Mechanical properties and corrosion behavior of a new RRA-treated Al-Zn-Mg-Cu-Er-Zr alloy

The effect of various retrogression and re-aging(RRA)treatments on mechanical properties and corrosion behavior of a new type Al-Zn-Mg-Cu-Er-Zr alloy was investigated by microhardness testing,tensile testing,intergranular corrosion(IGC)and exfoliation corrosion(EXCO)testing.The results show that the RRA treatment can effectively improve the IGC and EXCO resistance with less strength sacrificing because the grain interior precipitates and the grain boundary precipitates are similar to that of T6 temper and T73 temper.Meanwhile,as the microhardness of the retrogressed alloy reaches the peak value during the retrogression at 170℃,the corresponding RRA-treated alloy possesses the better strength,but the corrosion resistance is poor in comparison with that of the retrogression at 190℃.The optimal combination of strength,IGC and EXCO resistance is obtained after retrogression at 180℃for 60 min.Moreover,for different heat treatment tempers,the corresponding micros true tural evolution of the precipitates including Al_(3)(Er,Zr)particles was also discussed in detail.

锌镁比对Al-Zn-Mg-Cu-Er-Sc-Zr合金显微组织与耐腐蚀性能影响的研究

通过调整Al-Zn-Mg-Cu-Er-Sc-Zr合金中的Mg元素含量,研究了Zn/Mg比的变化对合金相演变以及腐蚀性能的影响规律。结果表明:Al_(8)Cu_(4)Er相、Al_(3)(Er,Sc)相与含Fe相存在明显的伴生关系,二者依附于含Fe相生长。Zn/Mg比的变化可显著改变三者间的交互形式,高的Zn/Mg比例有利于稀土相独立生长,且在比值为4.18的条件下,Al_(8)Cu_(4)Er相与含Fe相均得到了显著细化。细化的晶界第二相使腐蚀坑深度仅为82μm,而连续的伴生混合相、粗大稀土相等均会不同程度降低合金的耐蚀性能。

Al-6.0% Zn-2.0% Mg-1.5% Cu-0.4% Er-0.15% Zr合金热变形流变行为与显微组织分析

采用Gleeble-1 500热模拟机对Al-6.0%Zn-2.0%Mg-1.5%Cu-0.4%Er-0.15%Zr合金进行压缩变形实验,变形温度为300～460℃,应变速率为0.001～10 s-1。利用光学显微镜观察不同变形条件下合金的金相组织,确定合适的热变形参数。研究表明:Al-6.0%Zn-2.0%Mg-1.5%Cu-0.4%Er-0.15%Zr合金的峰值应力随应变温度的升高而减小,合金软化机制由动态回复转变为动态再结晶;流变应力随变形速率的增大而增大,在应变速率为10 s-1时合金微观组织显示出明显的动态再结晶特征。合金热变形行为可用双曲正弦修正Arrhenius函数关系式表示,热变形激活能为Q=219.99 kJ/mol。

Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.5Er合金在铸态和均匀化条件下的组织(英文)

采用普通半连续铸造技术(DCC)制备了Al-Zn-Mg-Cu-Zr和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.5Er合金,研究了微量元素Er对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金铸态和均匀化态组织的影响。结果表明:添加0.5%Er后,合金的晶粒尺寸增大且为粗大的树枝晶。在合金凝固过程中,大部分元素Er在晶界处形成三元合金相Al8Cu4Er。经过均匀化处理后,两种合金晶界处的MgZn2相几乎全部回溶。但是在含Er合金中,由于Al8Cu4Er相的回溶温度约为575℃,所以均匀化处理不能有效地消除Al8Cu4Er相。

Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.5Er合金型材组织性能研究

采用金相、扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜分析及拉伸性能实验等测试分析手段,研究了Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.5%Er合金型材的组织性能。结果表明,合金型材中的元素Er主要以未溶的Al8Cu4Er相形式存在,该粒子可以钉扎位错和晶界的迁移,有效抑制合金回复再结晶和晶粒长大,保持合金的变形态组织。0.5%Er的添加使得合金型材的强度降低,主要是因为合金型材中残留了大量的Al8Cu4Er相,在变形过程中由于位错塞积形成裂纹,降低了合金的强度。但是,合金的电导率有所提高。

轧制铝合金的X-射线法残余应力测试

在轧制铝合金的X射线残余应力测试中,由于存在择优取向,在不同Ψ角位置参与衍射的晶面数目不同,造成不同Ψ角位置的衍射强度出现差异,影响衍射峰的θ-2θ位置的判断,进而2θ-sin2Ψ和Ip-sin2Ψ出现不同程度的震荡,造成测试结果准确度下降.文中采用"多晶面衍射法"从衍射峰形和强度分布出发,分析了轧制铝合金测试过程中不同衍射晶面随Ψ角位置衍射强度的变化,然后选择合适的峰形进行拟合.结果表明,采用"多晶面法衍射"可以保证衍射峰型和强度比,进而得到的测试结果和理论值吻合度较好,满足对轧制铝合金测试结果的要求.

