高Zn铝合金峰值时效工艺的研究
变形铝合金时效热处理相关知识汇总
变形铝合金时效热处理相关知识汇总(1)时效 aging经固溶处理或冷变形后的合金，在室温或高于室温下，组织和性能随时间延续而变化，硬度、强度增高，塑性、韧性降低的现象。
在室温下发生时效称自然时效。
高于室温发生时效称人工时效。
时效现象除铝铜合金外，在钢、铜合金，铁基、银基、钻基高温合金中普遍存在，是提高合金强度的重要方法。
低碳钢冷变形后在常温长时放置即出现屈服强度提高。
硬铝合金经高斌520℃)淬火后在10g200℃时效，可获得最佳的强化效果。
马氏体时效钢，沉淀硬化不锈钢，铁基、镍基、钻基高温合金均可在固溶处理后选择不同温度时效处理，可以从中获得最佳的组织和性能。
(2)时效处理 aging treatment过饱和固溶体合金在室温或加热至一定温度保温，使溶质组元富集或析出第二相的热处理工艺。
常温下时效称自然时效。
高于室温加热时效称人工时效。
时效析出第二相获得强化的现象称时效强化。
低于或高于强化峰值温度的时效分别称为亚时效与过时效处理变后时效称形变时效或直接时效。
在应力下时效称应力时效强化效果取决于析出第二相的类数量、尺寸、形态、稳定性等因素。
广泛用于铝合金、钛合金、高温合金、沉淀硬化钢、马氏体时效钢等。
铝合金时效硬化峰值出现在溶质组元的富区(II)末期。
时效处理是强化合金的有效方法，可显著提高合金的强度和硬度，调整时效温度、时间可使合金的组织、性能满足使用要求，获得高的屈服强度、蠕变强度、疲劳性能等。
含铜的铝合金经自然时效后强度为0MPa比退火状态强度大一倍时效硬化合金使用时使用温度不应超过其时效温度。
(3)时效硬化 age hardening经固溶处理的过饱和固溶体在室温或室温以上时效处理，硬度或强度显著增加的现象。
原因是过饱和固溶体在时效过程中发生沉淀、偏聚、有序化等反应的产物，增加了位错运动的阻力形成的。
位错与析出产物交互作用下硬化机制有位错剪切析出相粒子，基体与粒子间相界面积增加，使外力转变为界面能析出相与基体的层错能差异基体与析出粒子的切变模量不同。
7005合金双极时效工艺的研究
7005合金双极时效工艺的研究7005合金双极时效工艺的研究黄志其1，陈杰胡权1慧文，志王铭铲尹，志葛民(1．佛山市三水凤铝铝业有限公司；2．山东南山铝业有限公司；3．中南大学)摘要：本文使用正交试验方法对7005合金双级时效工艺中时效温度和时效时间对合金力学性能的影响权重进行了研究，并使用组织分析方法进行了验证，得到了7005合金最佳的双级时效工艺和时效工艺因素对合金性能影响的主次关系。
关■词：7005合金；正交试验；双级时效The Research of Two-step Aging of7005AlloyHUANG Zhi．qil，CHEN Huil，WANG Gan92，GE Jiel，HU Quanl，LIU Zhi—ruin91，YIN Zhi-min3(1．sanshui f毛nglv alu minu m Co．，Lt d．，Fos ha n；2．Sh an dong nanshsn alumi num Co．，Ltd．，longkou；3．ce ntr al so uth university changsha)【Abstract】the wei【ght e f fe c t of aging tempe r at ur e a n d ag in g ti me to the propert ies of 7005alloy under two-stage agin g treatment we陀i nv e st i g at e d tlII伽咖orth090nal tes t，a n d the results were verified by mi cr os tru ct ur e an al is i s．T he n t hebest tw o-st ag e a垂ng tec hn ol o gy of 7005alloy a n d the we ig h t effect of ag in g te ch n ol o gy facto r to the prop ert ies of 7005alloy were obt a i n e d．【Key words】7005a ll oy；or th og on al test；tw o·s tage aging7005铝合金属于AL-Zn．Mg系热处理可强化的棒状样品。
