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固溶时效处理对铝铜合金力学性能影响的研究作者：宫蓝波田俊来源：《科技风》2017年第11期摘要：AlCu合金的力学性能是对该合金的全面应用与开发研究重要参考，本论文着重总结从固溶时效处理对AlCu合金为基本而研究其在不同固溶时效处理实验操作条件下的显微组织和力学性能的变化。
关键词：AlCu合金；固溶时效；力学性能Al合金因其密度低、塑性好、比强度高、耐腐蚀性好、成型性好、导电与导热性优良等特点在现代工业生产与使用中起到不容忽视的作用，涉及到航空航天、机械制造、工程建筑等各个领域，近年来国际更是十分重视对它的深入开发和应用。
通过对AlCu合金显微组织与力学性质的研究已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。
一、固溶时效处理对AlCu合金的显微组织及力学性能影响研究现状AlCu合金的热处理对其显微组织及力学性质有直接影响。
从对其开发与应用角度来讲，研究固溶处理的温度与时间以及时效强化对合金显微组织及力学性能的影响至关重要。
JaeHo JANGl，等人在文献[1]中提到AlCu合金的力学性能随着固溶处理温度的升高先增加，然后降低。
人工时效处理实验结果表明，合金经180℃，时效8 h，可以获得最大的拉伸强度。
该实验以固溶处理为主要处理方式，分别从处理时间和处理温度两个方面进行考虑，将固溶处理的时间、温度对AlCu合金的力学性能的影响给出具体规律总结。
AlCuMgAg系铝合金凭借其优异的高温力学性能与耐损伤性能被主要应用于航空航天领域，田哲等人在文献[2]中认为，合金的力学性能是固溶软化和时效强化的综合体现。
通过一系列的实验发现时效强化效果取决于固溶态合金中合金元素的固溶程度，对于提高合金强度起到有利性作用，而当温度超过525℃以后，固溶温度加重了合金的软化程度，故而使得合金强度下降。
朱坤等在文献[3]中对于Cu基多元化合物的固溶温度与时效温度对合金力学性能影响的研究中发现当固溶温度在800900℃时Cu基合金的硬度随着固溶温度的升高而升高，在通过500℃两小时的时效处理后可获得最高硬度。
第 54 卷第 12 期2023 年 12 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.12Dec. 2023重固溶再时效对2040铝合金组织和性能的影响陈俊伟，罗兵辉，凌凯，邓攀，沈紫怡，柏振海(中南大学 材料科学与工程学院，湖南 长沙，410083)摘要：在制动产生的高温环境下，飞机轮毂用2040合金性能会逐渐衰减。
本文提出一种重固溶再时效的热处理方法用以恢复合金的性能，实现合金的回收再使用。
首先，采用热暴露(200 ℃/100 h)方式来模拟制动过程中轮毂服役的高温环境，使合金失效；其次，设置未进行热暴露处理的合金作为对照，将2组合金一同进行重固溶再时效处理(510 ℃/1.5 h+165 ℃/15 h)；最后，通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电化学和晶间腐蚀等测试方法探究合金组织与性能的变化。
研究结果表明：重固溶再时效处理使晶粒略微增大，晶内粗大的强化相消失，Ω相数量增多且分布均匀，失效的合金力学性能(313 MPa)恢复至原始T6态(448 MPa)；重固溶处理使部分金属间化合物粒子(Al 2Cu 相和Al 2CuMg 相)发生回溶，减少了其周围溶质贫乏的腐蚀敏感区域；无沉淀析出带(PFZ)宽度变窄，减少了腐蚀裂纹扩展的通道。
飞机轮毂用2040合金因受热失效后，重固溶再时效处理能够有效恢复合金的力学性能，同时还增强了耐腐蚀能力。
关键词：重固溶再时效；Ω相；金属间化合物粒子；回溶；无沉淀析出带中图分类号：TG146.2 文献标志码：A 开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2023）12-4673-14Effect of re-solution and re-aging on microstructure andproperties of 2040 aluminum alloyCHEN Junwei, LUO Binghui, LING Kai, DENG Pan, SHEN Ziyi, BAI Zhenhai(School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: Under the high temperature environment generated by braking, the performance of 2040 alloy for aircraft wheel hub would gradually decay. In this paper, a heat treatment method of re-solution and re-aging was proposed to restore the performance of the alloy and achieve reusing. Firstly, heat exposure(200 ℃/100 h) was used to simulate the high temperature environment of the wheel hub during braking, so that the alloy failed. Secondly, the alloy without heat exposure treatment was set as