Al-6.1Zn-2.8Mg-1.9Cu-0.25Cr合金的热压缩变形行为

在Gleeble-1500热模拟试验机上对Al-6.1Zn-2.8Mg-1.9Cu-0.25Cr铝合金进行高温等温压缩实验,研究该合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～1 s-1条件下的流变行为,建立合金高温变形的本构方程,采用TEM分析变形过程中合金的组织特征。结果表明:合金变形抗力随变形温度的升高而下降,随应变速率升高而增大。在360～400℃范围内变形时,合金组织仅发生动态回复,当变形温度高于400℃以后,合金热变形以动态再结晶为主。应变速率在0.01～1 s-1范围内,不影响合金的变形软化机制,但对合金亚结构的影响较大,随应变速率的增加,位错密度增加,亚晶尺寸减少。此合金适宜的变形条件为变形温度380～400℃、应变速率0.1 s-1。

冷变形及时效处理对Cu-0.3Zr-0.2Cr合金组织与性能的影响

采用真空熔炼法制备Cu-0.3Zr-0.2Cr合金,将其热锻后在900℃进行固溶处理,随后进行轧制量30%与60%的冷轧处理,之后再对合金进行(400~550℃,0~360 min)的时效处理;对时效处理后合金进行性能测试及显微组织观察。结果表明:固溶后的合金再经过60%的冷轧+450℃时效120 min后拥有较好的性能,硬度可达179HV,抗拉强度为467 MPa,导电率为88.5%IACS,伸长率为12.1%,此时合金主要存在Copper织构;在450℃时效360 min后合金的主要织构转变为Brass织构,织构的转变对合金的延展性有一定的影响;时效处理后,基体析出大量纳米尺寸的Cr相,这导致合金的强度与导电率大幅升高。

抗蠕变Zn-Cu-Cr合金的热压缩流变应力行为

通过Gleeble1500D热模拟机的热压缩实验,研究了Zn-8Cu-0.2Cr合金在应变速率为0.01/s^10/s、温度为230℃~380℃条件下的流变应力行为;采用双曲正弦模型求解材料常数,并采用非线性回归,建立了真应变ε与Q、lnA、n和α之间的关系。结果表明,变形条件对流变应力具有显著的影响,流变应力随应变速率的增大和温度的升高而减小;Q、lnA、n和α可表示为真应变ε的5次指数函数,利用该函数,可以计算任意变形条件下的流变应力,其平均误差为5.9%,该模型能准确反映Zn-8Cu-0.2Cr合金的高温变形力学行为。

Zn-1.0Cu-0.2Ti合金的静态再结晶行为

采用熔铸、轧制的方法制备Zn-1.0Cu-0.2Ti合金,借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察合金的显微组织,测定不同退火制度后合金的硬度和再结晶晶粒尺寸,建立了Zn-1.0Cu-0.2Ti合金的再结晶晶粒长大模型,研究退火温度和退火时间对Zn-1.0Cu-0.2Ti合金再结晶行为的影响。利用硬度法测得Zn-1.0Cu-0.2Ti合金的再结晶温度在230℃左右。结果表明:随着退火温度的升高和退火时间的延长,合金再结晶晶粒均逐渐长大,但晶粒长大的速度趋于缓慢,合金中弥散分布于基体内的CuZn4和TiZn15相能够抑制再结晶晶粒的长大。

均匀化处理对航空用Al-8.5Zn-2.3Cu-2.2Mg合金相组织的影响

通过扫描电镜和透射电镜观察,研究了单级和双级均匀化工艺对铸态Al-8.5Zn-2.3Cu-2.2Mg（mass%）合金相组织的影响。结果表明：经465℃×（12~36 h）单级均匀化处理,残留相仍然较多;经430℃×12 h＋470℃×24 h、465℃×24 h＋475℃×12 h双级均匀化处理,残留相的数量显著减少,465℃×24 h＋475℃×12 h处理残留相更少;465℃×24 h单级均匀化处理残留相主要为Al_2CuMg,少量Al7Cu2Fe,经430℃×12 h＋470℃×24 h、465℃×24 h＋475℃×12 h处理除还有少量Al（ZnMgCu）相没溶外,没有发现Al2CuMg;此外,430℃×12 h＋470℃×24 h双级均匀化处理相比于465℃×24 h单级处理,有利于析出弥散、均匀的Al3Zr粒子。

