曹零勇
,
郭明星
,
崔华
,
蔡元华
,
汪小峰
,
庄林忠
,
张济山
材料热处理学报
对6111铝合金板材T4P态(预时效后室温放置)和烤漆态(185℃×20 min)沿不同方向的力学性能和织构差异进行研究,结果表明:合金两个状态沿不同方向的力学性能存在明显差异,屈服强度沿轧向最高,分别为171MPa和261MPa,烘烤增量达90 MPa,而伸长率却在与轧向呈45°方向最高；T4P态r和n值均沿轧向最高,而与轧向呈45°方向最低；合金T4P态已完全再结晶,表层晶粒尺寸小于中间层,纵截面再结晶晶粒长宽比高于横截面的；合金板材滑厚度方向存在明显的织构梯度,表层以{001} 〈100〉 Cube织构和β取向线上的{114} 〈131〉织构为主,而中间层除{001} 〈100〉 Cube织构外,还存在旋转立方织构{001} 〈310〉；据此建立了6111铝合金板材不同状态力学性能和织构之间的定量关系.
关键词:
汽车材料
,
6xxx系铝合金
,
各向异性
,
织构
,
成形性能
曹零勇
,
郭明星
,
崔华
,
蔡元华
,
张巧霞
,
胡晓倩
,
张济山
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00608
根据已有的实验结果提出了Al-Mg-Si系合金均匀化过程中片层状β-A1FeSi相向球形α-Al(FeMn)Si相转变过程模型图,并据此采用稳态扩散理论对其转变动力学过程以及555℃不同时间相转变过程等进行了系统深入的研究.结果表明,均匀化温度T对β→α相转变的动力学影响很显著,温度越高,转变速率越快；而α相原始核心的大小只略微影响β相溶穿时间；Q相核心间距l主要影响转变过程中β相的边界溶解阶段；β相的厚度对β→α相转变过程的影响最大,特别是溶穿阶段,随着厚度的增加,转变过程由β相边界溶解为主导的方式向由β相溶穿为主导的方式发生转变；当β相厚度分别为0.1,0.2和0.3 μm时,理论预测发生熔断所需均匀化时间分别大于5,10和15 h,这与实际的实验结果非常吻合.此外,β相厚度小于0.3 μm时,经16-24 h很容易达到转化率f(α)≥0.9,因此,除了优化均匀化过程进而更好地控制β→α相转变之外,合金熔铸工艺也应该尽量保证基体内的β相厚度小于0.3 μm.
关键词:
Al-Mg-Si合金
,
均匀化热处理
,
相转变
,
动力学
,
模型
王宇
,
曹零勇
,
李俊鹏
,
张华
,
郭富安
材料热处理学报
采用差示扫描量热仪、光学显微镜、扫描电镜等测试分析手段,研究了高温短时(520℃/2 h)和低温长时(460℃/24 h)两种均匀化工艺对5182合金铸锭显微组织的影响.结果表明,高温短时均匀化热处理后,非平衡Mg2Si共晶相发生回溶、变薄,利于破碎;金属间化合物的形貌易于破碎;析出相的形貌、尺寸、数量和分布有利于再结晶过程的进行,其均匀化效果优于低温长时均匀化工艺.
关键词:
均匀化
,
铝合金
,
显微组织
,
金属间化合物
汪小锋
,
郭明星
,
曹零勇
,
彭祥阳
,
张济山
,
庄林忠
材料热处理学报
通过拉伸实验、光镜观察、电镜观察以及EBSD测试等手段研究了中间退火加热速率对Al-Mg-Si合金板材组织、织构及力学性能的影响.结果表明,采用两种不同加热速率(快速和慢速)的中间退火方式会产生不同晶粒形态的中间退火显微组织.采用慢速加热中间退火热处理的T4P态(预时效加自然时效)合金板材的强度及应变强化指数n值与采用快速加热中间退火热处理的T4P态合金板材的基本相同,但△r值要明显低于后者,且二者的力学性能均呈各向异性.二者的再结晶晶粒组织均为等轴晶,前者的平均晶粒尺寸略大于后者的.二者的织构组分均为H{001} <110>,但后者的织构密度要稍强于前者,正是织构密度上的差异导致了二者△r值的差异.