a control way. The two groups of alloys were treated by re-solution and re-aging (510 ℃/1.5 h+165 ℃/15 h). Finally, the changes of microstructureand收稿日期： 2023 −03 −11； 修回日期： 2023 −05 −20基金项目(Foundation item)：湖南省科技专项资助项目(2020GK2100) (Project(2020GK2100) supported by the Science andTechnology Special Project of Hunan Province)DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.12.007引用格式： 陈俊伟, 罗兵辉, 凌凯, 等. 重固溶再时效对2040铝合金组织和性能的影响[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(12): 4673−4686.Citation: CHEN Junwei, LUO Binghui, LING Kai, et al. Effect of re-solution and re-aging on microstructure and properties of 2040 aluminum alloy[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(12): 4673−4686.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)properties of the alloy were investigated by optical microscope(OM), scanning electron microscope(SEM), transmission electron microscope(TEM), electrochemical and inter-granular corrosion test methods. The results show that the re-solution and re-aging treatment increases the grain size, the coarse strengthening phase in the grain disappears, the uniform distribution of Ωphase appears and the number increases, and the mechanical properties of the failed alloy(313 MPa) are restored to the original T6 state(448 MPa). Through re-solutiontreatment, the intermetallic compound particles(Al2Cu phase and Al2CuMg phase) in the microstructure arepartially re-dissolved, which reduces the corrosion sensitive area with solute-poor. The width of the precipitation free zone(PFZ) becomes narrower, reducing the channel of corrosion crack propagation. In summary, after the failure of 2040 alloy for aircraft hub due to heat, the re-solution and re-aging treatment can effectively restore the mechanical properties of the alloy, and also enhance the corrosion resistance.Key words: re-solution and re-aging; Ω phase; intermetallic particle; re-dissolved; precipitation free zoneAl−Cu−Mg−Ag系合金具有较小的质强比、优异的热稳定性和抗疲劳性能，在航空航天领域具有广阔的应用价值[1−3]。
科技创新与应用Technology Innovation and Application工艺创新2021年10期时效处理对2198铝锂合金硬度及力学性能的影响漆诚，彭亮亮，吕晨，吴莉华（航空工业江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西南昌330000）铝合金具有优异的综合性能、成熟的设计和加工方法及可靠的检测手段，成为航空航天飞行器主要结构材料[1]。
铝锂合金因是理想的航空航天高质量结构材料和其优异的综合性能而被广泛应用于航空航天领域[2]。
2198铝锂合金是近年来发展起来的新型第三代铝锂合金，由于其密度低、高低温综合力学性能好、耐腐蚀性好、疲劳裂纹扩展速率低等优点，在航空航天领域必将具有广阔的应用前景。
美国航天中心已用加铝公司制造的2198-T8铝锂合金取代2219-T8铝合金生产出火箭的第一、二级燃料桶及桶盖，并已使用该火箭成功向国际空间站运送物资[3]。
