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Zn含量及回归热处理对7075铝合金性能的影响

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金属热处理 2016年第2期41卷 11-15页

作者：刘秋平刘志勇赵俊郭伟红王明星刘忠侠郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室河南郑州450052

采用铸锭冶金法制备高Zn(质量分数为10.8%)7075铝合金,用金相显微镜、扫描电镜和能谱等分析了提高Zn含量后7075铝合金显微组织的变化,并研究了不同回归热处理对该合金力学性能的影响。结果表明,Zn质量分数提高到10.8%时,合金晶粒细化,... 详细信息

采用铸锭冶金法制备高Zn(质量分数为10.8%)7075铝合金,用金相显微镜、扫描电镜和能谱等分析了提高Zn含量后7075铝合金显微组织的变化,并研究了不同回归热处理对该合金力学性能的影响。结果表明,Zn质量分数提高到10.8%时,合金晶粒细化,在T6状态下,合金抗拉强度达到650 MPa,屈服强度为620 MPa,较常规7075铝合金分别提高了10.2%和13.8%,但伸长率仅为2.8%;含10.8%Zn的7075铝合金经优化回归热处理(120℃×12 h+190℃×10 min+120℃×16 h)后,抗拉强度为714 MPa,屈服强度为690 MPa,伸长率为8.3%,较T6状态分别提高了9.8%、11.3%及196%。

关键词： 7075铝合金锌回归热处理显微组织力学性能

稀土Er及回归热处理对7075铝合金组织和性能的影响

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特种铸造及有色合金 2014年第6期34卷 666-669页

作者：赵俊刘志勇刘秋平朱心冰王明星刘忠侠郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室

采用铸锭冶金法制备了Er含量为0.30%的7075铝合金,用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等分析了Er的加入和回归热处理工艺对合金显微组织的影响,并研究了其力学性能。结果表明,加入Er后合金晶粒明显细化,T6状态下合金抗拉强度为585MPa,屈... 详细信息

采用铸锭冶金法制备了Er含量为0.30%的7075铝合金,用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等分析了Er的加入和回归热处理工艺对合金显微组织的影响,并研究了其力学性能。结果表明,加入Er后合金晶粒明显细化,T6状态下合金抗拉强度为585MPa,屈服强度为528MPa,伸长率为8.5%,质量系数为724,较不含Er的合金分别提高了2.63%、2.33%、21.43%和3.87%;含Er的合金经优化后的回归热处理(120℃×16h+180℃×10min+120℃×16h)后,抗拉强度为645MPa,屈服强度为603MPa,伸长率为11%,质量系数为801,较T6状态下含Er合金提高了10.26%、14.20%、29.41%和10.64%。

关键词： 7075铝合金铒回归热处理显微组织力学性能

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含钪7075铝合金的回归热处理

金属热处理 2017年第4期42卷 86-90页

作者：孙辉刘志勇杨丽辉王明星刘忠侠郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室河南郑州450052

通过金相显微镜,扫描电镜,能谱(EDS)分析仪对含Sc的7075铝合金的组织结构进行了分析,并研究了其力学性能。结果表明:含0.22%Sc的7075铝合金经过优化回归热处理(120℃×16 h+160℃×15 min+120℃×16 h)后,合金的力学性能得到了显著提高... 详细信息

通过金相显微镜,扫描电镜,能谱(EDS)分析仪对含Sc的7075铝合金的组织结构进行了分析,并研究了其力学性能。结果表明:含0.22%Sc的7075铝合金经过优化回归热处理(120℃×16 h+160℃×15 min+120℃×16 h)后,合金的力学性能得到了显著提高。测得合金的抗拉强度、规定塑性延伸强度及伸长率分别为714 MPa、645 MPa和10.8%,较T6时效分别提高了18.2%、14%和6.5%。

关键词：钪 7075铝合金回归热处理力学性能组织结构

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铝合金回归热处理进展及其新应用领域

轻合金加工技术 1998年第11期26卷 5-10页

作者：王祝堂卢载浩王洪华河南漯河铝合金型材厂东北轻合金有限责任公司

可热处理铝合金的回归热处理（ＲＨＴ）工艺既古老又新颖。回归现象是由于预脱溶ＧＰ区重新溶解。介绍了合金的力学性能与显微组织在ＲＨＴ过程中的变化。ＲＨＴ时间很短，温度应高于原先的时效温度。铝合金在ＲＨＴ后，加工成形性能恢... 详细信息

