zr可以明显细化合金晶粒,未生成Al3Zr相;稀土元素Er主要以Al8Cu4Er相的形式存在;Y富集于晶界、枝晶界及化合物上。合金中添加Zr、复合添加Er、Y和复合添加Zr,Er和Y均可细化晶粒。

复合添加Zr、Cr和Pr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响

采用铸锭冶金法制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr、Al-Zn-Mg-Cu-Cr-Pr和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Pr3种合金,通过金相显微、扫描电镜和透射电镜观察以及拉伸性能、极化曲线、应力腐蚀和剥落性能的测试,研究复合添加Zr、Cr和Pr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:复合添加Zr、Cr和Pr可有效抑制Al-Zn-Mg-Cu合金回复过程中亚晶的合并和长大,显著抑制再结晶,提高合金抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的性能;与单独添加Zr的合金相比,复合添加Zr、Cr和Pr的合金断裂韧性KⅠC从23.3MPa·m1/2提高到29.3MPa·m1/2,合金应力腐蚀开裂界限应力强度因子KⅠSCC由10.9MPa·m1/2提高到24.5MPa·m1/2,合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率都略有提高。

Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响

研究了Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加少量Zr可以细化合金铸态组织,并且在热挤压过程中抑制再结晶。在固溶时效过程中,可以促进第二相粒子的析出,从而使基体中析出均匀弥散第二相粒子。T6状态下,未加Zr的合金其抗拉强度仅为600MPa,伸长率为10.5%;而加Zr后其抗拉强度超过650MPa,伸长率达到12.3%。

时效态Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金的组织与疲劳性能

为了研究时效处理对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金的组织与疲劳性能的影响,利用透射电子显微镜对合金的显微组织进行了观察分析,并针对不同时效状态的合金进行了低周疲劳实验.结果表明,经过150℃×6 h时效处理后,合金晶内析出相较少,晶界无析出相;经过150℃×36 h时效处理后,合金晶内析出相较为细小,并呈弥散分布,同时晶界析出断续分布的平衡相,并存在晶界无析出带;经过150℃×48 h时效处理后,合金的析出相均已长大,且晶界无析出带发生宽化.经过150℃×36 h时效处理后的合金,表现出了较高的循环变形抗力与较长的低周疲劳寿命;不同时效状态合金的塑性应变幅、弹性应变幅与载荷反向周次之间,以及循环应力幅与塑性应变幅之间均呈线性关系.

含钪Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr合金铸态组织与力学性能

采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr、Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.12Sc-0.15Zr和Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.20Sc-0.15Zr三种合金,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜,研究了三种合金铸态及不同热处理状态下的显微组织,测试了不同热处理状态下合金的力学性能。结果表明,Sc含量增加可以提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的抗拉强度和伸长率,Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr-0.20Sc经固溶和T6处理后,抗拉强度达到774.6 MPa,伸长率为8.3%。其作用机理主要为Sc含量增加,使合金中Al(3 Sc,Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和弥散强化更进一步加强。

新型Er、Zr微合金化Al-Zn-Mg-Cu合金在均匀化中的显微组织演变（英文）

通过使用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及X射线衍射等手段研究一种新型Er、Zr微合金化Al-Zn-Mg-Cu合金在均匀化过程中的显微组织演变。结果表明:铸态合金组织存在严重的偏析,此时合金中含有大量的T(AlZnMgCu)、S(Al_2CuMg)和Al_8Cu_4Er相,这些初生相大量偏聚于晶界。随着在465°C单级均匀化处理的进行,第二相含量大幅度降低,可熔的T相和S相会逐步地熔入基体,但Al8Cu4Er相不能完全消除,仍有少量残留。相对于单级均匀化工艺,合金在双级均匀化处理时不仅能够消除铸态合金偏析组织,而且能够析出大量细小弥散分布的L1_2结构的Al_3(Er,Zr)相。结合均匀化动力学分析,可以得出合金合理的均匀化热处理制度为(400°C,10 h)+(465°C,24 h)。

