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强化固溶对Al-Mg-Si-Sn合金时效行为的影响
2025年
使用维氏显微硬度计、透射电子显微镜(TEM)研究固溶温度对Al-Mg-Si-Sn合金的时效硬化行为和微观结构的影响。研究结果表明:将固溶处理(ST)温度从560℃提高到590℃(强化固溶温度)显著延缓了Al-Mg-Si-Sn合金的自然时效(NA),合金固溶淬火后,自然时效硬度峰值时间从3 d延缓到13 d,然而,强化固溶没有明显改变人工时效(AA)样品的峰时效态析出相的尺寸和峰值硬度;空位占比大于1的Sn-空位复合体更加稳定,说明强化固溶通过同时提高空位浓度和Sn的溶解度,增强Sn元素对空位的束缚,从而延缓自然时效团簇的形成;人工时效强化相主要为在含Sn团簇上异质形核形成的β"/β'复合相;由于强化固溶只能略微增加Sn的溶解度,因此,对峰值时效析出的影响很小;Sn元素的不同作用机制导致强化固溶对自然时效和人工时效产生不同影响。
柳旭刘春辉马培培湛利华湛利华
关键词:AL-MG-SI合金自然时效时效析出
时效温度对2195铝锂合金应力松弛时效行为的影响
2025年
对2195铝锂合金进行加载应力250 MPa、不同温度(160、170、180℃)时效17 h的应力松弛时效试验,并利用MTS CMT5205万能材料试验机和扫描透射电镜研究了时效温度对2195铝锂合金应力松弛行为、力学性能及析出相的影响。结果表明,不同时效温度下,合金的应力松弛曲线均表现出两个阶段特征:应力松弛速率减小阶段和恒速应力松弛阶段。随着时效温度增加,初始应力松弛速率和蠕变应变均增大,180℃下应力松弛17 h后的蠕变应变比160℃的提高了约62%,表明提高时效温度可以促进应力松弛过程和蠕变应变的累积。此外,合金的拉伸强度随着时效温度的升高而增大。在180℃时效条件下,合金的屈服强度和抗拉强度较160℃的分别提高了约20%和10%,而断后伸长率随时效温度升高而降低,180℃时效条件下的断后伸长率较160℃的下降约27.6%。不同时效温度下,合金中析出相均为T_(1)相,且随时效温度增加,T_(1)相分布更弥散、数量更多、尺寸更细小,有利于提高合金的强度。
张力文刘强豆卫涛
关键词:2195铝锂合金时效温度应力松弛析出相
保压压力对7075铝合金后续时效行为的影响
2025年
目的探究温热成形中保压压力对7075高强铝合金后续时效行为的影响,结合铝合金固溶处理的特点,采用平板压淬实验来模拟实际热成形过程中的冷却条件。对7075高强铝合金进行不同保压压力的研究,以期得到7075铝合金板材固溶成形后的最佳保压压力参数,以及不同保压压力条件下的时效硬化行为和微观组织演变特征,进而为实际生产中的热成形-淬火一体化工艺提供理论指导和工艺优化参考。方法首先对7075铝合金板进行固溶处理和平板压淬实验,再进行后续时效处理。通过金相观察、准静态单轴拉伸测试、显微维氏硬度计和扫描电镜等手段研究了不同保压压力对后续时效处理合金力学性能和组织的影响。结果随着保压压力的升高,晶粒尺寸逐步减小,时效硬化响应显著,峰值硬度呈现逐渐下降的趋势。当保压压力为10 MPa时,经150℃/6 h的人工时效后,材料在强度和塑性之间取得了相对平衡,其抗拉强度为580.9 MPa,屈服强度达到538.6 MPa,断后伸长率达到12.2%。能获得这样较为理想的强塑性匹配是由于当保压压力设定为10 MPa时,合金中η′相数量增多且分布呈现相对弥散,可以阻碍位错运动进而达到强化的效果,但合金塑性会有一定的牺牲。拉伸断口分析结果表明,在保压压力一定时,同一时效制度下的合金韧窝数量随时效时间的延长而减少且深度变浅,材料的塑性下降。结论保压压力对合金的晶粒尺寸、时效硬化及力学性能有显著影响。特别是在10 MPa保压压力下,合金表现出较好的强度与塑性平衡,为7075铝合金热成形-淬火工艺的优化提供了重要参考,尤其是在保压压力选择方面。
