2024铝合金在强变形过程中时效析出相的演变
真空时效过程中常温冷轧2024铝合金微观结构演变
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟真空时效过程中常温冷轧2024 铝合金微观结构演变利用透射电子显微镜(TEM)系统地研究了常温大应变量冷轧的2024 铝合金真空时效过程中析出相的类别、形态、尺寸和分布。
结果发现，大应变量时效样品中析出相的演变序列不同于T351 态样品。
冷轧改变了合金样品时效时析出过程，激发Ω 相析出。
冷轧态合金时效时的析出序列为：SSSSS(S)相Ω相。
Al-Cu-Mg 系合金是常见的可热处理强化型合金，通常认为该合金的时效析出序列为：SSSS(过饱和固溶体)GPB 区SS。
该系合金具有较高的强度、优异的抗疲劳性能和一定的抗腐蚀能力。
随着机械纳米化的发展，工业上迫切地希望利用剧烈塑性变形(SPD)方法进一步提高合金的使用性能，常用的SPD 方法主要有等通道转角挤压(ECAP)，高压扭转(HPT)、动态塑性变形(DPD)等。
在剧烈塑性变形过程中，晶粒尺寸细化可达到微米甚至纳米级别。
但是，剧烈塑性变形方法在提高材料强度的同时常常伴随着韧性的降低。
利用剧烈塑性变形产生的细晶强化和时效过程中产生的析出强化，已经可以使该系合金获得较高的强度和较好的延伸率，真空技术网(chvacuum/)认为其较优异的力学性能与时效过程中的析出相的类型、尺寸、大小、分布和数量等密切相关。
本文主要目的是采用适当的加工工艺，使2024 铝合金获得了良好的综合机械性能。
并利用TEM 表征其微观组织的演变规律，为工业生产过程中适当地调控析出相类型、分布等微观结构元素提供理论指导。
1、试验方法和试验样品制备的铝合金参照普通商用2024 铝合金成分进行配制，具体配比为Al-4 . 45wt%Cu-1 . 50wt%Mg-0.9wt%Mn-0.50wt%Fe-0.50wt%Si-0.25wt%Zn。
采用真。
《2024年6061铝合金应力时效组织与性能研究》范文
《6061铝合金应力时效组织与性能研究》篇一一、引言在当代的金属材料领域中，铝合金以其优良的机械性能、加工性能和耐腐蚀性等特性，被广泛应用于各种工程结构件和零部件的制造中。
其中，6061铝合金因其良好的可塑性和耐热性，在航空航天、汽车制造、船舶建筑等重要行业中发挥着不可替代的作用。
本论文着重研究了6061铝合金在应力时效下的组织结构与性能变化。
二、材料与方法2.1 材料准备实验采用的标准6061铝合金板材，通过采购合格的铝合金材料后，进行切割、抛光等预处理，以备后续实验使用。
2.2 实验方法（1）组织观察：利用光学显微镜（OM）和电子显微镜（SEM）对不同时效条件下的合金组织进行观察。
（2）力学性能测试：进行拉伸实验和硬度测试，了解材料的机械性能。
（3）金相分析：对试样进行金相处理，并采用X射线衍射分析技术（XRD）进行相分析。
（4）应力时效处理：在不同温度和时间条件下对样品进行应力时效处理。
三、实验结果与讨论3.1 显微组织分析在光学显微镜下，观察发现，6061铝合金的微观结构主要呈现出细小的等轴晶粒形态。
随着应力时效处理的时间和温度的变化，晶粒尺寸和形态均有所变化。
电子显微镜观察发现，在应力作用下，晶界出现了一些微小的变化，如晶界弯曲、晶界滑移等现象。
3.2 力学性能分析通过拉伸实验和硬度测试，发现经过不同应力时效处理的6061铝合金，其力学性能有明显差异。
随着时效时间和温度的增加，合金的屈服强度和抗拉强度有所提高，但塑性略有降低。
这一变化规律符合时效强化效应的特点。
3.3 应力时效对组织与性能的影响应力时效处理对6061铝合金的组织和性能产生了显著影响。
一方面，应力时效处理促进了合金的晶粒细化，提高了合金的力学性能；另一方面，应力时效处理也导致了合金中析出相的分布和尺寸的变化，从而进一步影响了合金的性能。
四、结论本研究通过系统地研究6061铝合金在应力时效条件下的组织与性能变化规律，发现应力时效处理能够显著提高合金的力学性能。
《2024年6061铝合金热变形及时效行为研究》范文
《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言6061铝合金作为一种常见的轻质合金材料，因其良好的可塑性、可加工性以及优良的耐腐蚀性，被广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
然而，其性能的发挥往往受到热变形及时效行为的影响。
因此，对6061铝合金热变形及时效行为的研究具有重要意义。
本文将对6061铝合金在热变形及时效过程中的行为、影响因素和机制进行研究分析。
二、材料与实验方法本部分主要介绍实验所需的6061铝合金材料、实验设备及实验方法。
首先，选择合适的6061铝合金材料，并对其成分进行检测。
其次，采用热模拟机进行热变形实验，通过控制温度、速度等参数，观察其热变形行为。
最后，对热处理后的样品进行时效处理，观察并分析其性能变化。
三、热变形行为研究本部分将重点研究6061铝合金在热变形过程中的行为及影响因素。
首先，通过对热变形过程中材料的显微组织观察，了解其晶体结构、晶粒尺寸及取向的变化。
其次，分析温度、速度等参数对热变形行为的影响，探讨其影响机制。
此外，还将研究合金元素对热变形行为的影响，以及合金元素与晶体结构、晶粒尺寸之间的相互作用关系。
四、时效行为研究本部分将研究6061铝合金在时效过程中的性能变化及影响因素。
首先，对时效处理后的样品进行力学性能测试，如硬度、拉伸强度等，了解其性能变化情况。
其次，通过显微组织观察，分析时效过程中材料的显微组织变化，如晶界清晰度、第二相颗粒的分布及尺寸等。
最后，研究时效参数（如温度、时间等）对性能变化的影响及影响机制。
五、结果与讨论本部分将详细分析实验结果，探讨6061铝合金的热变形及时效行为及其影响因素。
首先，根据实验数据绘制热变形曲线、显微组织变化图等图表，直观地展示实验结果。
其次，结合理论分析，探讨热变形过程中晶体结构、晶粒尺寸及取向的变化机制；分析时效过程中力学性能及显微组织变化的原因及影响因素。
最后，总结出影响6061铝合金性能的关键因素及优化措施。
六、结论本部分将总结全文的研究成果及主要结论。
时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变
时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变李萍;陈慧琴【摘要】采用热力模拟试验方法对具有时效态和过时效态初始组织的新型 Al-Zn-Mg-Cu 高强铝合金试样进行了热压缩实验，分析了在热变形过程中的流变行为和微观组织演变。
研究结果表明，时效态与过时效态试样都具有动态回复型流变应力曲线特征，且相同变形条件下时效态试样的流变应力高于过时效态流变应力，平均应力指数值分别为6.4525和5.6459，热变形激活能值分别为247.457 kJ/ mol 和178.252 kJ/ mol.两种状态试样热变形组织演变基本规律为：高温条件下，析出相溶入基体组织，晶粒长大倾向高；当变形程度较大时（60%~80%），可以获得细小的晶粒组织；低温变形条件下，析出相含量较高，晶粒长大倾向小。
