Al-6.5Zn-2.4Mg-2.3Cu铝合金半连续铸锭的均匀化处理

采用DSC、金相、扫描电镜及能谱分析等方法,研究了Al-6.5Zn-2.4Mg-2.3Cu超高强铝合金半连续铸锭的结晶相及其在470℃均匀化处理过程中的变化规律.结果表明:在均匀化处理过程中,铸锭中含有Al,Zn,Mg,Cu元素的非平衡凝固共晶体在向合金基体溶解的同时还转变形成S相(Al2CuMg),形成的S相在该合金中的熔化温度为490℃;均匀化处理初期,含有Al,Zn,Mg,Cu的非平衡凝固共晶体转变成S相的速度大于S相向合金基体溶解的速度,导致S相数量随均匀化处理时间的延长,先增加随后减少到平衡值,但不能全部溶入合金基体.     

Al-Cu-Mn合金铸锭均匀化工艺及组织性能分析

采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、电导率等检测手段,对铸态和均匀化态的2219合金微观组织、第二相分布及电导率进行研究分析。结果表明,2219合金铸态组织存在着枝晶偏析,在晶界上聚集大量的Al₂Cu相,并有长条状的脆性相Al₇Cu₂（Fe、Mn）穿插在晶界上。经525 ℃均匀化处理22 h后,晶界上Al₂Cu相回溶到基体中,枝晶网络被破坏,枝晶偏析消除,Cu元素从晶界到晶内的分布趋于平稳;处于亚稳态的溶质原子从过饱和固溶体中析出,在晶内呈细小、弥散地分布,基体溶质原子固溶度降低,电子散射作用减弱,电导率提高10 %IACS。     

5383铝合金铸锭偏析行为及均匀化制度的研究

采用扫描电子显微镜（SEM）,X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）,研究了铸态5383铝合金的元素偏析行为及均匀化制度对其微观组织演变的影响.研究结果表明：铸态5383铝合金组织中Mg、Cu和Mn等元素偏析严重,晶界处有大量网状分布的难溶金属间相;均匀化处理后,非平衡共晶相和难溶金属间相发生回溶,晶粒长大并球化,Mg、Cu和Mn等元素偏析程度减小,同时在位错和晶界附近有大量细小析出相;结合试验及均匀化动力学方程计算结果,得到试验合金的最佳均匀化工艺为480~490℃退火24 h,过烧温度为506℃.     

均匀化处理对Fe基中熵合金组织及力学性能影响

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼-铜模负压吸铸法制备了(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_98.5Y_1.5(Y=Cu、Ag)、(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₇Cu_1.5Ag_1.5中熵合金. 通过建立均匀化动力学方程,研究了均匀化温度和时间对力学性能的影响.对(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_98.5Y_1.5(Y=Cu、Ag)、(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₇Cu_1.5Ag_1.5中熵合金分别在873、973、1 073、1 173、1 273 K进行6 h均匀化处理,研究其组织结构和压缩性能的关系.结果表明:通过施加均匀化处理使合金元素均匀分布、偏析显著减少,1 173 K均匀化处理后合金具有好的相稳定性,仍为fcc结构.在1 173 K时,(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₇Cu_1.5Ag_1.5中熵合金的压缩力学性能最优,其抗压强度及塑性应变分别为3 992.4 MPa和35.75%,且实验结果与均匀化扩散动力学方程计算预测相符.     

升温速率对1933铝合金铸锭均匀化组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、透射电镜和X线衍射分析等试验手段,研究升温速率对1933铝合金铸锭均匀化显微组织的影响.研究结果表明;合金铸态中主要存在α(Al)+η(MgZn2)非平衡共晶组织、AlZnCu相和AlCuFe相;均匀化处理后共晶组织被消除,η相溶解,合金中残留有AlZnCu相和AlcuFe相;合金经465℃/24 h、升温速率为200℃/h均匀化处理后,晶界附近存在一个明显的无A13Zr粒子析出带(DFZ),宽度为3～5 μm,晶粒中心Al3Zr粒子的密度较小,约为120个/μm3,粒子尺寸较大,半径约为15 nm;均匀化慢速升温(20℃/h)将无弥散析出区(DFZ)的宽度减小到0.5μm,晶内Al3Zr粒子分布更弥散细小,粒子半径为10 nm,粒子密度约为400个/μm3.     