zl114a合金热处理工艺研究
zl114a合金热处理工艺研究
zl114a合金是一种高强度、高耐蚀性的铝合金，广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等领域。
热处理是提高zl114a合金性能的重要方法之一，本文将对zl114a合金热处理工艺进行研究。
zl114a合金的热处理工艺包括固溶处理和时效处理两个步骤。
固溶处理是将合金加热至一定温度，使其固溶体中的溶质原子达到均匀分布的状态，然后迅速冷却。
时效处理是在固溶处理的基础上，将合金再次加热至一定温度，使其形成强化相，提高合金的强度和硬度。
zl114a合金的固溶处理温度一般在480℃-520℃之间，保温时间为2-4小时，冷却方式有水淬和自然冷却两种。
水淬可以使合金快速冷却，形成细小的固溶体，提高合金的强度和硬度；自然冷却则可以避免合金变形和裂纹的产生。
固溶处理后的zl114a合金具有良好的塑性和韧性，但强度和硬度较低。
zl114a合金的时效处理温度一般在150℃-180℃之间，保温时间为4-8小时。
时效处理可以使固溶体中的溶质原子重新排列，形成强化相，提高合金的强度和硬度。
时效处理时间越长，合金的强度和硬度越高，但塑性和韧性会降低。
因此，时效处理的时间需要根据具体应用要求进行选择。
zl114a合金的热处理工艺是固溶处理和时效处理两个步骤，固溶处
理可以提高合金的塑性和韧性，时效处理可以提高合金的强度和硬度。
热处理工艺的选择需要根据具体应用要求进行，以达到最佳的性能表现。
7055 （7A55） 铝合金研究进展
作者简介：牟春（1966-），男，四川巴中人，高级工程师，主要从事金属检测及物理学研究。
收稿日期：2021-01-107055（7A55）铝合金研究进展牟春，温庆红，林顺岩，冯旺，李霜（西南铝业（集团）有限责任公司，重庆401326）摘要：7055（7A55）铝合金是在7150合金的基础上，通过提高Zn/Mg 比值、进一步降低杂质含量而开发出来的合金化程度更高、强度更高、综合性能较优的变形铝合金。
国外自上世纪80年代起步研究，美国1991正式注册，并获得广泛应用。
国内研究起步较晚，工业化应用较少，有文献对该合金的综述性报道已超过十年。
本文从合金成分设计及优化、均匀化热处理工艺、热加工工艺、固溶热处理工艺、时效工艺、形变热处理工艺等方面介绍了7055（7A55）合金的研究现状及最新进展。
关键词：7055（7A55）铝合金；成分；均匀化；热处理；力学性能；晶间腐蚀；剥落腐蚀中图分类号：TG146.21文献标识码：A文章编号：1005-4898（2021）06-0003-06doi：10.3969/j.issn.1005-4898.2021.06.010前言高强铝合金是航空工业主要的结构用材之一。
随着现代航空业的高速发展，要求航空结构材料具有更高的强度、更好的断裂韧性和更优的抗应力腐蚀开裂性能和抗疲劳性能。
国外铝工业界不断开发出性能优异的新型铝合金，7055（7A55）合金是目前变形铝合金中强度最高的合金。
20世纪80年代，美国Alcoa 公司在7150合金的基础上，通过提高Zn/Mg 比值、进一步降低Fe、Si、Mn 等杂质含量，成功开发了一种新型超高强7055合金，并研制出T77热处理工艺，于1991年注册，但具体的T77工艺专利技术高度保密。
通过RRA 热处理工艺生产的7055-T77合金的强度比7150高10%，比7075高出30%；且其断裂韧性较好，抗疲劳裂纹扩展能力强。
7055-T77合金在B777和A380等先进民用飞机中获得广泛的应用，如上翼蒙皮、水平尾翼、龙骨架、座轨和货运滑轨等。