比较发现，高温变形过程中，时效态试样晶粒长大倾向小，变形程度较大时晶粒组织更加细小均匀；而过时效态试样晶粒组织经历了变形较小时的粗化到变形较大时的细化。
%Hot-compression experiments of new Al-Zn-Mg-Cu alloy with as-aged and as-overaged starting structures were carried out by thermo-mechanical modeling testing method. Hot-deformation Behavior and microstructure evo-lution of the alloy with as-aged and as-overaged starting structures have been analyzed. The results indicate that both samples have the dynamic recovery flow stress curves with higher stress of as-aged samples at the same de-formation conditions. The average stress exponents are 6. 4525 and 5. 6459 respectively,and the average hot-de-formation active energy are 247. 457 kJ/ mol and 178. 252 kJ/ mol respectively for the as-aged and the as-overaged samples. Microstructure evolutions during hot deformation of both samples are that precipitatedphases dissolved in-to the matrix,and grain grows fast during deformation at higher temperature;while refined grains can be obtained when high reduction is great than 60% ~ 80% . However,the content of precipitated phases is higher,and grain grows slowly during deformation at lower temperature. By comparing analyses,it is shown that refined grains after lager strain are smaller and more uniform for the as-aged samples due to lower grain growth rate at the high temper-ature deformation conditions;while grain coarsening occurs at small strain and grain refining presents at large strain for the as-overaged samples at high-temperature deformation processes.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】6页(P358-363)【关键词】高强铝合金;热变形;流变应力;微观组织【作者】李萍;陈慧琴【作者单位】太原科技大学，太原 030024;太原科技大学，太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+高强铝合金是航天航空领域的主要结构材料[1]。
《2024年时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》范文
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，合金材料因其优异的力学性能和良好的加工性能，在航空、航天、汽车等领域得到了广泛应用。
47Zr-45Ti-5Al-3V合金作为一种新型的高强度轻质合金，其组织和性能的研究具有重要意义。
本文旨在探讨时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响，以期为该合金的进一步应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料准备选用47Zr-45Ti-5Al-3V合金作为研究对象，通过真空熔炼法制备合金试样。
2. 时效处理将合金试样进行不同时间、不同温度的时效处理，观察时效处理对合金组织与性能的影响。
3. 实验方法采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段，观察合金的显微组织、相结构及成分分布；通过拉伸试验、硬度测试等方法，测定合金的力学性能。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 显微组织观察通过金相显微镜和扫描电镜观察，发现时效处理后，47Zr-45Ti-5Al-3V合金的显微组织发生了明显变化。
随着时效时间的延长和温度的升高，合金中的第二相析出物增多，且分布更加均匀。
这有利于提高合金的力学性能。
2. 相结构分析X射线衍射结果表明，时效处理后，合金的相结构发生了变化。
析出相的出现使得合金的晶体结构更加稳定，提高了合金的抗变形能力。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 力学性能拉伸试验和硬度测试结果表明，时效处理能够显著提高47Zr-45Ti-5Al-3V合金的力学性能。
随着时效时间的延长和温度的升高，合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率均有所提高。
这主要是由于时效处理促进了第二相的析出和分布，使得合金的晶体结构更加稳定，抗变形能力增强。
2. 耐腐蚀性能此外，时效处理还能改善合金的耐腐蚀性能。
第二相的析出和分布有助于提高合金表面的致密性，减少腐蚀介质对合金的侵蚀，从而提高其耐腐蚀性能。
《2024年高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响》范文
《高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响》篇一一、引言铝基合金由于其在航空、汽车和电子工程等多个领域的广泛应用，其性能优化与处理工艺的深入研究具有重要意义。
其中，Al-Mg-Si合金作为一种典型的铝合金，具有优异的力学性能、加工性能以及耐腐蚀性能，是工程材料领域的常见选择。
本文主要关注的是高压环境下Al-Mg-Si合金的时效行为。
高压的引入对于该合金的性能有重要影响，能够加速原子运动、影响材料的结构及物理性质，进而影响其时效行为。