均匀化方法中等效弹性模量的计算

提出了基于均匀化理论的确定具有微结构的分布材料结构的有效弹性模量的方法,对具有小孔隙的材料在空洞中没有外力的条件下建立了控制方程,用摄动法推导出等效弹性模量计算公式,并用有限元法给出了算例。     

5083铝合金铸锭均匀化退火的组织与性能

摘要：为研究5083铝合金均匀化退火后的组织及力学性能,利用光学显微镜、扫描电镜、万能力学实验机,分析了5083铝合金铸锭不同均匀化退火工艺后组织演变与力学性能变化。结果表明：随均匀化退火温度的提高,铸锭枝晶卢相大部分溶解,剩余卢相有球化的趋势。常温力学性能测试表明,均匀化退火后,拉伸强度明显提高,延伸率下降,显示脆性断裂;高温瞬时拉伸表明,均匀化退火降低了铸锭的拉伸强度,显示解理断裂。     

均匀化退火对AZ31B镁合金组织与性能的影响

AZ31B镁合金铸态组织晶界处存在粗大的"骨骼"状Mg17Al12相以及凝固过程中产生的成分偏析,严重影响了铸锭的成形性能.为改善其成形性能,对铸态试样进行了均匀化退火试验,其保温温度为380,400,420 ℃以及保温时间为6,15,24 h.均匀化退火后Mg17Al12相呈细小的颗粒状分布在α-Mg基体上,枝晶偏析大部分得到消除,镁合金的塑性得到改善.根据均匀化退火后的组织与性能变化确定了最佳的退火工艺为400 ℃×15 h.     

铸锭扩径对TC4锻坯成分的均匀性及波动性的影响

选择5个批次的TC4扩径铸锭,分别沿锻坯的长度及宽度方向对其主要成分分布的均匀性及波动性进行探究。结果表明：TC4锻坯沿两个方向的主要元素分布基本都居于预期目标中部,但沿长度方向的主要元素分布均匀性不及沿宽度方向的。Fe、Al、O、V 4种元素的均匀性依次递减,其中O的分布存在头部超预期目标上限的情况。利用方差分别计算沿两个方向的主要元素波动比,发现其按照Al、V、Fe、O的顺序递减,且前两者的波动比在同一数量级(10^-2)并远大于后两者的(10^-4)。沿宽度方向的主要元素的波动比要略低于沿长度方向的,其中O沿两个方向的波动比最小,稳定性最好。     

均匀化处理对7A52铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率测量、金相和高温原位X射线衍射分析技术研究不同均匀化处理条件下7A52铝合金组织与性能的变化规律，着重讨论不同均匀化处理条件下合金的物相组成及其演变、基体固溶体固溶度的变化与合金硬度和电导率的关系。研究结果表明：铸态合金由α-Al过饱和固溶体及少量平衡相MgZn2组成；在均匀化处理过程中，铸态合金显微组织结构发生了2个方面的变化：一方面，在300℃以下均匀化，过饱和固溶体分解，析出MgZn2平衡相；在400℃以上均匀化，上述平衡相又逐步回溶到基体固溶体中；另一方面，在400℃以上均匀化，铸态合金枝晶组织和枝晶间粗大的平衡相随均匀化温度的升高而逐步消失，与此同时，铸态合金的硬度先降低然后升高，电导率则先升高然后降低。这种性能的变化与铸态合金的组织结构变化一一对应。7A52合金铸锭适宜的均匀化处理工艺为470℃／24h。     

Microstructural evolution in Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr alloys during short-time homogenization

Microstructural evolution in a new kind of aluminum (Al) alloy with the chemical composition of Al-8.82Zn-2.08Mg-0.80Cu-0.31Sc-0.3Zr was investigated. It is found that the secondary phase MgZn₂ is completely dissolved into the matrix during a short homogenization treatment (470℃, 1 h), while the primary phase Al₃(Sc,Zr) remains stable. This is due to Sc and Zr additions into the Al alloy, high Zn/Mg mass ratio, and low Cu content. The experimental findings fit well with the results calculated by the homogenization diffusion kinetics equation. The alloy shows an excellent mechanical performance after the short homogenization process followed by hot-extrusion and T6 treatment. Consequently, a good combination of low energy consumption and favorable mechanical properties is obtained.     

