2024铝合金在强变形过程中时效析出相的演变

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。

《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。

《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]。

《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。

《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]。

《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。

《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。