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非等温时效对Al−5.87Zn−2.07Mg−2.42Cu合金组织和性能的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2021年第10期31卷 2899-2908页

作者：李耀徐国富彭小燕刘时超邓英梁霄鹏中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083

研究Al−5.87Zn−2.07Mg−2.42Cu合金在非等温时效过程中组织和性能的变化,通过室温拉伸机测试合金的力学性能。结果表明,在非等温时效过程中,当合金冷却到140℃时,合金的抗拉强度达到最大值(582 MPa),此时伸长率为11.9%。此外,通过透射电... 详细信息

研究Al−5.87Zn−2.07Mg−2.42Cu合金在非等温时效过程中组织和性能的变化,通过室温拉伸机测试合金的力学性能。结果表明,在非等温时效过程中,当合金冷却到140℃时,合金的抗拉强度达到最大值(582 MPa),此时伸长率为11.9%。此外,通过透射电子显微镜对合金的显微组织进行观察,观察结果表明GP区和η'相是合金的主要强化析出相,当合金冷却到180℃时,GP区发生二次析出。此外,经过非等温时效处理的合金的主要强化相仍为η'相。

关键词： Al−Zn−Mg−Cu合金非等温时效 η'相力学性能

非等温时效对7B50铝合金组织及性能的影响

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金属学报 2020年第9期56卷 1255-1264页

作者：李吉臣冯迪夏卫生林高用张新明任敏文江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003 华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

采用硬度测试、电导率测试、室温拉伸、TEM观察、DSC分析以及剥落腐蚀实验,研究了非等温时效对7B50铝合金热轧厚板的微观组织及耐蚀性能的影响。结果表明:经过480℃、1 h固溶后室温水淬火,再经1℃/min的加热速率升温至215℃后立即炉冷... 详细信息

采用硬度测试、电导率测试、室温拉伸、TEM观察、DSC分析以及剥落腐蚀实验,研究了非等温时效对7B50铝合金热轧厚板的微观组织及耐蚀性能的影响。结果表明:经过480℃、1 h固溶后室温水淬火,再经1℃/min的加热速率升温至215℃后立即炉冷至室温的非等温时效,7B50铝合金的晶内析出相细小弥散,晶界相粗大断续。合金抗拉强度可达605 MPa,剥落腐蚀等级可达EB,综合性能优于单级等温峰时效(T6)和双级等温过时效(T76),与回归再时效(RRA)态性能类似。非等温时效技术实现了短流程操作,且取消等温保温的措施更适用于厚板的时效热处理。

关键词： 7B50铝合金非等温时效强度剥落腐蚀性能

非等温时效下7050铝合金低周疲劳及疲劳裂纹扩展行为研究

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非等温时效下7050铝合金低周疲劳及疲劳裂纹扩展行为研究

作者：郭广艺中南大学

学位级别：硕士

7050铝合金因具有优异的综合性能而广泛用于飞机和车辆承重结构。然而服役环境的极端化对该类结构件材料提出更为广泛和严苛的要求。尽管其在轻量化、比强度、耐蚀等方面较为出色,但疲劳抗性仍具有较大提升空间。本论文以航空航天用705... 详细信息