6063-T52铝合金型材时效工艺制度研究
6063-T52铝合金型材时效工艺制度研究张洪辉【摘要】目前我国标准中尚没有6063铝合金T52状态型材的力学性能规范,而美国ASTM、AMS的有关标准中对6063-T52铝合金型材力学性能的最小值至最大值的范围有明确规定.在生产出口型材过程中有时出现型材质量不稳定的情况,为此,试验研究了时效工艺对6063-T52铝合金型材力学性能的影响.结果表明,(140±5)℃4 h和(185±5)℃2.5 h两种时效制度处理的型材,能够达到ASTM、AMS有关标准中规定的力学性能要求.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2011(039)006【总页数】3页(P37-38,59)【关键词】6063-T52铝合金型材;时效工艺;力学性能【作者】张洪辉【作者单位】南山铝材总公司,山东龙口,265706【正文语种】中文【中图分类】TG166.36063铝合金属于Al-Mg-Si系，具有中等强度、良好的热加工性能、抛光性能、阳极氧化着色性能和优良的焊接性能、抗腐蚀性能，因而广泛应用于建筑结构材料及装饰性材料［1］。
目前，国内大部分铝加工厂都已具备生产建筑用铝材的条件，一些加工设备先进的企业已生产出满足国外建筑材料高标准要求的铝合金材料，产品大量出口。
但是，目前我国生产的铝合金型材尚存在质量不稳定等问题。
依据 ASTM B221-2008、AMS-QQ-A-200/9等美国技术标准，6063-T52铝合金型材是由T1状态人工时效到可成型的状态，这些标准中规定了该型材力学性能的最大值至最小值的范围，而国内标准中并无此状态的相关规定。
笔者根据大量的生产实践，系统总结了生产6063-T52铝合金型材的相关规律。
本文重点阐述时效工艺制度对6063-T52铝合金力学性能的影响。
1 试验方法本试验采用的坯料为经均匀化处理的6063铝合金铸锭，其合金成分见表1。
挤压试验在我厂8.8 MN挤压机上进行，产品为工业角材，壁厚2.5 mm。
5A90铝锂合金型材的时效处理工艺及性能研究
5A90铝锂合金型材的时效处理工艺及性能研究张思平;王旭东;冯朝辉【摘要】针对5A90铝锂合金型材开展了不同工艺固溶处理及单级人工时效工业化生产工艺研究,讨论了固溶温度、时效温度和时间对5A90铝锂合金型材组织和性能的影响规律.结果表明,随着固溶温度、时效温度和时间的增加,合金中因弥散析出的第二相不断长大,5A90铝锂合金型材的抗拉强度和屈服强度有所提升,塑性、韧性下降;固溶时间对合金强度和塑性的影响较小.合理的处理制度为450～460℃固溶,时效温度115～125℃,时效时间为7～12h.在此制度下,5A90铝锂合金的综合力学性能较好.【期刊名称】《铝加工》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】5页(P27-31)【关键词】铝锂合金;5A90合金;时效处理;组织性能【作者】张思平;王旭东;冯朝辉【作者单位】西南铝业(集团)有限责任公司,重庆401326;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TG146.21;TG156.92;TG3790 前言铝锂合金是具有低密度、高弹性模量、高比强度和高比刚度特点的铝合金，不同于其他铝合金的特性使其在航空航天领域显示出了广阔的应用前景[1]。
铝锂合金的型材制备方法与普通铝合金无明显差别，可沿用普通铝合金的技术和设备，而且采用铝锂合金替代飞机上使用的传统铝合金，不需要对适航条例作大的修改同时便可以实现减重，因此，铝锂合金是当代航天结构的重要候选材料之一[2]。
上个世纪二十年代，德国人首先把锂作为合金元素加入到铝合金中形成Scleron 合金，进而发展起来铝合金中一个体系——铝锂合金[3]。
上个世纪四十年代中后期，美国Alcoa公司开发出了2020合金[4]，但是由于其断裂韧性低，缺口敏感性高，特别是生产工艺难度大，不得不在1969年停止生产，1974年撤销了该合金牌号，至此铝锂合金在西方国家处于停滞状态。