可热处理铝合金的回归热处理（ＲＨＴ）工艺既古老又新颖。回归现象是由于预脱溶ＧＰ区重新溶解。介绍了合金的力学性能与显微组织在ＲＨＴ过程中的变化。ＲＨＴ时间很短，温度应高于原先的时效温度。铝合金在ＲＨＴ后，加工成形性能恢复到时效前状态，可对材料进行局部或整体ＲＨＴ，对６×××系合金挤压型材施加ＲＨＴ及压装连接（ＣＦ）的开发成功大大扩大了挤压型材在交通运输工具（特别是汽车）及其他方面的应用。

关键词：铝合金回归热处理时效韦氏硬度压装连接

合金化及回归热处理对7075铝合金组织及性能的影响

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合金化及回归热处理对7075铝合金组织及性能的影响

作者：赵俊郑州大学

学位级别：硕士

本文采用铸锭冶金法制备了Ti含量为0.00%、0.04%、0.08%、0.12%、0.17%、0.22%的7075铝合金，并在Ti含量为0.17%的基础上制备了Er含量为0.30%和w（Zn）/w（Mg）=4.5的7075铝合金，研究了不同Ti含量、稀土Er及不同Zn/Mg比对7075铝合金性... 详细信息

本文采用铸锭冶金法制备了Ti含量为0.00%、0.04%、0.08%、0.12%、0.17%、0.22%的7075铝合金，并在Ti含量为0.17%的基础上制备了Er含量为0.30%和w（Zn）/w（Mg）=4.5的7075铝合金，研究了不同Ti含量、稀土Er及不同Zn/Mg比对7075铝合金性能的影响。着重研究了回归热处理（RRA）对7075铝合金组织及性能的影响，并得出较优的热处理工艺参数。采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等分别分析了不同工艺下合金显微组织的变化，并研究了其强韧性能的变化。结果表明：（1）7075铝合金中Ti元素含量为0.08%到0.17%时，合金显微组织均得到明显的细化，当含量为0.17%时，合金性能为最佳，合金中Al3Ti与Al基体有着良好的界面共格性，对合金微观组织起到较好的改善作用，在T6状态下抗拉强度为590MPa，屈服强度为545MPa，伸长率为11.2%，通过回归热处理（RRA）后，合金抗拉强度为623MPa，屈服强度为572MPa，伸长率为13.2%，合金性能达到了最优，试样断口为典型的韧窝断裂。（2）7075铝合金中加入0.30%的稀土Er后合金晶粒明显改善，T6状态下合金抗拉强度为585MPa，屈服强度为528MPa，伸长率为8.5%，质量系数为724，其力学性能较不含Er合金分别提高了2.63%、2.33%、质量系数和伸长率下降;含0.30%Er合金经优化后的回归热处理（120℃/16h+180℃/10min+120℃/16h）后，抗拉强度为645MPa，屈服强度为603MPa，伸长率为11%，质量系数为801，其力学性能较T6状态下同比例含Er合金提高了10.26%、14.20%、29.41%和10.64%。（3）7075铝合金中当w（Zn）/w（Mg）的值为4.5时，铸态合金晶界偏析较为严重，在T6状态下抗拉强度为650MPa，屈服强度为620MPa，伸长率为2.8%，合金力学性能大幅提高的同时塑性较低。优化后的RRA热处理工艺为465℃/2h+120℃/12h+190℃/5min+120℃/16h，通过RRA热处理后合金抗拉强度为727MPa，屈服强度为703MPa，伸长率达到8.3%，质量系数为865，很好的改善了合金的塑性，对生产及生活带来重大的意义。（4）回归热处理对7075铝合金组织的改善主要是在较高温度短时回归阶段晶界粗大不连续相的形成，在大角度及小角度晶界上均趋于光滑，进而提高了合金的强韧性能。

关键词： 7075铝合金合金化回归热处理显微组织力学性能

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Cu-Ni-Si合金回归工艺研究

Cu-Ni-Si合金回归工艺研究

作者：张龙中南大学

学位级别：硕士

摘要：本文通过熔铸法制备了Cu-2.0Ni-0.34Si-Mg和Cu-5.0Ni-1.2Si两种合金。借鉴铝合金的回归热处理工艺,利用显微硬度测试、电导率测量,金相观察和透射电子显微镜分析,对两种不同成分的铜合金进行了回归热处理工艺以及回归参数研究,并... 详细信息