本文将从实验设计、结果分析等方面，深入探讨高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响。
二、实验设计本实验主要研究高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响。
首先，选取了不同成分的Al-Mg-Si合金作为研究对象，然后通过不同的高压处理条件（如压力大小、处理时间等）进行实验。
在实验过程中，我们采用了先进的X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜等设备进行观察和分析。
通过时效处理和热处理后的力学性能测试，对比分析了不同高压条件下的时效行为变化。
三、实验结果与讨论（一）高压对Al-Mg-Si合金结构的影响实验结果表明，在高压环境下，Al-Mg-Si合金的晶格结构发生了明显的变化。
随着压力的增加，晶格参数和晶粒尺寸均有所减小，这表明高压能够促进原子间的紧密排列，提高合金的致密度。
此外，高压还可能引起合金中相的转变或相的细化，从而影响其力学性能和物理性质。
（二）高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响在时效过程中，高压对Al-Mg-Si合金的析出行为有显著影响。
在高压条件下，合金的析出速度加快，析出相的形态和分布也发生了明显的变化。
这些变化有利于提高合金的硬度和强度等力学性能。
同时，我们还发现，在一定的高压范围内，压力越大，合金的时效效果越好。
然而，当压力超过一定范围时，过高的压力可能会破坏合金的微观结构，导致时效效果下降。
（三）影响因素分析在高压条件下，合金元素的扩散速度加快，有利于合金元素的均匀分布和固溶度的提高。
2024铝合金中s相析出演化规律的tem研究
2024铝合金中s相析出演化规律的tem研究TEM（Transmission Electron Microscopy，透射电子显微镜）是一种常用的材料表征技术，通过电子束的透射来观察材料的微观结构和晶格缺陷等。
本文将探讨2024铝合金中S相析出演化规律的TEM研究。
一、引言2024铝合金是一种广泛应用于航空航天领域的高强度铝合金，具有良好的机械性能和耐腐蚀性。
其中，S相是2024铝合金中常见的强化相之一，其析出行为对合金的性能有着重要影响。
通过TEM研究，可以深入揭示2024铝合金中S相的形态、尺寸、分布以及S相与基体铝之间的界面特征，从而有效提升合金设计和制备的精度。
二、实验方法在进行TEM观察前，需要制备符合要求的样品。
首先，通过机械打磨和电解抛光等工艺对2024铝合金样品进行表面处理，以获得光洁的样品表面。
然后，使用聚焦离子束（Focused Ion Beam，FIB）技术在样品表面切割出薄片，通常厚度约为100-200 nm。
最后，将薄片放置在透明TEM网格上，并在真空条件下装入TEM仪器。
三、TEM观察结果在TEM观察过程中，可以借助电子束对样品进行显微镜成像和能谱分析。
通过选择适当的倍率和对比度调节，可以清晰地观察到S相在铝基体中的分布情况。
此外，通过能谱分析，还可以获取S相的化学组成信息。
在2024铝合金中，S相通常呈现出球状或棒状的形态，并分布在基体铝晶粒的晶界和内部。
S相的尺寸和分布对合金的性能具有重要影响，因此，通过TEM观察可以定量地分析S相的粒径和相对体积分数。
同时，还可以对S相与铝基体之间的界面特征进行研究，如界面的连续性、晶格匹配等。
四、S相析出演化规律通过大量的TEM观察数据，可以总结出2024铝合金中S相析出演化的规律。
在合金固溶处理后，随着时效时间的增加，S相首先出现在铝基体的晶界处，形成初生S相。
随后，初生S相逐渐长大，连接并形成连续的析出相。
当时效时间进一步增加时，连续的S相开始断裂，形成分散的析出相。
时效强化2024铝合金的摩擦学性能
时效强化2024铝合金的摩擦学性能夏延秋;赵生光【摘要】采用X射线衍射仪(XRD)对时效强化的2024铝合金进行分析;在MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验机上考察强化与未强化铝合金在含二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、二烷基硫代磷酸锌(ZDDP)和磷酸复酯铵盐(T391)添加剂的润滑油润滑下的摩擦磨损性能;采用扫描电镜(SEM)观察分析磨痕表面形貌;采用EDS 分析磨斑表明元素含量.结果表明:时效强化2024铝不但提高了铝的表面硬度,也提高了2024铝合金的摩擦学性能.时效强化的2024铝合金润滑性能的改善归因于铝合金的时效强化及润滑剂的摩擦化学作用.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2018(043)005【总页数】6页(P19-24)【关键词】时效强化;2024铝合金;润滑油添加剂;摩擦学【作者】夏延秋;赵生光【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206;华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206【正文语种】中文【中图分类】TH117.1铝及铝合金具有密度小、耐蚀性和成型性好等一系列优点，是航空航天和现代交通运输向轻量化、高速化方向发展的关键材料，被列为国家优先发展的材料。
铝合金材料不但能降低设备质量，还能大幅度提高汽车和飞机等运载工具的节能和减震性能，因此，铝合金材料在制造业有广泛的应用前景。
但是铝合金因硬度低、不耐磨、韧性差等缺点，限制了其应用。
为了提高铝合金的强度、耐磨等性能，人们采用了不同的热处理方式来提高铝合金的强度，如微弧氧化可以提高铝合金耐磨性能[1]，热处理可以提高铝合金强度等[2]。
目前汽车和飞机等多采用强化铝合金作零部件，如汽车发动机活塞。
活塞作为发动机中最重要的运动部件之一，通过改善活塞与气缸的摩擦特性，来提高发动机的机械效率，减少污染物排放，延长发动机使用寿命等一直是科研人员研究的一个重点方向[3-5]。
由于铝合金难润滑的特点，使其应用受到很大限制[1,6-8]。
《2024年时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》范文
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言在金属材料科学中，合金的性能常常依赖于其组织结构，而组织结构则受多种工艺参数影响。
时效处理是其中一种重要的热处理方式，它能有效调控合金的微观组织，进而提升材料的力学性能和物理性能。
本文着重探讨时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响。
二、关于47Zr-45Ti-5Al-3V合金47Zr-45Ti-5Al-3V合金是一种新型的高性能轻质合金，具有优良的力学性能和物理性能，广泛运用于航空航天、汽车制造等领域。
该合金以其独特的多相组织结构而受到广泛关注。
三、时效处理的原理和步骤时效处理是一种热处理过程，它通过调整合金的微观结构来改善其性能。