铝合金的热处理
铝合金的热处理时间:2009-07-30 13:56来源:作者:点击:次铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。
前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。
因为金属型铸件、低压铸造件铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。
前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。
因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的，其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多，故其在热处理时的保温也短很多。
铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀，有异形面或内通道等复杂结构外形，为保证热处理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，并且淬火介质的温度也比变形铝合金高，故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。
一、热处理的目的铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能。
因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si系的ZL102，Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能，具体有以下几个方面： 1）消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大）等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力； 2）提高合金的机械强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能； 3）稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化； 4）消除晶间和成分偏析，使组织均匀化。
二、热处理方法1、退火处理退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力，稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。
其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃，保温2-3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。
锌铝合金
1.锌铝合金挤压锌铝合金具有以下优点：1、机加工性能优异：快削挤压锌铝合金易被(车、铣、拉、刨、钻等)切削加工,而综合性能又接近铅黄铜，在国际上被盛誉为―白色黄铜‖。
该合金可用较高的切削速度和较深的吃刀量进行切削加工,切屑易断,对刀具磨损与60/40黄铜相当,被加工零件的光洁度和精度高，加工效率达到铅黄铜的75%以上，与现有黄铜加工工艺平行对接无障碍。
毛坯件无需特殊处理，可直接进行电镀或钝化处理。
2、表面处理效果佳：适应多种电镀工艺，镀铜、镀镍、铬、锡、银以及三元合金等均可，成品件无麻点、气泡，表面光洁度与铜件镀成品是十分相近，中性盐雾试验48小时无明显腐蚀现象，电镀成品率可达98%以上。
3、冷加工性能接近铅黄铜：机械性能接近甚至超过铅黄铜，抗压强度400~470 MPa、硬度100-140 HV、延伸率15-24%。