双级时效工艺对Al-5.7Zn-2.2Mg-1.5Cu-0.20Cr合金锻件组织与性能的影响

借助拉伸试验机、涡流电导仪、透射电镜等研究了双级时效工艺对Al-5.7Zn-2.2Mg-1.5Cu-0.20Cr合金锻件组织性能的影响。结果表明:第一级时效温度对合金锻件的性能影响不大;随第二级时效温度和时间的增加,锻件抗拉强度和屈服强度先增大后减小,电导率明显升高;对锻件进行121℃5 h+163℃20 h双级时效处理后,其力学性能、电导率达到指标要求。

固溶处理对Al-5.6Zn-2.15Mg-1.55Cu-0.22Cr合金锻件组织性能的影响

采用拉伸试验机、涡流电导仪、金相显微镜、扫描电镜等分析手段,研究了固溶处理工艺对Al-5.6Zn-2.15Mg-1.55Cu-0.22Cr合金锻件力学性能和电导率的影响.结果表明:单级固溶处理时,随着固溶温度升高,粗大第二相逐渐溶解,合金的强度增大;而温度继续升高时,出现晶粒尺寸长大甚至过烧等问题,降低了合金的强度;随着固溶温度升高,电导率逐渐降低.双级固溶处理,粗大第二相明显减少,晶粒组织均匀细小,强度和电导率均超过单级固溶处理的最大值,双级固溶处理能显著提高锻件的力学性能和电导率.

Mg-8Al-0.6Zn-0.2Ce镁合金挤压工艺及其组织性能研究

采用不同的挤压温度、挤压比和挤压速度对Mg-8Al-0.6Zn-0.2Ce镁合金进行了热挤压,并进行了显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的试验。结果表明,随挤压温度从350℃提高至410℃、挤压比从7增加至23、挤压速度从1 m/min增加至5 m/min,合金的平均晶粒尺寸、力学性能和耐腐蚀性能均呈现出先减小后增大的变化趋势。Mg-8Al-0.6Zn-0.2Ce镁合金的最佳热挤压工艺为:挤压温度为380℃、挤压比为15、挤压速度为3 m/min。

时效过程中Cu-17Zn-0.4Cr合金微观结构及性能的研究

文章通过抗拉强度、电阻的测定以及观察显微组织的方式,对Cu-17Zn-0.4Cr合金进行研究。结果表明,低温条件下,该合金过饱和固溶体分解过程时,加工强化对其强度起主要作用,高温时,沉淀强化是主要控制因素;同时,Zn始终起到固溶强化的作用,细小、弥散的Cr析出相使Cu-17Zn-0.4Cr合金具有较高的强度。

时效温度对Zn-1.5Cu-1.2Mg-0.2Zr合金组织与耐蚀性的影响

采用金属型铸造的方法制备了Zn-1.5Cu-1.2Mg-0.2Zr锌合金,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、电化学工作站和浸泡实验等研究了不同温度时效处理对其微观组织和耐蚀性的影响。结果表明:铸态锌合金的微观组织主要由η相(含Cu的Zn固溶体)、η+Mg_(2)Zn_(11)共晶体和少量的Zn-Zr化合物组成;随时效温度的升高,合金η相晶粒内析出的片状第二相数量先增加后减少,腐蚀速率呈先降低后增加的趋势;220℃时效处理的锌合金腐蚀速率最小,自腐蚀电流密度和模拟体液浸泡腐蚀速率分别为5.23μA·cm^(-2)和0.053 mm·year^(-1),这可能是由于220℃时效处理后合金η相晶粒内析出的片状第二相的数量最多且分布均匀。