铝锂合金主要通过固溶+时效的热处理方式产生沉淀硬化，铝锂合金自然时效的主要强化相是金属化合物δ′（Al3Li）[4]。
在二元Al-Li中加入铜和镁，可有效的提高合金强度。
更重要的是铜、镁原子与δ′相会复合产生富Cu相和富Mg相，促进稳定的T1（Al2CuLi）相的生成[5]。
在2198等Al-Li-Cu-Mg系铝锂合金中，T1相作为δ′相的结晶核心形成复合强化，阻止并分散了平面滑移，从而起到合金强化作用[6-7]。
实际上，铝锂合金的成分比较复杂，在不同结晶条件和热处理冷却速度下所沉淀的相，可有多种多样，不同的合金热处理制度，可以生成各种合金的稳定沉淀相和亚稳定杂质相。
除产生δ′和T1相外，当过饱和固溶体在室温自然时效时，还会在固溶体的特定晶面上形成GP区，构成提高变形抗力的共格应力场，合金强度开始增加，当GP区极度弥散时，达到峰值强度，当在较高温度进行时效时，还会析出θ″、θ'、θ、T2、T、S″、S'、S等相[8-9]。
总的来说，加入微量合金元素使合金析出的相更加复杂，但同时也使合金获得了更佳的综合性能。
《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 合金因其良好的机械性能、高强度以及优良的耐腐蚀性而备受关注。
然而，合金的性能不仅取决于其化学成分，还与其微观组织结构密切相关。
时效处理作为一种重要的热处理工艺，能够显著影响合金的组织与性能。
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。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所使用的材料为47Zr-45Ti-5Al-3V合金，其化学成分经过精确配比和熔炼。
将合金铸锭进行均匀化处理，以消除内部应力，然后进行机械加工，制备成标准试样。
2. 时效处理时效处理是在一定温度下对合金进行保温处理的过程。
本实验采用不同的时效温度和时间，对试样进行时效处理。
3. 性能与组织表征采用金相显微镜、扫描电镜等手段对合金的组织进行观察，同时测定其硬度、抗拉强度、延伸率等性能指标。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 时效处理对晶粒大小的影响实验结果表明，时效处理可以显著影响47Zr-45Ti-5Al-3V合金的晶粒大小。
随着时效温度的升高和时间的延长，晶粒逐渐长大。
适中的时效处理可以使晶粒大小更加均匀，从而提高合金的性能。
2. 时效处理对相结构的影响时效处理可以引起合金中相结构的变化。
在适当的时效条件下，合金中会析出强化相，这些强化相能够有效地提高合金的硬度和强度。
同时，时效处理还可以使合金中的第二相颗粒分布更加均匀，进一步提高合金的性能。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 硬度与抗拉强度实验结果表明，适度的时效处理可以显著提高47Zr-45Ti-5Al-3V合金的硬度和抗拉强度。
随着时效温度的升高和时间的延长，硬度和抗拉强度先增加后降低，存在一个最佳时效工艺。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展，合金材料因其独特的力学性能和优越的物理性能在各个领域中发挥着重要的作用。
在众多合金中，47Zr-45Ti-5Al-3V合金以其良好的力学强度、耐磨性以及优异的耐热性受到广泛的关注。
然而，合金的性能并不仅仅取决于其化学成分，还与其制备工艺、热处理方式等因素密切相关。
其中，时效处理作为一种重要的热处理方式，对合金的组织和性能有着显著的影响。
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，为该合金的优化设计和应用提供理论依据。
二、时效处理的基本原理及方法时效处理是一种通过控制合金的时效过程，使其性能得到优化的热处理工艺。
具体来说，就是在固溶处理后，对合金进行一定时间的低温保温处理，以使合金内部原子有序化，从而达到提高合金性能的目的。
在47Zr-45Ti-5Al-3V合金中，时效处理能够有效促进合金内部元素的扩散和析出，从而改善合金的力学性能和物理性能。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 晶粒结构：时效处理能够使47Zr-45Ti-5Al-3V合金的晶粒结构更加均匀、致密。
在时效过程中，合金内部的原子重新排列，晶界更加清晰，晶粒尺寸更加均匀，从而提高了合金的力学性能。
2. 析出相：时效处理过程中，合金内部会析出一些强化相，如金属间化合物等。
这些强化相能够有效地阻碍位错运动，提高合金的强度和硬度。
3. 微观缺陷：时效处理可以减少或消除合金内部的微观缺陷，如孔洞、夹杂物等，从而提高合金的致密性和性能稳定性。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 力学性能：经过时效处理的47Zr-45Ti-5Al-3V合金具有更高的强度和硬度。
同时，其塑性和韧性也得到了显著提高，使得该合金在承受载荷时具有更好的抗变形和抗断裂能力。
2. 耐磨性：时效处理能够提高47Zr-45Ti-5Al-3V合金的耐磨性。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言在金属材料领域，合金的时效处理是一个重要的工艺过程，它可以显著改善合金的组织和性能。
本篇论文将针对47Zr-45Ti-5Al-3V合金，研究其经过时效处理后的组织变化及性能影响。