冷折弯90度不起皱，220℃——260℃红冲易成形不开裂无气孔无砂眼，扭力测试能达到大部分行业标准要求。
3、导电率好：导电率与H62相近，导电率>28%（IACS），超过普通H59等铅黄铜，在电子、电工、电气等行业有着广阔的应用前景。
4、性价比高：材料价格仅为HPb59-1的60%左右，材料比重仅为HPb59-1的70%左右。
使用快削挤压锌铝合金的材料，同一个成品工件成本仅相当于铅黄铜成本的40%。
在09年恶劣的经济环境中，大面积推广应用快削挤压锌铝合金，将极大缓解企业的资金压力，提升产品综合竞争力。
5、环保材料，轻松应对各国环保要求：SGS权威报告表明，快削特殊锌铝合，镉(cd)＜10ppm，铅（Pb）＜50ppm，其它有害物如汞(Hg)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)未检出，完全符合RoSH 的环保标准。
每个批次订单均可按照客户要求提供SGS检测报告以及该批次的ICP 分析报告。
6、工艺平行对接；在自动车、简易数控车等加工环境的应用，无需调整工艺可直接进行加工，制程的稳定性高，良品率可控。
时效总结——精选推荐
时效总结时效⼀、时效在⼀定的温度下，保持⼀定的时间，过饱和固溶体发⽣分解(称为脱溶)，引起铝合⾦强度和硬度⼤幅度提⾼，这种热处理过程称之为时效。
⼆、时效强化机理7×××系合⾦时效过程中的沉淀析出顺序为: SSSS(过饱和固溶体)→GP区→η′(MgZn2)→η(MgZn2)。
若Zn：Mg⽐较低，⼀些铝合⾦会出现T相（Al2Mg3Zn3），T相析出序列可表⽰为：SSSS→GP区→T′(半共格) →T，由于时效温度⼀般低于200℃通常很少在合⾦中发现T相。
6xxx系（Al-Mg-Si系）铝合⾦SSSS→GP区→β’相→β相(Mg2Si相)。
⾦属强化取决于位错与脱溶相质点间的相互作⽤。
时效过程中分解产⽣的析出相能阻碍位错运动，从⽽提⾼合⾦强度。
析出相对位错的阻碍作⽤主要有切过机制和奥罗万绕过机制。
在沉淀析出的早期阶段，形成⼩尺⼨的GP区和亚稳相η’相，位错滑移需-切割析出相，使基体得到明显强化。
随着时效时间的延长，析出相的尺⼨增⼤，合⾦强度增加。
在沉淀析出的后期，主要发⽣亚稳相η’向平衡相η的转变以及η相的粗化，此时位错线采取绕过⽅式移动，因为绕过析出相所需的临界切应⼒⽐切过所需的低。
随着时效时间的延长，析出相明显长⼤，强化效果降低，强度下降。
合⾦的强度主要由晶内析出相GP区和η’相的体积分数、形貌尺⼨和分布所决定。
沉淀相的体积分数越⼤，分布越均匀致密，合⾦的强度越⾼。
通常切割机制⽐绕过机制的强化效果好。
切割机制的强化效果随质点体积分数和尺⼨的增⼤⽽增⼤，⽽绕过机制的强化效果则应随质点体积分数的减⼩和尺⼨的增⼤⽽减⼩。
合⾦在时效过程中的强度变化的特征：开始阶段的脱溶相（GP区或某种过渡相）与基体共格、尺⼨很⼩，因⽽位错可以切过。
此时的屈服切应⼒增量取决于切割脱溶相所需的应⼒。
继续脱溶时，脱溶相体积分数（?）及尺⼨（r）均增加，切割它们所需应⼒加⼤，使强化值增加，经⼀段时间后，?会达到⼀定值，脱溶相将按奥斯特华德熟化过程规律增⼤尺⼨，使合⾦进⼀步强化。
Mg-Zn系合金的研究进展
Mg-Zn 系耐热铸造镁合金的最新研究进展镁合金作为一种绿色环保金属结构材料，具有比强度、比刚度高，减震性、导热性和可回收性好等优点，逐渐成为钢、铁、铝和塑料等结构材料的替代品[1~4]。
然而，商业化汽车用镁合金（AZ91D 、AM50A 、AM60B ）由于高温抗蠕变性能不佳，在汽车动力构件中（服役温度一般在150~300℃之间）应用较少[5~6]。
研制和开发具有较高抗高温蠕变性能的耐热镁合金日趋迫切[7~8]。
镁铝合金在基体中形成Mg l7Al l2的共析相，由于它是一种低熔点相(熔点只有473℃)，当温度升高时，Mg l7Al l2相会逐渐溶解到基体中，形成半连续性析出，使合金强度大大降低。
这些特点对合金的高温抗蠕变性能会产生很大的负面作用，降低合金的抗蠕变性能。
有研究表明[9]将Mg-Al 合金从室温加热到200℃时，Mg l7Al l2相的硬度减小到50%-60%，其最高使用温度只有150℃。