微量Er,Y对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金均匀化的影响

采用光学显微镜(OM)、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术研究了在Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中添加微量稀土元素Er和Y对其均匀化行为的影响。研究结果表明:在Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中复合添加微量Er,Y(质量分数<0.4%)使合金的共晶化合物溶解温度升高,其均匀化温度相应提高。合金经二级均匀化处理后仍残留较多的S(Al2CuMg)相和Al8Cu4Er相,其中S(Al2CuMg)相能在三级均匀化条件下得到有效消除,但Al8Cu4Er相很难消除。经465℃/24h+475℃/4h+485℃/4h三级均匀化处理后,合金中残留的共晶化合物数量已经很少,基体上分布有大量、均匀、细小的第二相质点,对抑制合金再结晶,提高合金性能十分有利。

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)。

不同淬火速率下Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er合金的时效析出行为及性能

研究淬火速率对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er合金时效析出行为和性能的影响。采用扫描电镜、透射电镜和原子探针层析技术等研究合金中团簇和析出相的析出行为与特征。固溶后冷却速率最慢的空冷合金中会形成淬火诱导η相及大量团簇,使其淬火态硬度比水淬合金的提高了24%(HV 26)。然而,合金的时效硬化响应速度和峰时效硬度随淬火速率的增加而增大,峰时效态的水淬合金具有最高的强度、伸长率和耐蚀性,这是由于水淬合金时效析出驱动力较大,使析出相的数量密度增大及晶间无析出带的宽度减小。

添加微量锆、铒对铸造Al-8.25Zn-2.4Mg-2.3Cu合金组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等方法研究了微量Er和Zr元素对Al-8.25Zn-2.4Mg-2.3Cu合金铸锭组织的细化作用及其细化机制,同时考察了微合金化元素对试验合金力学性能的影响。结果表明:单独添加Zr对Al-8.25Zn-2.4Mg-2.3Cu合金铸锭组织有一定的细化作用,而复合添加Zr和Er则对Al-8.25Zn-2.4Mg-2.3Cu合金铸锭组织产生强烈的细化效果,分析表明其细化效应与合金凝固过程中Al8Cu4Er相、Al3Er相和Al3Zr等复合质点的析出及微量元素在凝固界面前沿的富集有关。经过T6处理,Al-8.25Zn-2.4Mg-2.3Cu-0.18Zr-0.40Er合金的抗拉强度σb为600MPa;延伸率达到8%。与7075合金相比,试验合金的强度与塑性均获得大幅度提高。

时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金组织与耐腐蚀性影响

采用剥落腐蚀、极化曲线、电导率、力学性能测试和TEM显微组织分析,研究T6、T74及RRA时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金的组织、力学性能与耐腐蚀性的影响.结果表明:(1)T6态合金的强韧性最高(σ_b:663.5 MPa、σ_(0.2):625.4 MPa、δ:12.46%),但易腐蚀;与T6态合金相比,T74态合金(σ_b:640.2 MPa、σ_(0.2):621.3 MPa、δ:11.34%)的耐腐蚀性最好,但以牺牲强度为代价,而RRA态合金(σ_b:657.8 MPa、σ_(0.2):628.8 MPa、δ:11.98%)虽强韧性略低于T6态合金,但耐腐蚀性明显改善,综合性能优异.(2)合金的强度及耐腐蚀性分别与晶内η′析出相和晶界η析出相有关.晶内大量的η′析出相分布越均匀、弥散,尺寸越细小,合金的强度越高;晶界粗大的η析出相分布越离散,合金的耐腐蚀性越好.这与第一性原理计算的η′相与η相的理化性质相吻合.

Zn、Mg和Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金铸态组织及性能的影响

采用OM、SEM、EDS、XRD、硬度和导电率测试研究了Zn、Mg和Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er铝合金铸态组织及性能的影响。结果表明:合金的铸态组织均为典型的树枝晶,主要由α-Al基体、粗大的非平衡共晶相(AlZnCuMg四元相)、细小弥散的MgZn2相及少量的Al2Cu相组成。随着Zn、Mg和Cu含量的增加,非平衡共晶的数量和体积分数增加,枝晶臂间距变窄,且非平衡共晶相的厚度增加。同时,提高Zn、Mg和Cu元素含量,合金硬度增加,导电率下降,其中Mg含量增加对其影响最大。这些与JmatPro热力学相图计算结果及第二相的理化性能相吻合。

新型Al-Zn-Mg-Cu合金TIG焊接头组织与性能

对一种Al-Zn-Mg-Cu-Mn-Zr-Er合金薄板进行了全自动TIG填丝焊接,观察接头微观组织形貌,并测试其力学性能。结果显示焊缝未出现典型的联生结晶形貌,而是由等轴细晶粒层和大量等轴树枝晶构成,在晶界或枝晶间断续分布复合T(AlZnMgCu)相;焊接热影响区因沉淀相变化,硬度值不同,分为近缝的固溶区和远缝的过时效区,晶粒保持与母材相同的拉长形貌,未见明显长大;接头横截面的显微硬度最低值在焊缝,HV约为1200 MPa,母材显微硬度HV约为1840 MPa,接头抗拉强度为421.75 MPa,达到母材的65.08%,拉伸断裂位置处于焊缝中,断口形貌为典型的韧性断裂,等轴韧窝底部存在破碎的第二相颗粒,其成分与焊缝中复合T相基本一致。