我们旨在探讨不同时效工艺参数对合金显微结构、硬度、抗拉强度及延伸率等关键性能的影响规律，以期为优化合金性能和拓宽其应用领域提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所使用的材料为47Zr-45Ti-5Al-3V合金。
首先制备该合金的铸件，然后对铸件进行均质化处理，以消除内部应力，提高材料的可加工性。
2. 时效处理将均质化处理后的合金进行不同温度和时间的时效处理。
时效处理的温度和时间范围根据实验需求设定。
3. 测试方法通过金相显微镜、扫描电镜等手段观察合金的显微组织；采用硬度计、拉伸试验机等设备测试合金的硬度、抗拉强度及延伸率等性能指标。
三、时效处理对组织的影响1. 时效处理后的显微组织观察经过时效处理后，47Zr-45Ti-5Al-3V合金的显微组织发生了显著变化。
随着时效温度的升高和时间的延长，合金中的析出相逐渐增多，且尺寸增大。
析出相的分布和形态对合金的性能具有重要影响。
2. 时效处理对晶粒尺寸的影响时效处理能够显著影响合金的晶粒尺寸。
在适当的时效温度和时间下，晶粒尺寸趋于均匀，有利于提高合金的性能。
然而，过高的时效温度或过长的时效时间可能导致晶粒异常长大，反而降低合金的性能。
四、时效处理对性能的影响1. 硬度变化随着时效处理温度的升高和时间的延长，47Zr-45Ti-5Al-3V 合金的硬度先升高后降低。
在合适的时效参数下，合金的硬度达到最大值。
这主要是由于析出相的增多和尺寸增大提高了合金的硬度。
2. 抗拉强度与延伸率的变化时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金的抗拉强度和延伸率具有显著影响。
在适当的时效参数下，合金的抗拉强度和延伸率均得到提高。
目录第一节实验目的及实验题目----------------------- 2 第二节实验材料及试验方法----------------------- 21、实验材料与实验方法-------------------22、实验仪器与设备-------------------------33、实验原理-------------------------------44、技术路线-------------------------------55、合金的熔铸-------------------------------66、试样的制备-------------------------------67、测试方法-------------------------------7 第三节实验结果及实验分析------------------------7第四节实验结论与心得体会----------------------10第一节实验目的及实验题目一、实验目的本综合实验是在金属材料本科生完成相关专业理论课之后得一次全面综合实验训练，通过从铝合金材料设计与选择、制备到性能检测的全程训练，使学生了解铝合金材料及其加工的生产全过程，所学基础理论和专业理论来解释实验中的各种实验现象，培养学生的动手能力和综合分析问题的能力，特别是学生的独立设计实验方案及创新能力。
二、基本要求了解课题所研究铝合金材料的设计方法；初步掌握铝合金制备和试样加工基本技能；熟悉铝合金材料的生产的过程，了解与掌握材料科学与工程研究的基本步骤及思维方法，所用的仪器设备及操作使用；学会整理数据，运用知识解释实验中的现象，理论联系实际，培养动手能力，采集并分析数据的综合能力。
二、实验题目2024铝合金的熔铸及时效温度对其力学性能的影响实验条件：1）固溶处理：500℃，保温30min:；2）水淬；3）时效处理：170℃-200℃（每15℃一组），保温时间6h。
固溶强化热处理对Al-Mg合金腐蚀性能的影响Seong-Jong KIM;Seok-Ki JANG;Min-Su HAN;Seong-Kwon KIM;Jong-Sin KIM【期刊名称】《中国有色金属学报（英文版）》【年(卷),期】2011(000)006【摘要】Al合金表层的缺陷常常会导致腐蚀发生.因此,采取保护措施以提高铝合金的抗腐蚀性能是非常重要的.从电化学的角度出发,对固溶、淬火和时效处理工艺进行优化,以提高铝合金的强度.在不同电位(-05～ -1.8V)下进行慢应变速率拉伸实验.结果表明:与未经强化处理的铝合金相比,经固溶强化热处理的铝合金表现出高的最大拉伸强度、伸长率和断裂时间.由于经固溶强化处理的铝合金的伸长率增加,其拉伸断裂时间也随之增加.在电位-1.3～-0.7V范围内,样品具有优异的力学性能,因此,该电位范围被认为是该合金的腐蚀保护范围.【总页数】7页(P1218-1224)【作者】Seong-Jong KIM;Seok-Ki JANG;Min-Su HAN;Seong-Kwon KIM;Jong-Sin KIM【作者单位】Division of Marine System Engineering, Mokpo Maritime University, Mokpo City, Jeonnam 530-729, Korea ;Division of Marine System Engineering, Mokpo Maritime University, Mokpo City, Jeonnam 530-729, Korea ;Division of Marine System Engineering, Mokpo Maritime University, Mokpo City, Jeonnam 530-729, Korea ;Media Engineering, Seoul National University of Technology, Seoul 139-743, Korea;;KoreanRegister of Shipping, Tokyo Branch Office, 3rd F, Sanko BLDG', 4-11, Nohonbashi Kodenma-cho, Cho-ku, 103-0001, Tokyo, Japan【正文语种】中文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Ti-Al-Mo合金的时效析出行为李倩;葛鹏;赵永庆;王敏;周伟【摘要】研究了一种新型Ti-Al-Mo近β型钛合金在900℃×30 min/WQ固溶处理后，在不同条件时效处理后的析出相、显微硬度及力学性能。