关键词:
中间退火加热速率
,
Al-Mg-Si合金
,
力学性能
,
各向异性
,
再结晶织构
汪小锋
,
郭明星
,
曹零勇
,
张济山
,
庄林忠
材料热处理学报
对T4P态的商用6016铝合金板材沿不同方向的力学性能、显微组织和织构差异进行了研究.结果表明:合金沿不同方向的力学性能均存在明显差异,厚向异性系数r值和加工硬化系数n值均沿轧向最高,而沿45°方向最低;合金已发生完全再结晶,但是各部位再结晶晶粒仍然存在较大差异,表层晶粒数量较多且尺寸细小,而纵截面再结晶晶粒长宽比横截面的要大;合金板材沿厚度方向存在明显的织构梯度,表层主要以Cube织构｛001｝ ＜100＞和不常见的｛114｝ ＜131＞织构为主,而中间层除了Cube织构｛001｝ ＜100＞之外,还存在P｛011｝ ＜112＞、R｛124｝ ＜211＞以及｛112｝ ＜253＞;分析了织构组分与r值的关系,并建立了成形性能、组织和织构之间的定量关系.
关键词:
汽车材料
,
6xxx系铝合金
,
各向异性
,
再结晶
,
织构
郭富安
,
曹零勇
,
赵凤
,
张华
材料热处理学报
研究了预时效工艺对汽车车身用Al-Mg-Si-Cu铝合金板材组织及性能的影响.结果表明,合金板材固溶水淬后进行合适的预时效处理,能够显著降低自然时效的有害作用,合金板材的成形性能及烘烤硬化能力显著提高.预时效处理后,形成的原子团簇(或GP区)尺寸明显大于自然时效形成的原子团簇(或GP区),能够作为合金主要强化相β″的形核核心,有效促进烘烤条件下β″相的析出,从而显著提高板材烤漆硬化能力.合金板材经150℃/5 min预时效后,能够获得成形性能和烘烤硬化能力的良好组合.
关键词:
Al-Mg-Si-Cu铝合金
,
预时效
,
成形性能
,
烤漆硬化
张巧霞
,
郭明星
,
胡晓倩
,
曹零勇
,
庄林忠
,
张济山
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00330
采用差示扫描量热法(DSC)和硬度测量方法对汽车用Al-0.6Mg-0.9Si-0.2Cu(质量分数,％)合金不同状态析出动力学进行了研究.结果表明,T4态合金升温到100-150℃时,DSC曲线出现低温析出峰,而T4P态合金无此低温析出峰;经过T4P处理的合金其β"相析出峰位向低温移动.利用A-J M方法计算合金不同相析出动力学参数,结果表明,T4和T4P态合金GP区溶解激活能分别为66和119 kJ/mol,β"相析出激活能分别为1 14和60 kJ/mol; T4态合金的溶解和析出动力学方程分别为:YGP=1-exp[-1.3×107texp(-7977/T)],Yβ"=1-exp[-4.7×1022t2 exp(-27484/T)];T4P态合金的溶解和析出动力学方程分别为:YGP=1-exp[-2.4×1013texp(-14345/T)],Yβ"=1-exp[-2.9×1011 t2exp(-14392/T)].此外,在185℃时效过程中,随着时效时间的延长,T4和T4P态合金的硬度均先不断增加达到峰值后趋于平缓,但是T4态合金经20 min时效处理后出现硬度下降,而T4P态合金无此现象,利用GP区回溶和β"相析出动力学对此变化规律进行了很好的解释.
关键词:
Al-Mg-Si-Cu合金
,
汽车板
,
自然时效
,
预时效
,
动力学
王宇
,
曹零勇
,
李俊鹏
,
张华
,
郭富安
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.012
采用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能力学试验机等测试分析手段,研究中间退火对5182铝合金完全退火态(5182-O)板材组织和性能的影响.结果表明:与未经中间退火的5182-O板材相比,中间退火后的5182-O板材晶粒尺寸过于细小,金属间化合物破碎不充分、尺寸大,弥散析出相数量少;屈服强度、抗拉强度、加工硬化指数和塑性应变比厚向各向异性降低,塑性应变比平面各向异性增大;板材的组织、力学性能和成形性能未获得有效改善和提高.
关键词:
中间退火
,
铝合金
,
显微组织
,
力学性能
,
成形性能