具体来说，时效处理是在特定温度下对合金进行加热和冷却的过程，以促进合金中各元素的扩散和沉淀。
在47Zr-45Ti-5Al-3V合金中，时效处理通常包括以下几个步骤：首先，将合金加热至预定温度并保持一段时间；然后进行快速冷却，接着是缓慢的自然冷却过程。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响经过适当的时效处理后，47Zr-45Ti-5Al-3V合金的组织结构将发生显著变化。
一方面，时效能促进合金中相的析出和分布。
这种析出会细化晶粒，优化微观组织结构，进而增强合金的机械性能。
另一方面，在合适的时间内和适当的温度下进行时效处理还能影响材料的强度和硬度，甚至影响到合金的塑性和韧性。
五、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响（一）机械性能经过适当时效处理的47Zr-45Ti-5Al-3V合金的机械性能会得到显著提升。
这主要体现在其抗拉强度、屈服强度以及硬度的提高。
这是因为时效处理过程中析出的相能有效提高材料的硬度并改善其抗拉和抗压性能。
（二）物理性能除了机械性能外，时效处理还会影响合金的物理性能。
例如，经过适当时效处理的合金在高温下能保持较好的稳定性和抗氧化性。
《2024年6061铝合金应力时效组织与性能研究》范文
《6061铝合金应力时效组织与性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其轻质、高强、耐腐蚀等特性在航空、汽车、机械制造等领域得到了广泛应用。
6061铝合金作为其中的一种典型代表，其优良的加工性能和力学性能使其在各种应用场景中具有重要地位。
然而，对于6061铝合金在应力作用下的时效组织与性能变化，仍需要深入研究。
本文将通过实验手段，探讨6061铝合金在应力时效条件下的组织演变及性能变化。
二、实验材料与方法本实验选用的材料为6061铝合金，其化学成分、力学性能等基础数据已在相关文献中给出。
实验方法主要采用应力时效处理与金相显微镜观察、硬度测试、拉伸试验等手段。
（一）实验过程1. 制备试样：根据实验需求，将6061铝合金加工成标准试样。
2. 应力时效处理：将试样分别进行不同时间（如：0h、2h、4h、8h）的应力时效处理，处理过程中保持一定的温度和应力条件。
3. 组织观察：采用金相显微镜观察试样的微观组织变化。
4. 性能测试：进行硬度测试和拉伸试验，分析试样的力学性能。
三、实验结果与分析（一）应力时效过程中的组织演变通过金相显微镜观察，我们发现6061铝合金在应力时效过程中，晶粒内部出现了明显的析出相，这些析出相随着时效时间的延长而逐渐增多。
同时，晶界处的析出相也发生了明显的变化，表现为数量增多、尺寸增大。
这些变化表明，在应力作用下，6061铝合金的微观组织发生了显著的演变。
（二）应力时效对性能的影响1. 硬度变化：随着应力时效时间的延长，6061铝合金的硬度逐渐提高。
这主要是由于晶粒内部和晶界处的析出相增多、尺寸增大，使得合金的硬度得到提高。
2. 拉伸性能：通过拉伸试验，我们发现应力时效处理后的6061铝合金具有更高的抗拉强度和延伸率。
这表明，适当的应力时效处理可以改善合金的力学性能。
四、讨论与结论本实验研究了6061铝合金在应力时效条件下的组织演变与性能变化。
实验结果表明，在应力作用下，6061铝合金的微观组织发生了显著的演变，晶粒内部和晶界处的析出相增多、尺寸增大。
《2024年6061铝合金热变形及时效行为研究》范文
《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其优良的物理性能和加工性能在各个领域得到广泛应用。
其中，6061铝合金作为一种典型的铝合金材料，其力学性能、耐腐蚀性和热处理行为均具有良好的应用潜力。
因此，研究6061铝合金的热变形及时效行为，对于提高其加工性能和优化热处理工艺具有重要意义。
本文旨在通过对6061铝合金的热变形及时效行为进行深入研究，为实际生产提供理论依据和指导。
二、材料与方法1. 材料制备实验所用的6061铝合金由熔炼、铸造和热处理等工序制备而成。
原料按照一定比例混合后进行熔炼，熔炼过程中进行除气、除渣等操作以保证合金的纯净度。
然后进行铸造和热处理，得到实验所需的6061铝合金。
2. 热变形实验热变形实验采用热模拟机进行。
在一定的温度范围内，以不同的加热速率和变形速率对合金进行热变形实验，观察其变形行为和微观组织变化。
3. 时效实验时效实验是将热变形后的合金在一定的温度下进行时效处理，观察其组织和性能的变化。
实验过程中记录时效时间和性能指标，为后续分析提供数据支持。
三、结果与分析1. 热变形行为在热变形实验中，发现6061铝合金在高温下具有较好的塑性变形能力。
随着温度的升高和加热速率的增加，合金的变形能力逐渐增强。
在较高的变形速率下，合金的晶粒发生明显的塑性变形和动态再结晶现象。
此外，通过观察微观组织变化，发现热变形过程中晶粒尺寸、形状和取向均发生变化。
2. 时效行为时效实验结果表明，随着时效时间的延长，6061铝合金的硬度逐渐增加，达到一定时间后趋于稳定。
同时，合金的强度和延伸率也发生变化。
通过观察时效过程中的微观组织变化，发现合金中析出相的数量和分布对性能有显著影响。
析出相的增多和分布均匀化有助于提高合金的力学性能。
四、讨论与结论通过对6061铝合金的热变形及时效行为进行研究，发现其具有良好的热加工性能和时效硬化特性。
在热变形过程中，合金的晶粒发生塑性变形和动态再结晶现象，导致晶粒尺寸和形状发生变化。
《2024年时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》范文
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，合金材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中得到了广泛的应用。
其中，47Zr-45Ti-5Al-3V 合金以其高强度、良好的耐腐蚀性和优异的加工性能，在航空、航天、汽车以及医疗器械等领域中发挥着重要作用。
然而，合金的性能并不仅仅取决于其化学成分，还与热处理工艺密切相关。
其中，时效处理作为一种重要的热处理工艺，对合金的组织和性能有着显著的影响。
本文将重点探讨时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响。
二、时效处理的原理及方法时效处理是一种通过调整合金的微观结构来改善其性能的热处理工艺。
在时效处理过程中，合金中的过饱和固溶体会发生脱溶、析出等反应，从而改变合金的组织结构。
针对47Zr-45Ti-5Al-3V合金，时效处理主要是在一定温度下进行，通过控制加热和冷却过程，使合金中的元素进行重新排列，从而达到优化性能的目的。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 晶粒尺寸：时效处理可以显著改变合金的晶粒尺寸。
在适当的温度和时间下进行时效处理，可以使晶粒尺寸细化，从而提高合金的力学性能。
2. 相结构：时效处理会促使合金中新相的形成和析出。