摘要：本文通过熔铸法制备了Cu-2.0Ni-0.34Si-Mg和Cu-5.0Ni-1.2Si两种合金。借鉴铝合金的回归热处理工艺,利用显微硬度测试、电导率测量,金相观察和透射电子显微镜分析,对两种不同成分的铜合金进行了回归热处理工艺以及回归参数研究,并以Cu-5.0Ni-1.2Si合金为主要研究对象,研究了回归工艺当中的各步骤对铜合金回归性能的影响,得到的主要结论如下：1. Cu-2.0Ni-0.34Si-Mg合金的回归工艺及回归参数为：合金铸锭经900℃保温4h均匀化处理后,立即进行热轧在线淬火。将热轧板进行600℃保温8h预时效处理,然后进行变形量为80%的冷轧,接下来盐浴炉中进行回归处理。回归处理的温度不低于760℃、回归时间不低于2min的条件下,均能获得溶质原子充分固溶的过饱和固溶体。2.经回归处理后的Cu-2.0Ni-0.34Si-Mg合金在盐浴炉中进行450℃时效处理16h,样品的显微硬度达到180HV,电导率达到60%IACS,综合性能非常优异。3. Cu-5.0Ni-1.2Si合金的回归工艺及合理回归参数为：合金铸锭经980℃保温4h均匀化处理后,立即进行热轧在线淬火。将获得的热轧板进行600℃保温8h预时效处理,然后进行变形量为80%的冷轧,经冷轧后的样品在盐浴炉中进行回归温度不低于800℃、回归时间不低于2min的回归热处理,经回归处理后的合金溶质原子能充分固溶于基体当中。4.经回归处理后的Cu-5.0Ni-1.2Si合金在盐浴炉中进行450℃时效处理8h,样品的显微硬度达到214HV,电导率值达到51.6%IACS,综合性能最佳。5.影响铜合金回归性能的主要因素有：预冷轧加工以及回归温度;次要因素有：预时效前样品的状态(热轧态、初始态)、预时效温度以及回归时间。6.冷轧处理能够起到细化再结晶晶粒以及促进第二相粒子回溶到铜基体当中,其对宏观性能的影响表现主要为提高显微硬度以及降低电导率。7.回归温度影响到时效析出的第二相粒子的回溶过程,从而影响获得的固溶体的过饱和度,其对宏观性能的影响主要表现在降低电导率。

关键词： Cu-Ni-Si合金显微硬度电导率预时效回归热处理

Al-Zn-Mg-Cu合金析出相调控机制和延缓自然时效机理研究

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Al-Zn-Mg-Cu合金析出相调控机制和延缓自然时效机理研究

作者：柳永权广州大学

学位级别：硕士

Al-Zn-Mg-Cu合金由于其优异的耐腐蚀性、高时效硬化响应以及高比强度与轻量化的完美结合,被广泛应用于轨道交通、新能源汽车及航空航天领域。其中,具有优异热加工性能和高强度的AA7003铝合金在新能源汽车防撞梁等高强部件中得到了广泛... 详细信息