不同处理工艺对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织与性能的影响

用拉伸性能、硬度、电导率测量以及金相、XRD物相分析和电子显微分析技术研究了固溶 时效和固溶 冷轧变形 时效两种工艺条件下Cu Cr Zr Mg合金组织和性能的变化。结果表明 ,固溶后时效 ,固溶体分解析出单质Cr粒子 ,合金有很强的时效强化效果 ;固溶 冷轧变形后再时效 ,除时效析出外 ,固溶体基体上还存在位错亚结构 ,合金的硬度、强度大幅度提高 ,电导率仍保持在较高的水平 ,但合金的塑性明显降低。在固溶后 45 0℃ /6h时效条件下 ,固溶后 40 %的冷轧变形使合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和电导率分别提高了 42 .5 %,47.7%,87.7%和 6%,但延伸率下降了 62 %。

时效参数和变形量对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织和性能的影响

研究了时效参数和变形量对Cu-0.3Cr-0.15Zr-0.05Mg合金组织与性能的影响。结果表明:该合金经920℃固溶1h后在470℃时效4h可获得较高的电导率和硬度,时效过程中析出相为体心立方Cr相和Cu4Zr。变形可以加速第二相的析出,合金经60%变形后在500℃时效15min电导率可达70.49%IACS,而固溶后直接时效仅为43.05%IACS;这时硬度也比固溶后直接时效提高70～80HV。

Fe和Si杂质对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等方法,研究了Fe和Si杂质对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响。结果表明:杂质含量的增加降低了合金的淬火敏感性,用硬度表征时最大降低3.29%。随杂质Fe和Si含量的增加,Al7Cu2Fe相和Mg2Si相含量明显增加,消耗了基体中的Cu和Mg原子,合金的过饱和度降低,从而引起合金淬火敏感性的降低;同时粗大的Al7Cu2Fe相和Mg2Si相有利于再结晶核心的形成,增加了合金的再结晶晶粒和(亚)晶界数目,促进慢速淬火过程中η平衡相的析出。过饱和度对合金淬火敏感性的影响大于晶粒结构对合金淬火敏感性的影响。

一种新型Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的均匀化工艺研究

采用拉伸性能测试、硬度测试、DSC分析、光学显微镜观察、扫描电镜观察（SEM）和透射电镜观察（TEM）等分析方法，研究了单、双级均匀化工艺对一种新型Al-Zn—Mg—Cu合金组织性能的影响及合金的过烧温度。结果表明，采用常规半连续铸造方法生产的该合金铸坯的过烧温度在480℃左右。随均匀化温度的升高，铸造组织中的非平衡共晶相逐渐溶人基体，均匀化温度达到450℃以上时，枝晶组织基本消失，基体固溶度随均匀化温度的升高而增大。在400℃左右对铸锭进行预处理，可促进第二相Al3Zr均匀弥散析出，抑制随后热加工过程中的再结晶，从而细化晶粒，并改善合金工艺塑性。确定该新型Al—Zn—Mg—Cu合金的均匀化工艺为400～420℃／12h＋470℃／36h。

微量银对Al-Zn-Mg-Cu系合金微观组织和力学性能的影响

研究了微量元素银的加入对高强Al-Zn-Mg-Cu合金及固溶、时效处理前后组织和力学性能的影响。结果表明:银可提高该合金的固溶处理温度,增加合金固溶组织中未溶相数量,加速时效初期强化相析出,延缓过时效。

Al-Cu-Mg-Ag-Zr铝合金热稳定性能研究

研究了Al—Cu—Mg—Ag—Zr合金高温短时拉伸和热暴露行为及其微观组织。高温拉伸试验结果表明，在150～250℃范围内，高温强度下降比较平缓，且250℃下的拉伸强度达到270MPa；在250～300℃范围内，高温强度迅速下降。热暴露试验结果表明，在相同时间的条件下，暴露温度从室温至150℃合金的强度和伸长率几乎没有变化，从200～300℃合金强度下降，但在200℃热暴露后的拉伸强度仍保持386MPa。透射电镜分析表明，合金欠时效状态由大量细小分布的Ω相及极少量的θ＇相组成，随着暴露温度的提高，Ω相长大并粗化，至250℃热暴露后Ω相大幅度减少，无析出带（PFZ）宽化。研究表明，短时高温拉伸条件下，Ω相在250℃下仍能保持稳定，而长时间（100h）热暴露时，Ω相只能在200℃下维持稳定。