热处理工艺对Al-8Zn-2.5Cu-2Mg-0.3Ho合金组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对Al-8Zn-2.5Cu-2Mg-0.3Ho合金组织和性能的影响。结果表明,经过470℃×40 min的固溶处理,合金组织中的第二相溶解相对充分,基体的过饱和度增加,合金的抗拉强度达到320 MPa,硬度为HB111.5;经过470℃×40 min固溶处理和不同温度的时效处理,时效处理工艺为150℃×24 h时合金的力学性能最佳,此时,合金的抗拉强度达到357 MPa,硬度达到HB245.1;相较于铸态,经过时效处理后合金的抗拉强度和硬度分别提高了103%和93%。

微量Sc对Al-8.0Zn-1.6Mg-1.7Cu合金厚板组织与性能不均匀性的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸和电子背散射衍射技术等研究了Al-Zn-Mg-Cu-Sc厚板(35 mm)组织与性能沿厚度方向的变化规律。结果表明:板材表层抗拉强度与心部相差2.5%,力学性能分布较均匀;板材表层与心部的再结晶存在显著的差异,表层再结晶比例达65%,心部仅为4.1%;板材的抗剥落腐蚀能力存在不均匀性,表层的抗剥落腐蚀能力小于心部。

新型高强导电材料Cu-8Ni-15Zn-1.5Al-0.1Y的显微组织与性能研究

采用机械振动辅助搅拌方法制备了新型高强导电材料Cu-8Ni-15Zn-1.5Al-0.1Y,并测试分析了材料的显微组织、物相组成、导电性能、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,该新型材料兼具较高的导电性能、力学性能和耐腐蚀性能。与常规导电材料Cu-8Ni-15Zn-1.5Al相比,该新型材料的电导率增加54%,抗拉强度增加43%,屈服强度增加48%,伸长率增加121%,腐蚀电位正移143 m V。

P元素添加对Cu-15Ni-8Sn合金干摩擦磨损性能的影响

研究Cu-15Ni-8Sn和Cu-15Ni-8Sn-0.2P合金在400℃下时效不同时间以及在不同法向载荷下的磨损行为,采用扫描电镜(SEM)和三维表面轮廓仪观察磨痕和磨屑颗粒的形貌及成分分布。结果表明:相对于Cu-15Ni-8Sn而言,Cu-15Ni-8Sn-0.2P合金具有更高的峰值硬度、抗过时效能力及耐摩擦磨损性能。时效后的Cu-15Ni-8Sn-0.2P合金在往复干摩擦过程中的磨损方式主要以磨粒磨损为主,但在400℃时效15 h时,Cu-15Ni-8Sn合金黏着磨损量增加,这与合金硬度的降低有关。两种合金磨损量的大小与合金的硬度成反比,与法向载荷成正比。此外,相对于Cu-15Ni-8Sn合金而言,Cu-15Ni-8Sn-0.2P合金具有更好的耐高载荷摩擦磨损性能。随着法向载荷增加,两种合金发生疲劳磨损的概率增加。

工艺参数对Zn-4.5Cu-0.2Mn-0.3Bi合金水平连铸坯反偏析及凝固组织的影响

研究了锌铜合金在电磁场下水平连铸坯的初生坯壳前沿位置变化规律,考察了铸坯横截面宏观组织、微观组织形貌及合金元素的分布。试验结果表明,坯壳前沿的位置是随着拉坯速度、浇注温度和电流强度的变化而变化的,其中尤以拉坯速度对其的影响最为明显。只有根据电流强度和浇注温度相对应调整拉坯速度才能达到改善组织和偏析的效果。较大的电流和拉坯速度促使坯壳前沿后移。当液-固界面位于冷却水套和搅拌器的交界处时,反偏析得到有效抑制。电磁场消除了普通水平连铸坯横截面组织不均匀、最后凝固点上移的现象。搅拌后上边缘和心部深灰色树枝状的富铜相并没有完全消失,只是尺寸略微变大,但边部和心部组织差异很小。当拉坯速度3 m/h、电流100 A时,边部和心部组织最为均匀细小,其他电流和频率时组织变化不大。Ti没有起到细化作用和抑制反偏析作用,反而使得液体变得粘稠,流动性变差。