Al-Zn-Mg-Cu合金由于其优异的耐腐蚀性、高时效硬化响应以及高比强度与轻量化的完美结合,被广泛应用于轨道交通、新能源汽车及航空航天领域。其中,具有优异热加工性能和高强度的AA7003铝合金在新能源汽车防撞梁等高强部件中得到了广泛的应用。该合金的显著特点为添加了Zn、Mg、Zr等元素,能够在热处理过程中形成大量的高温强化析出相,进而满足高强度结构部件的使役要求。然而,高强Al-Zn-Mg-Cu合金板材在运输与存放过程中,会不可避免地发生自然时效效应,导致材料强度上升、塑性降低,这对后续的加工成型造成了极大的困扰。为了有效延缓该合金在室温下的自然时效,且对其后续人工时效硬化行为不构成影响,本论文主要采用了不同的回归热处理(Regression heat treatment,RHT)工艺参数,从预时效(Pre-aging,PA)处理调控析出相尺寸及数量密度分布入手,重点研究了预时效析出相调控对合金微观组织与力学性能的影响机制,探索了不同回归热处理工艺对自然时效的延缓机理,建立了该合金微观组织演变和力学性能变化的综合机制。本文以高强AA7003合金为研究对象,以预时效调控析出相尺寸及数量分布为主线,开展了不同回归热处理工艺对AA7003合金析出相回溶机制与其对力学性能的影响等科学问题的研究。淬火态AA7003合金在室温放置14天后(T4态)在过饱和空位及Zn、Mg原子的协同作用下产生了大量的自然时效团簇,这导致合金强度急剧增加,成型性显著降低。后续在200℃条件下回归热处理3 min后自然时效团簇发生明显溶解,合金硬度下降了约33 HV,拉伸强度了下降约97 MPa。然而,T4态合金在回归热处理后会发生显著的自然时效团簇二次析出,导致合金强度显著上升,无法维持稳定的低强度区间。尽管后续人工再时效后的强度再次上升,表明该回归参数对烘烤硬化响应的影响较小,但其对自然时效的延缓效果十分有限。而峰时效态(T6)合金基体内析出了大量GP区以及η'相,在220℃温度条件下回归热处理3 min后小尺寸析出相颗粒发生回溶,大尺寸颗粒显著粗化,这导致合金硬度下降了约24 HV,强度下降了约73 MPa。在后续自然时效过程中强度始终保持细微波动,由此可以得出该回归工艺显著抑制了自然时效团簇二次析出,且对烘烤硬化响应的影响较小。利用Nano Measure软件对不同回归热处理前后样品中析出相的尺寸及数量分布进行统计,并结合APT分析数据计算出T4态合金在回归热处理过程中团簇及小尺寸析出相的回溶率约为97.5%,而T6态合金在回归热处理过程中的析出相回溶率约为69.2%。较高的回溶率会导致合金基体内部的固溶浓度激增,从而导致二次自然时效析出问题,而通过预时效处理后回溶率低于某一临界值时,团簇二次析出将受到有效抑制。通过Gibbs Thompson理论分析,析出相临界回溶尺寸会随着回归温度的上升而逐渐增加,回溶临界尺寸的增加也是降低析出相回溶率的一个潜在原因。T4态合金在回归热处理过程中的析出相临界尺寸为4.2 nm,而T6态合金的析出相临界尺寸为10.8 nm。针对回溶率与延缓自然时效时长关系的科学问题,本文进行了一系列预时效工艺调控析出相尺寸及数量分布。结果表明,随着预时效时长的增加,合金基体内析出相的尺寸及密度分布逐渐上升,回归热处理后合金拉伸强度分别下降约47-63 MPa,但后续经过14天自然时效后强度则出现了不同的变化规律。自然时效硬度跟踪实验也表明不同的预时效析出相调控作用下,合金自然时效动力学响应也具有相当大的差异。通过分析不同预时效条件下合金回归热处理后的析出相回溶率,延缓自然时效时长与回归热处理过程中的析出相回溶率呈负相关关系,即回溶率越低则延缓时长越长。当析出相回溶率大于82.1%时,回归热处理后会发生显著的自然时效团簇二次析出,自然时效的延缓效果难以得到保证;而当回溶率小于82.1%时,自然时效团簇二次析出受到抑制,则可以实现不同程度的延缓自然时效效果。人工时效后强度的再次上升表明所采用的回归工艺对烘烤硬化响应的影响较小。此外,随着预时效以及回归热处理时长的增加,析出相的粗化行为也愈加明显,同时回归热处理温度的增加也在一定程度上增大了析出相回溶临界尺寸,这两种作用的相互结合导致了回溶率的逐渐降低。而自然时效团簇二次析出与基体内当前固溶浓度呈正相关关系,随着回溶率的逐渐降低,基体内固溶浓度也逐渐降低,固溶原子与过饱和空位的结合作用也回减弱,因此团簇的二次析出受到抑制。本论文的研究结果对发展高效率、低成本的延缓7系高强铝合金自然时效技术具有重要的启示意义,有助于高强Al-Zn-Mg-Cu合金在汽车轻量化领域的实际应用。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金回归热处理自然时效预时效析出相调控微观结构演化

稀土元素对7075合金机械性能的影响及回归工艺的优化

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稀土元素对7075合金机械性能的影响及回归工艺的优化

作者：刘秋平郑州大学

学位级别：硕士

本文制备了Ce含量为0.20%、含Sc0.20%的7075铝合金,以研究稀土元素Ce、Sc的单独添加对合金组织和性能的影响。并在Sc含量为0.20%的基础上添加0.08%及0.18%的Zr以研究Sc、Zr联合添加对铝合金组织和性能的影响,在Sc、Zr添加的基础上,添加0... 详细信息