这些新相的析出不仅改变了合金的组织结构，还提高了其硬度、强度等性能。
3. 微观缺陷：时效处理还可以减少合金中的微观缺陷，如孔洞、夹杂等，从而提高合金的致密度和力学性能。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 力学性能：经过适当的时效处理，47Zr-45Ti-5Al-3V合金的硬度、强度和韧性等力学性能得到显著提高。
这是由于时效处理使得合金的晶粒尺寸细化、新相的析出以及微观缺陷的减少所致。
2. 耐腐蚀性：时效处理还能提高合金的耐腐蚀性。
这是因为经过时效处理后，合金的组织更加致密，减少了腐蚀介质对合金的侵蚀。
《2024年高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响》范文
《高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其轻质、高强度和良好的加工性能，在航空、汽车、电子等领域得到了广泛应用。
Al-Mg-Si合金作为一种典型的铝合金，其性能的优化一直是研究的热点。
其中，合金的时效行为对其力学性能和耐腐蚀性具有重要影响。
近年来，有学者提出，在时效过程中施加高压，可以显著改变合金的微观结构和性能。
本文旨在探讨高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响及其内在机理。
二、Al-Mg-Si合金的基本性质与时效过程Al-Mg-Si合金是一种具有良好加工性能和抗腐蚀性能的铝合金。
其主要元素包括铝、镁、硅以及少量的其他合金元素。
在制造过程中，合金通过固溶处理和时效处理来获得所需的性能。
固溶处理使合金元素在铝基体中达到过饱和状态，而时效处理则使这些合金元素在特定条件下重新排列，从而改善合金的力学性能。
三、高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响（一）实验方法本实验采用不同压力条件下的时效处理，对比分析了高压与常规条件下Al-Mg-Si合金的时效行为差异。
实验样品经过固溶处理后，分别在0MPa（常规条件）和不同压力（如100MPa、200MPa、300MPa）下进行时效处理。
（二）实验结果1. 微观结构变化：通过X射线衍射和透射电子显微镜观察发现，在高压条件下时效处理的Al-Mg-Si合金，其晶粒结构更加致密，晶界更加清晰。
同时，合金中析出相的数量和尺寸也发生了明显变化。
2. 力学性能：高压时效处理的Al-Mg-Si合金具有更高的硬度、抗拉强度和延伸率。
这表明高压时效处理显著提高了合金的力学性能。
3. 耐腐蚀性：通过电化学腐蚀测试发现，高压时效处理的Al-Mg-Si合金具有更好的耐腐蚀性。
这可能是由于高压处理使得合金表面形成了更致密的氧化膜，从而提高了其耐腐蚀性。
（三）影响机理分析高压条件下，原子间的距离减小，相互作用力增强，这有助于合金元素的快速扩散和重新排列。
《2024年6061铝合金热变形及时效行为研究》范文
《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言铝合金作为一类具有良好机械性能、可塑性和耐腐蚀性的材料，在现代工程领域中得到了广泛应用。
其中，6061铝合金因其优秀的加工性能和优良的力学性能，在航空、汽车、电子等行业中备受青睐。
本文旨在研究6061铝合金在热变形过程中的行为，以及时效处理对其性能的影响，以期为实际生产与应用提供理论支持。
二、材料与方法1. 材料准备实验所采用的6061铝合金材料，其化学成分符合国家标准。
材料经过适当的预处理，包括清洗、切割和退火等步骤，以消除内部应力。
2. 热变形实验热变形实验在高温环境下进行，通过控制加热速率、变形温度、变形速率等参数，观察并记录材料的热变形行为。
3. 时效处理时效处理是在特定温度下对热变形后的材料进行长时间保温，以观察材料性能的变化。
实验中采用不同的时效时间，并对处理后的材料进行性能测试。
4. 性能测试通过硬度测试、拉伸试验、金相显微镜观察等方法，对6061铝合金的力学性能、微观结构等进行分析。
三、结果与分析1. 热变形行为在热变形实验中，观察到6061铝合金随着温度的升高和应变速率的增加，其塑性变形能力逐渐增强。
同时，材料在高温下的晶粒长大现象明显，但通过适当的控制参数，可以获得细晶组织。
2. 时效行为时效处理后，6061铝合金的硬度显著提高。
随着时效时间的延长，硬度的增长速率逐渐减缓。
通过金相显微镜观察发现，时效过程中材料内部析出了强化相，这些强化相的分布和数量随着时效时间的增加而变化。
3. 力学性能变化通过对时效处理后的材料进行拉伸试验，发现其抗拉强度和屈服强度均有所提高。
此外，材料的延伸率和冲击韧性也得到了改善。
这些变化与材料内部微观结构的变化密切相关。
四、讨论1. 热变形对微观结构的影响热变形过程中，材料的晶粒长大和细晶组织的形成对其力学性能具有重要影响。
细晶组织具有较高的强度和韧性，因此，通过控制热变形参数，可以优化材料的微观结构，进而提高其力学性能。
《2024年6061铝合金热变形及时效行为研究》范文
《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言铝合金作为一类具有良好机械性能、可塑性和耐腐蚀性的材料，在现代工程领域得到了广泛的应用。
其中，6061铝合金因具有良好的综合性能而被广泛应用在汽车、航空、航天等领域。
本论文以6061铝合金为研究对象，通过对其热变形行为和时效行为的系统研究，以了解其材料的微观组织结构和力学性能变化，为其在实际工程应用中提供理论支持。
二、材料与方法1. 材料准备本实验选用的材料为6061铝合金，其化学成分符合国家标准。
在实验前，对材料进行均匀化处理，以保证其组织结构的均匀性。
2. 热变形行为研究通过热模拟机对6061铝合金进行热压缩实验，实验过程中记录不同温度、不同应变速率下的真应力-真应变曲线，研究其热变形行为。
3. 时效行为研究将热压缩后的试样在不同温度下进行时效处理，观察其微观组织结构的变化，并测试其硬度、抗拉强度等力学性能。
三、实验结果与分析1. 热变形行为分析（1）真应力-真应变曲线分析通过对不同温度和应变速率下的真应力-真应变曲线进行分析，可以发现6061铝合金的流变应力随温度和应变速率的增加而变化。
在高温低应变速率条件下，流变应力较小，材料易于发生塑性变形。
（2）动态再结晶行为分析在热压缩过程中，观察到动态再结晶现象的发生。
随着温度的升高和应变速率的降低，动态再结晶程度增加，有利于提高材料的塑性和力学性能。
2. 时效行为分析（1）微观组织结构变化时效处理后，6061铝合金的微观组织结构发生变化，析出相的数量和尺寸随时效温度和时间的变化而变化。
这些析出相的分布和大小对材料的力学性能有重要影响。
（2）力学性能变化随着时效处理时间的延长和温度的升高，6061铝合金的硬度、抗拉强度等力学性能发生变化。
适当的时间和温度条件下的时效处理可以提高材料的力学性能。
四、讨论与结论通过对6061铝合金的热变形行为和时效行为的研究，我们可以得出以下结论：1. 6061铝合金的热变形行为受温度和应变速率的影响较大。
《2024年6061铝合金应力时效组织与性能研究》范文