7050铝合金因具有优异的综合性能而广泛用于飞机和车辆承重结构。然而服役环境的极端化对该类结构件材料提出更为广泛和严苛的要求。尽管其在轻量化、比强度、耐蚀等方面较为出色,但疲劳抗性仍具有较大提升空间。本论文以航空航天用7050铝合金为研究对象,探究其非等温时效过程中的低周疲劳及疲劳裂纹扩展行为,以提升该时效制度处理下的合金综合性能并拓展其适用性。得到结论主要如下:(1)对固溶态合金进行非等温时效(NIA),其工艺为:以40°C/h的升温速率从110°C升温至200°C(升温阶段),再以20°C/h的降温速率降至100°C(降温阶段)。经NIA后合金晶内相细小、弥散,晶界相断续、粗大。经NIA至升温阶段160°C时,合金中析出相主要为GP区。在降温阶段,合金二次析出新的细小GP区及η′相,主要析出相为η′和η。NIA降温至140°C时,合金强度与T6态相当(～570MPa),电导率与T73态相当(～38%IACS)。(2)从110°C升温至160°C的NIA合金,在低周疲劳过程中细小的析出相被反复剪切,加剧了位错平面滑移,从而导致了材料自由表面产生剧烈的侵入、挤出脊,使得裂纹过早萌生和疲劳寿命降低,且这种现象在总应变振幅为0.6%时更明显。NIA降温至140°C时,合金晶内的粗大η相因不可切而阻碍了位错运动,削弱了平面滑移,从而提高了疲劳抗性。此时合金的低周疲劳寿命与T6态相当(超过7000循环周次)。(3)从110°C升温至160°C的NIA合金,在疲劳裂纹扩展过程中,位错的平面滑移能有效缓解裂纹尖端区域应力集中,其裂纹扩展阈值为8.549 MPa·m,但在Paris区具有较高的裂纹扩展速率。NIA降温至190°C和140°C合金,晶内析出相均发生了不同程度的粗化,使得位错运动的阻力增大而发生位错塞积,引起应力集中,导致裂纹扩展阈值的降低。图37幅,表7个,参考文献127篇

关键词： 7050铝合金非等温时效低周疲劳滑移局域化疲劳裂纹扩展析出相调控

非等温时效对7003铝合金组织和性能的影响

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金属热处理 2020年第2期45卷 143-148页

作者：余罡向剑波赵忠新罗丰华武汉船用电力推进装置研究所湖北武汉430000 中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

结合TEM与力学性能测试对7003铝合金在非等温时效过程中的析出行为和强化规律进行了研究,合金的抗腐蚀性能通过电导率、晶间腐蚀和电化学腐蚀的结果来评估。结果表明:以20℃/h升温至180℃时,合金的硬度和强度达到了113 HV0.5和367.8 MP... 详细信息

结合TEM与力学性能测试对7003铝合金在非等温时效过程中的析出行为和强化规律进行了研究,合金的抗腐蚀性能通过电导率、晶间腐蚀和电化学腐蚀的结果来评估。结果表明:以20℃/h升温至180℃时,合金的硬度和强度达到了113 HV0.5和367.8 MPa的峰值,与T6态标准相当。在降温阶段180~160℃范围内合金能够获得比T74更高的强度和相近的电导率。随着非等温时效的进行,合金的抗腐蚀性能不断提升。GP区和η’相在升温阶段为主要的析出相,到了降温阶段,晶内GP区逐渐消失,η’相不断粗化并有新的细小析出相形成。从升温开始到降温终止,晶界析出相的数量和尺寸越来越大,沿晶界呈断续链状分布,晶界无析出带的宽度也呈稳定增加的趋势。

关键词： 7003铝合金非等温时效力学性能抗腐蚀性能显微组织

非等温时效热处理对7050铝合金性能的影响研究

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非等温时效热处理对7050铝合金性能的影响研究

作者：夏涵羿南昌大学

学位级别：硕士

Al-Zn-Mg-Cu合金属于现代工业中重要的结构材料之一,未来研究方向将围绕超高强耐腐蚀、大规格高性能材料的方向开展。传统工艺在提高合金耐腐蚀性能同时往往会牺牲部分力学强度,本文旨在优化非等温时效工艺探索不同的工艺参数,改变升温... 详细信息