本文制备了Ce含量为0.20%、含Sc0.20%的7075铝合金,以研究稀土元素Ce、Sc的单独添加对合金组织和性能的影响。并在Sc含量为0.20%的基础上添加0.08%及0.18%的Zr以研究Sc、Zr联合添加对铝合金组织和性能的影响,在Sc、Zr添加的基础上,添加0.17%Ti以研究Sc、Zr、Ti的联合添加对7075铝合金组织和性能的影响。通过分析实验合金的微观组织结构及能谱,测试合金力学性能的变化,以研究经不同热处理的影响。本文着重研究了回归热处理(RRA)对7075铝合金组织及性能的影响,通过控制变量(回归温度、回归时间)得出较优的热处理工艺参数。结果表明:(1)7075铝合金中加入0.20%的稀土Ce后,晶粒尺寸109um,晶粒明显细化,经T6峰值时效后合金σb为583MPa,σ0.2为536MPa,δ为10%,这三种性能较不含Ce合金分别提高了2.28%,3.88%和42.86%。合金经优化的回归工艺(465℃/2h+120℃/16h+200℃/20min+120℃/16h)处理后,σb为715MPa,σ0.2为664MPa,δ为10%,其强度指标较T6状态下含Ce合金提高了22.64%、23.88%,伸长率变化不大。(2)7075铝合金中加入0.20%的稀土Sc后,晶粒尺寸123um。合金中A13Sc与Al基体共格,可提高合金力学性能。经T6峰值时效后含Sc 0.20%合金σb为603MPa,σ0.2为560MPa,δ为10%,其性能比不含Sc合金分别提高了5.80%、8.53%、42.88%。含0.2%Sc合金经优化后的回归热处理(465/2h+120/16h+160℃/20min+120℃/16h),合金的σb为715MPa,σ0.2为644MPa,δ为10.6%,较T6状态下同比含Sc合金提高了18.6%、15%及6%。(3)在Sc含量0.20%时,研究了添加Zr含量的影响。结果表明Zr0.18%时,合金的性能较优,T6下合金σb为630MPA,σ0.2为589MPA,比仅含Sc的分别提高4.47%、5.17%,其伸长率9.6%,处理前后变化不大。而经过优化后的回归处理465℃/2h+120℃/12h+180℃(15min)+120℃/12h,合金的性能变化不明显。续加Ti0.17%后,抗拉强度及屈服强度有所下降,伸长率有所上升。Sc、Zr、Ti联合添加时,会形成粗大的Ti RE2(Al,X)20的块状化合物,其中X为Zn、Mg、Cu元素。而随着(Sc+Zr)含量的增加,块状化合物越来越多。(4)较高温度的短时的回归处理提高了固溶元素在基体中的固溶度,并加快了固溶原子和空位的扩散速度,促进了析出相的溶解,而析出相的回溶提高了基体中Zn,Mg等固溶原子的浓度,促进了再时效过程中强化相的形核与长大进而提高了合金的性能。

关键词：力学性能稀土元素回归热处理组织

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浅谈6xxx铝合金停放效应

科技创新与生产力 2024年第5期45卷 82-84,90页

作者：农国欢卢有庆郑长鑫广西天恒汽车部件制造有限公司广西南宁530200 南南铝业股份有限公司广西南宁530200

本文针对6xxx铝合金生产过程中偶有发生时效后的力学性能不合格现象,着重于人们最容易忽略的因素——6xxx铝合金停放效应展开论述。本文综述了近年来6xxx合金停放效应对力学性能的影响,首先论述了6xxx铝合金停放效应产生的原因,其次给... 详细信息

本文针对6xxx铝合金生产过程中偶有发生时效后的力学性能不合格现象,着重于人们最容易忽略的因素——6xxx铝合金停放效应展开论述。本文综述了近年来6xxx合金停放效应对力学性能的影响,首先论述了6xxx铝合金停放效应产生的原因,其次给出了降低停放效应的具体措施及方法,最终总结了部分6xxx铝合金停放效应对力学性能的影响数据,以期为各位从事6xxx铝合金生产实践的工作人员提供一定的参考及借鉴。

关键词：创铝合金停放效应预时效回归热处理力学性能

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