挤压铸造Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金的组织与性能

采用流变挤压铸造制备了Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金,通过拉伸试验、SEM和TEM等方法研究了浇注温度对半固态浆料、流变挤压铸造合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着浇注温度降低,半固态浆料和流变挤压铸造合金初生α-Al相形貌逐渐转变为近球形,在晶界附近析出的第二相分布越来越均匀,平均晶粒尺寸减小,圆整度增加。当浇注温度为700℃时,半固态浆料初生相尺寸最小,约为35μm,平均形状因子约为0.49,流变挤压铸造后合金平均晶粒尺寸约为43μm。流变挤压铸造合金的力学性能随着浇注温度的降低逐渐提升。合金经过470℃×10 h+500℃×2 h双级固溶后,大部分第二相溶于基体中。120℃×24 h时效处理后,合金的屈服强度为539 MPa,抗拉强度为612 MPa,伸长率为11%。

Al-9.0Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.15Zr-0.2Sc合金淬火性能及TTT和TTP曲线（英文）

通过分级淬火处理得到Al-9.0Zn-2.5Mg-l.5Cu-0.15Zr-0.2Sc铝合金的时间-温度-转变(TTT)曲线和时间-温度-性能(TTP)曲线,采用透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射(XRD)对合金进行了相变分析。结果表明:在一定的温度下延长保温时间会导致试样的电导率增加,硬度降低。显微组织观察表明,随着保温时间的增加,许多大型杆状平衡相η(MgZn2)会在基体中析出并快速生长,导致淬火过程中溶质损失,削弱了随后的时效强化效果。η粒子沉淀析出的主要原因是溶质原子的快速扩散和强大的相变驱动力。淬火敏感温度范围为270～390℃。因此,在淬火敏感温度范围内,需适当提高冷却速度以获得较高的力学性能。其他温度范围内应考虑适当降低冷却速度以控制残余应力。

预变形对高强铝合金低温性能的影响

采用高压扭转变形方法对高强铝合金Al-6.5Zn-2.5Mg-2Cu-0.2Cr-0.2Y进行了预变形,并进行了显微组织、物相组成、低温力学性能和低温疲劳性能的分析。结果表明:与未预变形试样相比,高压扭转变形的预变形细化了合金晶粒,提高了合金的低温力学性能和低温疲劳性能,其中-210℃时的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和疲劳寿命分别增加16.8%、20.5%、149.2%和80.5%,但未改变该合金的物相组成。

机械轻量化用轻合金的FSSW接头组织与性能

采用搅拌摩擦点焊进行了机械轻量化用Mg-8Al-1Zn-0.2Nd-0.1V新型轻合金的搭接焊试验,测试和分析接头的显微组织、物相组成、硬度分布和力学性能。结果表明,与母材相比,FSSW接头焊核区只发现α-Mg基体而未发现Mg17Al12相,FSSW接头焊核区硬度与母材相当,硬度最低值位于前进侧热影响区;接头系数达到90%。

热处理温度对镁基机械壳体电磁屏蔽性能的影响

为了研究热处理温度对Mg-8Al-1Zn-0.2Ti镁基机械壳体电磁屏蔽性能的影响,优化出固溶热处理温度和时效热处理温度,采用不同的固溶温度和时效温度对该壳体试样进行了热处理,并进行了试样电磁屏蔽性能测试与分析。结果表明：当测试频率为50 MHz时,随固溶热处理温度从380℃增大到440℃,或随时效热处理温度从180℃增大到240℃,试样的电磁屏蔽效能均先增大后基本保持不变;当测试频率为800 MHz或1500 MHz时,随固溶热处理温度从380℃增大到440℃,或随时效热处理温度从180℃增大到240℃,试样的电磁屏蔽效能均先增大后减小。该壳体的固溶温度和时效温度分别优选为430℃、220℃。