Al-Zn-Mg-Cu合金属于现代工业中重要的结构材料之一,未来研究方向将围绕超高强耐腐蚀、大规格高性能材料的方向开展。传统工艺在提高合金耐腐蚀性能同时往往会牺牲部分力学强度,本文旨在优化非等温时效工艺探索不同的工艺参数,改变升温/降温速率以调控析出相的大小与分布,获得良好的综合性能,并分析其影响规律。研究工作如下:(1)设计固溶温度为465℃、475℃和485℃,时间为2 h和3 h的组合实验,获得性能较优的组合进行时效实验。通过扫描电镜(SEM)观察微观结构,合金中残余第二相主要是S相(AlMgCu)、T相(AlZnMgCu)、细针状η相以及难溶的含Si相和AlCuFe相。随着固溶温度的升高和固溶时间的延长,基体中的残余第二相含量逐渐降低。475℃/3 h固溶处理的合金残余第二相含量为0.36%,获得最高硬度值160.6 HV,485℃/3 h固溶处理的合金残余第二相含量为0.293%,获得最低电导率38.2%IACS。(2)非等温时效实验:初始/结束温度为100℃,升温速率分别选择20℃/h、40℃/h,降温速率分别选择20℃/h、40℃/h,最高加热温度选择200℃。利用硬度和电导率测试、电化学腐蚀实验、晶间腐蚀实验和热导率测试检测合金的性能,结果表明时效后综合性能有所改善。S4-(HR40/CR20)获得了接近T6处理的硬度(162.46 HV)、高于T74处理的电导率(41.9%IACS)、最低的腐蚀电流密度(2.9240×10 A·cm)与晶间腐蚀深度(86.79μm)、最高的导热率(126.528 W/mK)。(3)利用透射电镜(TEM)对时效过程中晶内微观组织形貌变化和时效终止时各组晶界形貌进行分析。S4-HR40/CR20时效过程中,升温段及降温阶段的早期,析出相平均尺寸和分布的范围、间距随时间而增大;在降温阶段中后期,部分溶质原子重新溶回基体,从中二次析出细小的GP区和η’相。随着升温速率提高,时效终止,晶界处的沉淀相呈现粗化和断续排列的趋势。HR20/CR20样品无明显晶界析出物和晶界无析出带,耐蚀性较差;HR40/CR20晶界处析出物间隔分布,晶界无析出带的宽度约为87.2 nm,耐蚀性明显改善。

关键词： 7050铝合金固溶处理非等温时效腐蚀性能微观组织

非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

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金属热处理 2020年第3期45卷 169-173页

作者：陈庚苗景国方琴孙文文张光明王正云四川工程职业技术学院四川省航空材料检测与模锻工艺技术工程实验室四川德阳618000 西华大学材料科学与工程学院四川成都610039 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司四川德阳618000

利用TEM、SEM、维氏硬度计、电子万能试验机和涡流导电仪等手段研究了不同的非等温时效工艺对7050铝合金组织、断口形貌和性能的影响,并与T74态的7050铝合金性能进行了比较。结果表明,经190℃时效后合金晶内以η’相为主析出,析出相间... 详细信息

利用TEM、SEM、维氏硬度计、电子万能试验机和涡流导电仪等手段研究了不同的非等温时效工艺对7050铝合金组织、断口形貌和性能的影响,并与T74态的7050铝合金性能进行了比较。结果表明,经190℃时效后合金晶内以η’相为主析出,析出相间距较大;随着时效温度的降低,晶内析出相不断增大,间距不断减小,并伴随有针状相二次析出。晶界析出相同样不断粗化,且呈现出"连续状-项链状-半连续状-间断状"的分布势态,晶界无析出带变化不大;合金的硬度、抗拉强度均呈现出先升后降的趋势,当时效温度为130℃时,合金的硬度、抗拉强度达到峰值;合金的电导率呈现出单调上升的趋势,在时效温度为110℃时趋于平稳;与T74态相比,经(475±3)℃×40 min固溶+(210~130℃,20℃/h)非等温时效处理后,合金获得了更优异的综合性能,且工艺耗时减少24 h。

关键词：非等温时效 7050铝合金组织性能

镍铝化物增强摩擦堆焊Al-Cu-Mg合金基复合涂层的非等温时效行为

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Journal of Central South University 2023年第11期30卷 3696-3708页

作者： Ramezanali FARAJOLLAHI Hamed JAMSHIDI AVAL Roohollah JAMAATI Mousa JAVIDANI Department of Materials Engineering Babol Noshirvani University of TechnologyShariati AvenueBabol47148-71167Iran Department of Applied Science University of Québec at ChicoutimiSaguenayQC G7H 2B1Canada