固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响

通过力学性能、电导率测试和差示扫描量热法(DSC)、能谱分析(EDX)及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察,分析研究了固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响。结果表明:当固溶时间为30 min时,随固溶温度升高,合金的拉伸强度和硬度先升高后降低,520℃固溶温度下合金的力学性能最好;520℃下,随固溶时间的延长,合金力学性能也呈现出先升高后降低的趋势;520℃/30 min固溶处理的合金能获得最佳时效组织模式,T1相数量多、尺寸细小、弥散分布,合金的综合力学性能最佳,在此固溶制度下合金的断裂机制呈现穿晶断裂和沿晶分层断裂的混合断裂模式;固溶温度为525℃时合金有局部过烧现象。

Al-4.8Cu-0.5Mg-0.3Ag-0.15Zr合金的热变形研究

采用Gleeble-1500热模拟机进行恒温和恒速压缩变形实验，变形温度范围为400—460℃，应变速率为0．001～0．1s^-1。研究了Al-Cu—Mg-Ag—Zr合金在高温塑性变形过程中流变应力的变化规律，确定了合金的变形激活能Q和应力指数n。结果表明：流变速率和变形温度对合金流变应力的大小有显著影响，流变应力随变形温度的升高而降低，随应变速率的提高而增大。可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述该合金高温塑性变形时的流变行为。

含Li的高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的时效行为

对化学成分 (质量分数 ,% )为Al 11 8Zn 2 9Mg 2 8Cu 1 17Li的合金分别在 110℃、12 0℃、130℃、14 0℃、15 0℃、16 0℃和 180℃进行人工时效 ,并对部分试样进行透射电镜观察。结果表明 ,适量Li对高合金含量的Al Zn Mg Cu合金的沉淀相形核影响不大 ,但可抑制其长大。高的合金含量 ,可以使合金在时效过程中析出高密度细小的沉淀相 ,从而达到很高的硬度 ,但不能完全固溶于基体的合金元素在晶界形成粗大的第二相。

超高压下凝固Mg−Zn−Cu−Zr−Ca合金的组织细化与强化机制

在2~6 GPa下对Mg−Zn−Cu−Zr−Ca合金进行凝固。利用SEM和EBSD等分析手段研究高压凝固过程中Ca的分布及对合金凝固组织的影响,并采用压缩试验研究合金的力学性能。结果表明,与常规铸造合金中Ca多偏聚在枝晶间不同,高压凝固合金中Ca多固溶于基体中以及形成Mg_(2)Ca质点相。Mg_(2)Ca质点相为α-Mg晶体强有效的异质晶核,极大增加高压凝固过程总晶核数目并细化凝固组织,6 GPa下合金晶粒尺寸细化至22μm。由于枝晶间无Ca偏聚,更多的Zn固溶到基体中,导致晶间第二相由Zn/Mg比较高的MgZn相(常压)逐渐转变为Zn/Mg比较低的Mg7Zn3相,并且晶间第二相体积分数增加至22%。细晶强化、固溶强化以及弥散强化使6 GPa凝固的Mg−Zn−Cu−Zr−Ca合金强度高达520 MPa。

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的热处理工艺探讨

本文简要的探讨了Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的热处理工艺,着重讨论了不同工艺下的组织和性能的关系。

浇注温度对Al-7Zn-2.5Mg-Cu合金组织和热裂性能的影响

采用约束棒法评定不同浇注温度下Al-7Zn-2.5Mg-Cu合金的热裂倾向,采用OM观察了合金的显微组织。结果表明,不同浇注温度下,合金的显微组织均为等轴晶结构。随着浇注温度升高,合金的晶粒粗化,晶间共晶数量减少,且由连续分布逐渐转变成半连续分布,热裂倾向增大。但浇注温度为680℃时,合金出现浇不足缺陷。在保证该合金充型能力的前提下,降低浇注温度是减少其热裂倾向的有效途径。