所以，要提高镁合金的使用温度，必须降低Al 的含量，并添加合金元素与Al 结合形成高熔点的合金相，或者更改合金系，直接采用Zn 代替Al 合金化，研究Mg-Zn 合金系[10]。
由于Zn 增加热裂倾向和显微疏松，因此Mg-Zn 系合金中第三组元元素的选用应首先考虑克服Mg-Zn 二元合金所固有的脆性以及热收缩性。
本文就Mg-Zn 系耐热铸造镁合金的开发现状及合金化作用进行了阐述，重点分析了Al 、Cu 、Zr 及稀土元素RE 和碱土元素（Ca 、Sr ）对其作用的行为，为以后制备新型Mg-Zn 系耐热铸造镁合金提供理论依据。
1 耐热镁合金的高温蠕变机理镁合金的高温蠕变变形主要通过位错攀移和晶界滑动两种方式进行，因此提高镁合金的高温性能就要从强化基体与强化晶界两个方面入手，限制位错运动和阻止晶界滑动[11~12]。
由于镁合金是密排六方结构(hcp),其滑移面的基面为(0001)，且只有三个滑移方向，故在室温拉伸条件下，其断裂方式以脆性断裂为主,析出相和晶界是位错运动的主要障碍。
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高Zn铝合金峰值时效工艺的研究
作者：郑晓静
来源：《科技视界》2015年第28期
【摘要】高Zn铝合金构件由于尺寸大，合金含量高，时效处理时易时效不充分或过时效，本文通过制定一系列单级时效试验方案，对不同单级时效工艺下高Zn铝合金力学性能和显微组织的分析比较，得到一个较适宜单级时效处理制度。
【关键词】高Zn铝合金；固溶；时效
Al-Zn-Mg-Cu-合金是一种典型的时效强化合金。
时效是过饱和固溶体分解和强化相沉淀析出的过程，通过从过饱和固溶体中析出沉淀相以达到对合金基体的强化作用。
合金中Zn含量提高，时效时间及温度对析出相的类型、数量、大小和分布影响敏感性增加，最终影响合金的性能。
1 试验材料及试验方案
1.1 实验材料
本实验研制的合金，其中Zn含量达到13%左右。
1.2 试验方案
本文合金固溶制度选取480℃×2h，时效制度共8各方案，温度120℃，时间12h、24h温度140℃，时间12h、24、温度160℃，时间12h、24h。
2 试验结果及分析
2.1 力学性能
120℃温度下的合金抗拉强度随时效随时间的延长抗拉强度逐渐增大，120℃下24h力学性能和140℃温度下12h抗拉强度变化不大，数值均稳定在750MPa～770MPa，140℃下24h随着时效时间的延长，抗拉强度明显下降，温度达到160℃时，力学性能延伸率均下降明显。
2.2 单级时效工艺对新合金显微组织的影响
由图1可以看出，各时效制度下的微观组织差别不大，为未再结晶纤维组织和部分再结晶组织的混合组织，说明试验所选的温度点都在峰值时效的温度范围内，只有当时效温度升高到160℃时，再结晶晶粒有增多趋势，说明合金有出现过时效现象的倾向。
2.3 单级时效工艺对新合金析出行为的影响
从合金时效后晶界沉淀相的TEM图可以看出，120℃×24h处理后，合金晶界上的沉淀相呈断续分布，沉淀相尺寸大小不一，尺寸为30nm～50nm，但未观察到明显的无沉淀析出带。
140℃×12h处理后，沉淀相分布与120℃×24h相似，尺寸为5～10nm。
160℃×12h处理后，尺寸较140℃时效时明显增大，尺寸在100nm左右，晶界出现了无沉淀析出带，但宽度较窄，因此140℃×12h优于120℃×24h工艺。
3 结论
本文主要通过力学性能测试、金相组织分析以及透射电镜图像观察，对新合金的单级时效制度进行研究，得出结论如下：
（1）高Zn合金较适宜的单级时效制度为140℃×12h配合480℃×2h固溶，室温水淬，热处理后，合金的抗拉强度可达到750MPa～770MPa，伸长率8～10%。
（2）高Zn合金在480℃×2h固溶，室温水淬，140℃×12h时效热处理后，晶内主要沉淀相为η'相，在﹤011﹥Al带轴下观察，形貌为短棒状，长度约为5～10nm，晶界无明显无沉淀析出带。
[责任编辑：汤静]。