本文研究了镍铝化物对Al-Cu-Mg合金非等温时效行为的影响。对经非等温时效处理的含镍铝化物Al-Cu-Mg合金的组织、力学性能和耐蚀性进行了评价。结果表明,在Al-Cu-Mg基体中加入1.5 wt%Ni后,Al-Cu-Mg基体中镍铝化物的存在使析出物由S-Al_(... 详细信息

本文研究了镍铝化物对Al-Cu-Mg合金非等温时效行为的影响。对经非等温时效处理的含镍铝化物Al-Cu-Mg合金的组织、力学性能和耐蚀性进行了评价。结果表明,在Al-Cu-Mg基体中加入1.5 wt%Ni后,Al-Cu-Mg基体中镍铝化物的存在使析出物由S-Al_(2)CuMg转变为θ-Al_(2)Cu。在非等温时效过程中,达到最大力学性能的非等温时效处理温度由250℃转变为300℃。与170℃等温人工时效处理相比,经非等温时效处理的含镍铝化物Al-Cu-Mg合金的最大硬度和力学性能均提高了9%。含镍铝化物试样在300℃时达到最大硬度和抗剪强度,分别为HV0.1(143.4±6.4)和(298.6±9.6)MPa。非等温时效处理后,与AA2024铝合金基体和不含镍铝化物涂层相比,含镍涂层的腐蚀电流强度分别降低了约58%和49%。与传统的人工时效处理相比,经非等温时效处理的含镍铝涂层的腐蚀电流降低了16.7%。

关键词：非等温时效镍添加剂摩擦堆焊微观结构腐蚀行为

非等温时效对2A14铝合金晶间腐蚀和力学性能的影响

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矿冶工程 2018年第6期38卷 139-142,146页

作者：詹鑫李慧中粱霄鹏李鹏伟张克龙车逸轩中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室湖南长沙410083

通过拉伸测试、晶间腐蚀实验、极化曲线分析,以及光学显微镜、透射电镜分析等手段,研究了非等温时效工艺对2A14铝合金力学性能、抗晶间腐蚀性能和显微组织的影响。结果表明:相比于T6峰时效,合金经非等温时效处理后,晶内尺寸细小、分布... 详细信息

通过拉伸测试、晶间腐蚀实验、极化曲线分析,以及光学显微镜、透射电镜分析等手段,研究了非等温时效工艺对2A14铝合金力学性能、抗晶间腐蚀性能和显微组织的影响。结果表明:相比于T6峰时效,合金经非等温时效处理后,晶内尺寸细小、分布弥散的亚稳θ'相数量增多,合金的硬度和强度提高;沿晶界处析出的θ'(θ)相尺寸增大,不连续程度增加,使得合金的抗晶间腐蚀性能得到提升。

关键词：铝合金非等温时效显微组织力学性能晶间腐蚀晶界析出相

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高强韧铝合金非等温时效工艺的研究进展

有色金属科学与工程 2022年第5期13卷 23-28页

作者：贺嘉宁贾咏馨于帅苏睿明聂赛男沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110807 一汽锻造(吉林)有限公司长春130000

非等温时效工艺作为一种新兴的时效处理方法,能够有效地提高高强韧铝合金的综合性能。通过简要归纳近些年来应用于高强韧铝合金的非等温时效工艺,总结出经不同非等温时效处理后高强韧铝合金析出相的特征、合金力学性能和腐蚀性能的变化... 详细信息

非等温时效工艺作为一种新兴的时效处理方法,能够有效地提高高强韧铝合金的综合性能。通过简要归纳近些年来应用于高强韧铝合金的非等温时效工艺,总结出经不同非等温时效处理后高强韧铝合金析出相的特征、合金力学性能和腐蚀性能的变化情况。非等温时效工艺的效率相较于传统时效工艺有很大提高,并且能够同时调控高强韧铝合金内基体析出相和晶界析出相的种类、尺寸和分布情况,使高强韧铝合金兼具与T6峰值时效态相差不多的力学性能和近T7x过时效态的腐蚀性能。最后,对未来高强韧铝合金非等温时效工艺的研究和应用进行了展望。

关键词：高强韧铝合金非等温时效力学性能腐蚀性能析出相