《6061铝合金应力时效组织与性能研究》篇一一、引言在当代的金属材料领域中，铝合金以其优良的机械性能和广泛的用途备受关注。
其中，6061铝合金因其卓越的耐腐蚀性、良好的加工性能和较高的强度而被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
然而，其在实际应用中常常会受到不同程度的应力作用，进而产生应力时效现象。
应力时效对材料的组织和性能有着显著影响，因此，对6061铝合金的应力时效组织与性能进行研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究现状目前，国内外学者对铝合金的应力时效现象进行了大量研究，主要集中在应力时效过程中合金的组织变化、力学性能变化以及影响因素等方面。
然而，针对6061铝合金的应力时效研究尚不够深入，尤其是关于其组织变化与性能之间的关系以及影响因素的研究仍需进一步开展。
三、研究内容（一）实验材料与方法本实验采用6061铝合金作为研究对象，通过拉伸试验、金相显微镜观察、扫描电镜观察以及硬度测试等方法，研究其应力时效过程中的组织与性能变化。
（二）应力时效组织研究在应力时效过程中，通过金相显微镜和扫描电镜观察合金的微观组织变化。
主要观察晶粒形态、晶界结构、析出相等的变化情况，并分析其与应力时效时间、温度等因素的关系。
（三）性能研究通过拉伸试验和硬度测试等方法，研究应力时效过程中6061铝合金的力学性能变化。
分析其抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能指标的变化规律，并探讨其与组织变化之间的关系。
四、结果与讨论（一）组织变化在应力时效过程中，6061铝合金的晶粒逐渐细化，晶界结构发生变化，析出相数量和分布也发生明显变化。
这些变化与应力时效时间和温度密切相关。
随着应力时效时间的延长和温度的升高，组织变化更加明显。
（二）性能变化随着应力时效时间的延长和温度的升高，6061铝合金的抗拉强度和屈服强度先增加后降低，而延伸率则逐渐降低。
这表明在一定的条件下，应力时效能够提高合金的力学性能，但过长的时效时间和过高的温度会导致性能下降。
2024铝合金中s相析出演化规律的tem研究 -回复
2024铝合金中s相析出演化规律的tem研究-回复2024铝合金是一种常见的高强度铝合金，具有优良的力学性能和耐腐蚀性能。
该合金中的s相析出演化规律对于了解合金的性能和工艺控制具有重要意义。
通过使用透射电子显微镜（TEM）技术，可以研究合金中s 相的形成、分布和演化过程。
本文将以2024铝合金中s相析出演化规律作为主题，详细介绍TEM研究的步骤和方法，并分析合金中s相析出的影响因素和机制。
研究步骤：1. 样品制备：首先，需要制备2024铝合金的样品。
通常采用减薄技术将合金刀片切割成薄片，然后使用机械研磨和电子枪抛光的方法将其制备成适合TEM观察的薄膜。
2. TEM观察：将样品放入TEM仪器中，并选择合适的条件进行观察。
通过TEM，可以使用高分辨率技术观察原子级别的细微结构。
在观察2024铝合金中的s相析出过程时，应该对合金进行多个时间点的观察，以了解相的形成和演化过程。
3. 形貌分析：通过TEM图像，可以观察到合金中s相的形貌。
根据图像的对比度和形状，可以初步确定s相的分布以及其形成方式。
此外，还可以使用扫描电子显微镜（SEM）来观察样品表面的细微结构，并结合EDS（能谱分析仪）技术来确定元素的分布情况。
4. 组织分析：通过TEM观察，可以区分合金中的晶粒和析出相。
通过选取合适的位置，使用选择区域电子衍射（SAED）技术来获取材料的衍射图像和衍射纹。
通过对衍射图像的解析，可以得到合金中晶粒的晶体结构和取向信息，从而进一步了解s相的形成机制。
5. 化学成分分析：通过TEM结合EDS技术，可以分析样品中的元素组成。
s相通常富含镍和铬等元素，通过定量分析EDS谱线的峰强度，可以得到s相的化学成分。
此外，还可以使用电子能量损失谱（EELS）技术来获取更准确的化学成分信息。
影响因素和机制分析：1. 成分效应：2024铝合金中添加的合金元素以及合金的化学成分对s相析出过程有重要影响。
例如，合金中的铜含量越高，会促使更多的s相析出。
《2024年6061铝合金热变形及时效行为研究》范文
《6061铝合金热变形及时效行为研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其轻质、高强度、良好的加工性能和耐腐蚀性等优点，在航空、汽车、电子等领域得到了广泛应用。
其中，6061铝合金以其优良的机械性能和抗腐蚀性，成为了工业生产中的一种重要合金材料。
本文将针对6061铝合金的热变形及时效行为进行研究，以期为相关领域的生产实践提供理论支持。
二、6061铝合金的组成与性能6061铝合金是一种典型的可热处理强化铝合金，其主要成分包括铝、镁、硅等元素。
该合金具有较好的可塑性和抗腐蚀性，可通过热处理来增强其机械性能。
三、热变形行为研究（一）热变形概述热变形是指金属在高温下通过塑性变形来改变其形状和尺寸的过程。
对于6061铝合金而言，其热变形行为受多种因素影响，如温度、应变速率、合金成分等。
（二）实验方法与过程本文采用高温拉伸实验，研究了不同温度和应变速率下6061铝合金的热变形行为。
实验过程中，通过观察合金的显微组织变化和力学性能变化，分析了热变形过程中合金的变形行为。
（三）实验结果与分析实验结果表明，随着温度的升高和应变速率的降低，6061铝合金的热变形能力增强。
在高温和低应变速率下，合金的显微组织更加均匀，力学性能得到提高。
此外，合金的流变应力随温度和应变速率的变化呈现出明显的非线性关系。
四、时效行为研究（一）时效概述时效是指金属材料在固溶处理后，经过一定时间的自然时效或人工时效，使其性能得到进一步提高的过程。
对于6061铝合金而言，时效处理对其机械性能和耐腐蚀性有着显著影响。
（二）实验方法与过程本文采用人工时效处理，研究了时效过程中6061铝合金的显微组织变化和力学性能变化。
通过观察合金的晶粒尺寸、第二相粒子分布和尺寸变化，分析了时效过程中合金的性能变化。
（三）实验结果与分析实验结果显示，人工时效处理能显著提高6061铝合金的机械性能和耐腐蚀性。
随着时效时间的延长，合金中的第二相粒子逐渐长大并均匀分布，从而提高合金的强度和硬度。
《2024年高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响》范文
《高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝基合金因其良好的可塑性、轻质和优良的机械性能在航空、汽车等领域得到了广泛应用。
Al-Mg-Si合金作为铝基合金的一种，具有优良的抗腐蚀性、焊接性和力学性能，因此备受关注。
而在材料科学中，高压环境下的时效行为对合金的微观结构和性能有着显著影响。
本文将探讨高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响，分析其机制和潜在的应用前景。
二、Al-Mg-Si合金的基本性质和时效机制Al-Mg-Si合金是一种典型的可热处理强化型铝合金，其主要的强化元素包括镁（Mg）和硅（Si）。