深冷处理下铝和铝合金的晶粒转动

在80K,47～60h条件下,对1～8系12种铝合金进行了深冷处理．通过研究发现,长时间的深冷处理可以使铝和铝合金的XRD衍射峰值的强弱发生明显的变化,即深冷处理使铝和铝合金晶粒发生了转动,出现了择优取向即织构现象．为了进一步证实这种现象,对深冷处理前后的高纯电容铝箔进行了面密度扫描,并计算了各(HKL)晶面的轴密度ρ(HKL)和晶面占参与衍射的晶面总数的比A(HKL)．此外,对深冷处理下铝和铝合金发生晶粒转动的机理进行了讨论．结果表明,从高纯电容铝箔轧制材和工业纯铝(1230合金)的挤压材深冷处理后的衍射峰值增强并非同一衍射晶面,可以认为深冷处理引起的择优取向不仅取决于铝合金的成分,还与加工工艺有关     

注温和注速对钢锭头部积渣的影响

使用膨胀型复合模铸保护渣保护浇注钢锭 ,普遍存在的一个问题是容易使钢锭产生头部积渣这一表面缺陷。通过工业实验 ,研究了注温和注速这两个主要浇注工艺条件对钢锭头部积渣的影响规律。研究结果显示 ,适当提高浇注温度和适当降低浇注速度可以减少钢锭头部积渣 ,改善钢锭表面质量。     

稀土对Zn-15Al合金组织和耐蚀性的影响

制备了一种稀土 Zn 1 5Al合金 ,并用人工海水浸泡合金进行了腐蚀实验 ,借助金相与扫描电镜观察其腐蚀形貌及组织变化情况 .结果表明 :适量稀土的加入可细化Zn 1 5Al合金的铸态组织 ,而对合金的耐蚀性能无显著改善 ;当微量Cu、Mg及稀土复合添加时可显著改善合金的耐蚀性能 .通过实验确定了Ce的最佳含量为 0 .1 % (质量分数 ) .     

基于正交试验对铸造铝合金电导率和抗拉强度影响规律的分析

挑选了铝合金中常用的9种合金元素,根据这些元素对铝合金物理性能和微观组织的影响规律和影响机制进行了分类。通过设计四因素三变量正交试验分析了这些合金元素对Al-7Si合金导电性能和抗拉强度的影响规律,为开发兼具高导电(热)性能和高强度铸造铝合金提供了有价值的工艺参考。通过对比发现,Sr元素能有效将共晶Si相变质为纤维状,这有利于合金电导率的提升;质量分数为0.6%的Fe也能适当提升合金的电导率。Sb元素能有效将共晶Si相变质为细小片状,这有利于合金抗拉强度的提升;质量分数为0.5%的Ni或0.5%的Zn也能适当提升合金的抗拉强度。Sr和Sb同时加入合金中,共晶Si相的变质效果会恶化,并导致粗大片状共晶Si相析出。     

中频电磁场对连续铸造铝合金铸锭表面质量影响

研究了在冷坩埚式结晶器外施加中频电磁场对铝合金连续铸造铸锭表面质量的影响，通过测量结晶器内的磁场分布确定了铝合金电磁连铸的基本工艺参数．研究结果表明：采用在结晶器壁开缝的方法可以有效地提高结晶器内的磁感应强度．对本工艺，当开缝数在12—18的条件下，磁场分布基本均匀；施加中频电磁场可有效地消除偏析瘤，明显地改善连铸坯的表面质量．     

Microtextural evolution of different TRC AA8006 alloy sections with homogenization

Grain microtexture evolution in twin-roll cast AA8006 alloy sheets subjected to different treatments was investigated using electron backscatter diffraction. The textures of rolling-transverse and normal-transverse sections were characterized in original as-cast twin-roll casting and cold-rolled samples as well as samples homogenized at 500℃ for 8 h and at 580℃ for 4 h. It is found that grains on both the rolling-transverse and normal-transverse sections of cold-rolled samples are made finer by rolling deformation and coarsened after homogenization. Annealing temperature has a stronger effect on the microstructural evolution than annealing time. The grain growth direction is parallel to the normal-transverse section, while grain deformation is more stable on the rolling direction than on the normal direction. The rolling orientations display more obvious anisotropy on the normal-transverse sections than on the rolling-transverse sections. Grain recrystallization and growth occur much easier on the normal-transverse section than on the rolling-transverse section for samples homogenized at 500℃ for 8 h. A special misorientation relationship between cold deformation texture, such as S orientation {123}<634> and cube orientation <110>‖X_axis[cubic], and recrystallization texture after homogenization, such as R orientation {124}<211> and P orientation {011}<122>, is observed.