陈文轩李兵徐飞越张红霞邢俊峰
关键词:7075铝合金保压压力时效行为力学性能
预变形对2195铝锂合金应力松弛时效行为的影响
2025年
对自然时效态2195铝锂合金进行了不同程度(0%~10%)的预变形处理,采用180℃、初始加载应力250 MPa的应力松弛时效试验,结合室温拉伸性能测试及扫描电镜(SEM)观察,研究了预变形对应力松弛时效态2195铝锂合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着预变形量的增加,合金应力松弛时效后的残余应力总体上呈先减小后增加的趋势,预变形4%的合金,其残余应力最低,因而对蠕变应变的积累更为有利。无预变形合金的应力松弛曲线表现出四阶段特征,而经过预变形的合金呈现出两阶段特征,这归因于有无预变形下合金微观组织演化的差异。应力松弛时效态合金的屈服强度和抗拉强度均随预变形量的增加而增加,无预变形应力松弛时效态合金的断后伸长率最小,而4%预变形合金的断后伸长率最大。经4%预变形后,应力松弛时效合金展现较优综合力学性能的内在原因为晶粒内部均匀分布的细小T_(1)强化相以及晶界处相对狭窄的无析出带。就断裂机制而言,未经预变形处理的应力松弛时效合金的断裂机制为沿晶断裂,而在4%和10%预变形条件下,断裂机制则分别为穿晶韧性断裂和穿晶解理断裂。
张力文刘强
关键词:2195铝锂合金预变形析出相
基于微变形控制对武器装备用Ti-3.5Al-5Mo-4V合金时效行为的影响研究
2025年
Ti-3.5Al-5Mo-4V作为一种轻质高强结构材料,已逐步应用在武器装备,以满足武器装备轻量化需求。为进一步提高其综合性能,促进其在航空航天及武器领域的开发利用,指导装备的加工生产。本研究结合装备材料处理加工过程,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、显微硬度测定等分析测试方法研究了微变形态Ti-3.5Al-5Mo-4V合金500℃等温时效过程中组织与性能的变化规律。结果表明:微变形态Ti-3.5Al-5Mo-4V合金时效处理后的组织均为β基体和基体上析出的次生α相;微变形有效的促进时效过程α相析出,时效15 min后,α相体积分数约为40.8%。在时效15 min后,微变形Ti-3.5Al-5Mo-4V合金的显微硬度已基本达到峰值,随着时效时间的进一步增加,显微硬度逐渐减小。
韩盼盼冀宣名
关键词:武器装备力学性能
时效对7B50铝合金应力时效行为及力学性能的影响
2024年
采用扫描电镜和透射电镜观察了7B50铝合金预时效及蠕变时效后的组织,采用电子蠕变试验机进行了蠕变时效试验,采用拉伸试验机测试了合金力学性能,分析了预时效对蠕变时效铝合金组织和力学性能的影响。研究结果表明,140℃3 h预时效的7B50铝合金,在160℃160 MPa蠕变时效8 h,力学性能显著提高,屈服强度可达593.4 MPa,有望成为适合蠕变时效成形的板材。与固溶处理后常温放置的试样相比,预时效可以减少空位浓度,降低合金蠕变应变,还可以促进原子扩散,调控晶格畸变和蠕变应变。提高预时效温度可以减少空位浓度,抑制η′相向η相的转变,从而获得η′相密度高且弥散分布的理想显微组织,显著提高了合金的强度。140℃3 h预时效使合金在蠕变时效的屈服强度曲线上产生了一个峰值保持区,有利于延长时效时间并改善蠕变行为而不牺牲合金强度。
聂俊红聂辉文赖春明彭湘蓉
关键词:预时效屈服强度
挤压Mg-7Sn合金的应力时效行为及组织演变
镁合金具有密度低、比强度高、良好的铸造及电磁屏蔽等性能。然而,与铝合金和钢铁比,镁合金低的强度、差的塑性限制了其在汽车、航空航天和3C领域的应用。Mg-Sn系合金是一种低成本、具有优异时效潜力的合金体系,但因其弱的时效硬...