研究结果表明，在500℃时效4 h后的合金显微维氏硬度最高，为4273 MPa；时效温度在400～700℃范围内时，随着时效温度的升高，析出的片层状α相尺寸逐渐增大，体积分数先增加后降低。
由于加入了β稳定元素Mo，能提高强度但也会降低塑性，为了获得较好的强塑性匹配，在时效时间一定的前提下，时效温度应选取500℃左右；而为了得到较高的塑性和断裂韧性，在600～700℃之间时效较为适宜。
%A new type beta titanium alloy Ti-Al-Mo was solution treated at 900 ℃ for 30 min with water quenching then aged under different conditions .The aging precipitate , Vickers hardness and mechanical properties of Ti-Al-Mo alloy under different heat treatment conditions were studied .The results show that , Vicker hardness is 4 273 MPa aged at 500 ℃for 4 h;when the rangeof aging temperature is 400 ℃to 700 ℃, the size of lamellar-type αis larger and the volume fraction increases first then decreases with the aging temperature improving;usually the βstable elements Mo can increase the intensity , and can decrease the toughness at the same time .At the same aging time , excellent strength/plasticity properties can be achieved by500 ℃aging treatment; higher plasticity and fracture toughness can be achieved by 600 ℃to 700 ℃aging treatment .【期刊名称】《钛工业进展》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】4页(P18-21)【关键词】Ti-Al-Mo合金;时效处理;维氏硬度;力学性能【作者】李倩;葛鹏;赵永庆;王敏;周伟【作者单位】西北有色金属研究院，陕西西安 710016;西北有色金属研究院，陕西西安 710016;西北有色金属研究院，陕西西安 710016;西北工业大学，陕西西安 710072;西北有色金属研究院，陕西西安 710016【正文语种】中文0 引言随着近代航空航天技术的不断发展，高强韧钛合金在航空航天结构件中的应用越来越广泛。
表1 TC4钛合金的化学成分 （质量分数 wt%）探讨几种提高TC4钛合金表面硬度的方法左晓婷，刘鸿彦，郗运富，燕辉，陈欣，濮陆丰（南京宝色股份公司， 江苏 南京 211100）[摘 要] 对TC4钛合金板材分别进行固溶-时效热处理、物理气相沉积、超音速火焰喷涂三种方法，并检测其表面硬度的提高情况。
TC4板材原始硬度在325~340HV之间，通过优化固溶时效制度可将其硬度提高到490HV，喷涂HVOF涂层可将表面硬度提高至1100HV以上，使用PVD制备的涂层硬度可达到2800HV以上。
此外，采用正交试验并结合扫描电镜、能谱、金相、显微硬度等方法研究了固溶时效因素对TC4钛合金硬度的影响。
结果表明：固溶温度和冷却方式对TC4钛合金的硬度影响较大，但时效时间的影响不显著。
[关键词] TC4；固溶时效；HVOF；PVD；提高表面硬度作者简介：左晓婷（1989—），女，江苏徐州人，硕士，工程师。
在南京宝色股份公司实验室从事检测与研发工作。
钛合金密度为4.51g /c m 3，不及钢密度的60%，比强度高，无磁性，透声性能好，抗冲击，在大多数酸、碱和盐溶液中均有优异的耐腐蚀性能，对海水尤其是污染后的海水的耐腐蚀性能极其优越，近年来被称为海洋金属，广泛应用于海洋领域。
TC4钛合金是钛合金中运用最广泛的合金，是一种全球通用的钛合金，不仅在室温且在高温下仍具有良好的力学性能、优异的抗疲劳和抗裂纹扩展能力、优异的抗腐蚀性能、具有优异的综合性能和良好的工艺特性。
然而，TC4钛合金的硬度较钢等常用材料要低（TC4硬度一般不超过350HV ），耐摩擦磨损性差等缺陷制约了TC4钛合金在一些特殊环境尤其在管道、阀门及配件、动力驱动装置中的推进器和推进器轴、螺旋桨等摩擦磨损环境的使用。
提高钛TiAlV Fe ONHCMatrix 6.38 3.990.210.180.0110.0040.02合金的硬度和耐磨性能，才能更好地扩大钛合金应用范围。