在室温下，该合金通过固溶处理和时效处理来提高其机械性能。
时效过程中，合金中的溶质元素会从过饱和固溶体中析出，形成沉淀强化相，从而提升材料的硬度和强度。
三、高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响（一）对时效速度的影响在高压环境下，Al-Mg-Si合金的时效速度显著增加。
由于高压下原子间距离缩小，原子的扩散和迁移速度加快，这有利于时效过程中沉淀相的形成和长大。
此外，高压还能抑制其他非预期的化学反应，从而提高时效过程的效率。
（二）对微观结构的影响高压环境下，Al-Mg-Si合金的微观结构发生明显变化。
一方面，高压促进了沉淀相的均匀分布和细化；另一方面，它还可能导致晶格参数的微小变化和晶界的优化。
这些变化有助于提高合金的力学性能和抗腐蚀性。
（三）对力学性能的影响由于高压加速了时效过程并优化了微观结构，Al-Mg-Si合金的力学性能得到显著提升。
包括硬度、强度和韧性在内的各项指标均有所提高。
这为该合金在航空、汽车等领域的广泛应用提供了有力支持。
四、实验方法和结果分析为了研究高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响，我们采用了多种实验方法。
包括X射线衍射、透射电子显微镜观察以及硬度测试等。
实验结果表明，在高压环境下，Al-Mg-Si合金的时效过程明显加速，沉淀相的分布更加均匀且尺寸更小。
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３．１ 从Ｇｉｂｂｓ－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ方程可知［８］，在一个半 径为 ｒ、厚度为ｔ的析出相周边界面上的基体，其成 分为Ｃａ（ｒ）＝ Ｃａ（∞）（１＋２σＶｍ／ＲＴｒ），在其它条件不 变的情况下，Ｃａ（ｒ）值随析出相ｒ值的变小而提高。取 ｒ－为析出相颗粒的平均半径，与ｒ－成平衡的基体成 分为Ｃａ（ｒ－） ；假设ｄｒ／ｄｔ为常数，根据资料［８］提供的
Ｆｉｇ．４ ＸＲＤ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ａｓ－ａｇｅｄ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ（ａ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｔｅｎｔ ｏｆ ３４０％；ｂ ｕｎｄｅｆｏｒｍｅｄ）
２θ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０ ４５ ５０ ５５ ６０ ６５ ７０ ７５ ８０ ８５ ９０ ９５ １００
图 ５ 过时效态试样 ｘ 射线衍射图（ａ 累计变形 ３７０％；ｂ 未变形）
Ｆｉｇ．５ ＸＲＤ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ａｓ－ｏｖｅｒａｇｅｄ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ（ａ ａｃｃｕ－ ｍｕｌａｔｅｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｔｅｎｔ ｏｆ ３４０％；ｂ ｕｎｄｅｆｏｒｍｅｄ）
于加工硬化及晶粒细化引起的强化效果，合金硬度 将随变形量的增大呈线性上升。图 ２ 是试样固溶后 以不同工艺时效处理、再经不同压缩量变形后的硬 度曲线。从曲线可观察到，随变形量增大，两曲线 都出现一个硬度峰值，随后，虽然变形量增大，硬 度却呈下降趋势。这种现象用经典的金属材料强化 理论无法解释。作者认为，这是加工硬化、晶粒细 化强化、强变形导致析出粒子回归基体中使时效强 化效果减弱的综合结果。当变形量较小时，由于变 形导致的第二相回归量少，时效强化效果减弱的作 用低于加工硬化及晶粒细化强化的作用，综合结果 表现为随变形量增大硬度值上升。当变形量较大时， 由于加工硬化的效果随变形量的增大趋于平缓，而 强变形导致析出粒子大量回溶于基体中，因此时效 强化效果减弱的作用大于加工硬化及晶粒细化强化 的作用，综合结果表现为随变形量增大硬度值下降， 因此，硬度曲线出现峰值。透射电镜照片图３（ａ）与图 ３（ｂ）比对结果也证明，在常温下随变形量增大，已析 出的第二相粒子有明显回溶于基体中的现象。比对 图 ４、图 ５ 中的 Ｘ 射线衍射花样同样可发现，析出相 粒子在大塑性变形后几乎全部回溶于基体中。
试样状态
处理工艺
时效态
固溶处理（４９３℃＋３０ｍｉｎ＋ 水淬）＋ 时效（１２０℃＋１６ｈ＋ 空冷）
过时效态
固溶处理（４９３℃＋３０ｍｉｎ＋ 水淬）＋ 时效（２２０℃＋４８ｈ＋ 空冷）
轴
夹头 试样
夹头
Ｚ
Ｙ
Ｘ
图１ 二向反复变形示意图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｂｉａｘｉａｌ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ
量的强塑性变形研究文献中都报道过一种新现象［１－７］ ： 有试样在 ４９３℃固溶处理 ３０ｍｉｎ，随后淬入冷水中。
强烈塑性变形过程中，合金中第二相质点出现回溶、 其化学成分如表 １ 所示，热处理工艺如表 ２ 所示。
基体重新成为过饱和固溶体；在随后的再时效中，第
“二向反复累积变形”在Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟机
硬度 （ Ｈ Ｖ０００００００００
ａ ｂ
０ ４０ ８ ０ １２０ １６０ ２００ ２４０ ２ ８ ０
累积压缩变形率（％）
图２ ２０２４合金在不同累积压缩变形率下的硬度曲线 ａ 时效态 ｂ 过时效态
Ｆｉｇ．２ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｗｉｔｈ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｔｅｎｔ ｆｏｒ ２０２４ ａｌｌｏｙ ａ ａｓ－ａｇｅｄ ｂ ａｓ－ｏｖｅｒａｇｅｄ
Ｆｉｇ．３ ＴＥＭ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ ａｓ－ａｇｅｄ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｗｉｔｈ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｔｅｎｔ ｏｆ １００％（ａ）
ａｎｄ ２００％（ｂ ）
图 ４、图 ５ 分别为时效态、过时效态未变形试样 与强塑性变形试样的 Ｘ 射线衍射能谱比对图。