冉吉上
关键词:应力时效显微组织力学性能
初始状态对铝锂合金蠕变时效行为的影响及其机制被引量:1
2024年
采用180℃、恒定应力140 MPa蠕变时效试验、室温力学拉伸试验和扫描电子显微镜(SEM)观察,分析了不同初始状态对2195铝锂合金蠕变时效行为的影响。结果表明,重固溶态合金的蠕变量最大,其次是峰时效态,回归态的试样则具有最小的蠕变变形。其屈服和抗拉强度顺序为重固溶态>峰时效态>回归态。而断裂伸长率依次为重固溶>峰时效>回归态。最后揭示了重固溶态的蠕变时效合金的高强韧性机制:晶内均匀分布的细小强化相(T_(1)相)和较窄的晶界无析出带的共同作用。
张力文
关键词:铝锂合金蠕变时效
ZL702A铝合金双硬度峰值时效行为与微观组织分析
2024年
将经490℃×4 h+500℃×6 h+520℃×8 h固溶、室温水介质淬火后的ZL702A铝合金在160、170℃两个温度下进行不同时间的时效处理,结合显微硬度法和透射电镜显微组织分析,研究ZL702A铝合金时效硬化行为与析出相演化规律之间的关联性。结果表明,ZL702A在160和170℃时效温度下的时效硬化曲线均表现出双硬度峰值的时效行为。这种时效强化现象归因于合金GP区向θ"、θ'、θ相的转变和Q'相粗化的共同作用。在160℃时效12 h对应的第一硬度峰值期,合金的硬度为114 HV,此时析出相对位错运动产生最大的阻碍作用,合金得到最理想的时效强化效果。
肖璐蒲博闻宋跃文杨晨帆王韬周海涛
关键词:时效强化
水热环境下Al⁃9.2Zn⁃2.4Mg⁃1.5Cu铝合金挤压板的固溶时效行为
2024年
对挤压后的Al⁃9.2Zn⁃2.4Mg⁃1.5Cu合金进行固溶时效处理,其中时效处理在水热环境下完成。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和万能材料试验机等研究了各状态下合金的微观组织和力学性能。结果表明,Al⁃9.2Zn⁃2.4Mg⁃1.5Cu铝合金挤压板经固溶后合金未发生再结晶,晶粒仍呈纤维状,但晶内出现大量亚晶结构,且随着固溶温度的升高,亚晶结构数量也在增加。其次,由于合金Zn含量较高,均匀化后仍残留较多低熔点T相,挤压后低熔点T相沿挤压方向呈链状分布,固溶后部分低熔点T相回溶。当合金固溶温度为475℃时,水热环境下随着时效时间的增加,合金的抗拉强度先增加随后减小,水热时效时间10 h时达到峰值,其抗拉强度为733.53 MPa,屈服强度为694.83 MPa,伸长率为13.00%。
刘阳亓海全秦翔智韩向楠李天然
关键词:固溶时效力学性能

相关作者

郑子樵
作品数:374被引量:2,786H指数:28
供职机构:中南大学材料科学与工程学院
研究主题:铝锂合金 力学性能 时效 显微组织 铝合金
沈保罗
作品数:299被引量:1,176H指数:16
供职机构:四川大学材料科学与工程学院
研究主题:显微组织 复合材料 凸轮轴 耐磨性 铝基复合材料
姜龙涛
作品数:440被引量:500H指数:12
供职机构:哈尔滨工业大学
研究主题:铝基复合材料 浸渗 复合材料 压力浸渗 增强铝基复合材料
武高辉
作品数:787被引量:1,403H指数:19
供职机构:哈尔滨工业大学
研究主题:铝基复合材料 复合材料 浸渗 压力浸渗 铝复合材料
涂铭旌
作品数:1,046被引量:3,770H指数:27
供职机构:重庆文理学院
研究主题:复合材料 磁性能 贮氢合金 稀土 磁热效应