Abstract: Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｅｒｔｉｅｓ， ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ｔｈｅ ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄ ｐｈａｓｅｓ， ｉｎ ２０２４ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｂｉａｘｉａｌ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ Ｕｓｉｎｇ ＴＥＭ， ＸＲＤ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｈａｒｄｎｅｓｓ． Ｉｔ ｗａｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄ ｐｈａｓｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｈａｄ ｄｅｆｏｒｍｅｄ ａｎｄ ｂｅｅｎ ｒｅｆｉｎｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｒｅｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｍａｔｒｉｘ ｗｉｔｈ ａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｖｅｒｅ ｐｌａｓｔｉｃ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｔｅｎｔ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ ｐｈａｓｅ ｔｏ ｒｅｄｉｓｓｏｌｖｅ ｗａｓ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｐｈａｓｅ． Key Words: ｓｅｖｅｒｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ； ａｌｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ； ａｇｅ－ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄ ｐｈａｓｅ； ｒｅｔｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ
图中清楚表明：随压缩率增加，所有试样的硬 度都连续升高，且都显示出一个峰值。时效试样的 硬度峰值在累积压缩率约１２０％，过时效试样的硬度 峰值则在累积压缩率约 ２００％处出现。从 ＴＥＭ 显微 组织中可观察出，时效试样的析出物为亚稳态的θ″
图 ３ 时效态试样累积压缩变形 １００％（ａ）和 ２００％（ｂ） 的透射电镜图片
从而得出实际的应变量并做记录。挤压后测定变形 面的硬度值，再将试样沿轴旋转 ９０°后再次进行挤
者研究了 ２０２４ 铝合金在“二向反复累积变形”中组 压。
织、性能的变化，特别是析出相的改变。 １ 试验材料和方法
试样用材料采用高纯铝、和铝－铜中间合金配
硬度测试在维氏硬度测试仪上进行，载荷 １００ｇ；在光学显微镜和操作电压为 １６０ｋＶ 的 ＪＥＭ－ ２０００ＥＸ 透射电镜（ＴＥＭ）下观察显微组织；试样采
关键词： 强变形；２０２４ 铝合金；时效析出相；回归 中图分类号： ＴＧ１４６．２＋１ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００８－１６９０（２００５）０２－００２６－００４
Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ａｇｅ－ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄ Ｐｈａｓｅｓ ｉｎ ２０２４ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｌｌｏｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｅｖｅｒｅ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｄｒ／ｄｔ与ｒ的关系曲线可知，比ｒ－小的所有颗粒将溶 于基体中，使基体成分达到平衡的 Ｃａ（ｒ － ）值，而固 溶时效后的试样，在强变形过程中由于析出相的体 积分数相对于基体要小得多，形变将首先在析出物 上产主，导致析出相粒子相对于基体晶粒提前破碎、 细化。一旦析出相粒子细化至ｒ１ ＜ｒ－ １，则产生回归； 依次类推，随着变形量的增大，细化程度提高，则 逐渐出现 ｒ２＜ｒ－ ２、ｒ３＜ｒ－ ３、ｒｎ＜ｒ－ ｎ的粒子不断回 归于基体中，以至当变形量增大至一定程度后，析 出相粒子最终会全部回归于基体，造成时效强化效 果消除。在资料［３］中就报道了在Ａｌ －Ｃｕ 二元合金的 等径挤压变形中观察到呈针状的θ′过渡相室温下等 径角挤压 ８ 道次以后全部回归基体的现象。
～试验研究～
２０２４铝合金在强变形过程中时效析出相的演变
许晓嫦 １，刘志义 １，吴 纯 ２，黄月明 ２
（ｌ． 中南大学材料科学与工程学院；２． 中南大学机电工程学院，湖南长沙 ４１００８３）
摘 要： 利用透射电镜、Ｘ 射线衍射、硬度测量等实验手段，研究了 ２０２４ 铝合金在“二向反复累积变形”中 组织、性能的变化，特别是析出相的改变。发现：析出相粒子在“‘二向反复累积变形”过程中发 生破碎细化，并随变形量的增大逐渐回溶于基体；亚稳相回溶所需的变形量低于稳定相。
根据金属材料强化理论［８～９］ ，再结晶温度下，由
《热处理》 ２００５ 年第 ２０ 卷第 ２ 期
·２ ７ ·
Ｉ
Ｉ Ａｌ Ａｌ２Ｃ ｕ
Ａｌ Ａｌ２Ｃ ｕ
ａ ａ
ｂ
ｂ
２θ ２５ ３０ ３５ ４０ ４５ ５０ ５５ ６０ ６５ ７０ ７５ ８０ ８５ ９０ ９５ １００
图 ４ 时效态试样 ｘ 射线衍射图（ａ 累计变形 ３４０％；ｂ 未 变形）
比对图 ４、图５ 中的 ａ、ｂ 衍射花样，可观察到， 试样在１２０℃时效１６ｈ （图４ｂ）、在２２０℃时效４６ｈ后 （图 ５ｂ）存在大量析出相衍射峰，但在累积压缩变形 ３４０％（图 ４ａ）、３７０％（图 ５ａ）后，这些析出相衍射 峰几乎完全消失。由此，再次证实时效析出相在室 温大塑性变形过程中产生了回溶。 ３ 分析与讨论
用线切割和机械抛光到 ６０ μｍ，制备薄膜，随后在 ＣＥ－１０ 双喷抛光装置内进行电解腐蚀，电解液为硝 酸 ３０％，甲醇 ７０％，电解温度为 －２５℃；Ｘ 射线衍射 样品为块状，试验在 ＸＤ９８ 型 Ｘ 射线衍射仪上进行。 ２ 试验结果和分析 ２．１硬度试验
试样经“二向反复累积变形”后所测得的硬度 曲线如图 ２ 所示。
表 １ 合金化学成分 （ｗｔ％） Ｔａｂｌｅ １ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ２０２４ ａｌｌｏｙ （ｗｔ％）
Ｓｉ
Ｆｅ
Ｃｕ
Ｍｎ
０．５％
０．５％
３．８％～４．９％ ０．３％～０．９％
Ｍｇ １．３％～１．８％
Ｃｒ ０．１％
Ｚｎ ０．２５％
Ｔｉ ０．１５％
Ａｌ 其余
表２ 试样的处理工艺 Ｔａｂｌｅ ２ Ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