07 东北大学高性能铝合金课题组介绍（）.ppt

高性能变形铝合金时效强化理论及组织与性能控制 高性能铝合金材料组织性能控制是基于铝合金中“结晶相、弥散相、析出强化相”三类第二相的形成、演变、控制的研究，形成工艺研究基础，为工业生产提供最优化工艺的建议。 Constituent 结晶相 （ inclusion），尺寸和间距）微米级 铸造过程产生的，通常是有害的产物。 Dispersoid 弥散相 ，（尺寸和间距）亚微米级 铸锭均匀化处理过程产生大量弥散相，对合金 再结晶及塑性有影响，尤其是超塑性影响更明显。 Precipitate 析出相 ， （尺寸和间距） 纳米级 时效处理过程析出的产物（相），主要强化相 结晶相 铝合金中含Mn或Cr的弥散相 铝合金中时效析出强化相 弥散相的晶界无析出区和时效析出相的晶界无析出区 经240℃×48h预处理和未经预处理的7475合金铸锭进行470℃×24h常规均匀化处理后的金相组织 经240℃×48h预处理及未经预处理的7475合金铸锭样品的透射电镜组织，×5000 7475合金，470℃均匀化12h，热轧，470℃固溶1h，水淬 材料科学与工程学院 材料各向异性与织构教育部重点实验室 高性能铝合金研究课题组 中强可焊Al-Zn-Mg合金， ×1000，腐刻后 7475铝合金， ×500，未腐刻 6N01合金均匀化处理水淬，×500 7475合金 b 0.2μm 中强可焊Al-Zn-Mg，140℃ ×12h 7050合金双级时效 7000系铝合金铸锭中的凝固析出相演化规律分析（SEM/TEM） 单级均匀化退火过程中：富Cr/Mn弥散强化相和富Fe/Si杂质相除外形略有钝化之外，不会向基体回溶；η相可完全回溶至基体；T相除一部分回溶至基体外，还有一部分会逐渐转化为熔点更高的Al2CuMg相（被称为S相，DSC分析其熔点在490-500℃区间）残留在基体上，即在单级均匀化退火处理过程中出现了“T相→S相”的转变现象。 主要研究方向 超高强铝合金 （1）揭示了超高强7×××铝合金半连续铸锭非平衡凝固共晶体在均匀化处理过程的演变规律，开发7050和7B50合金铸锭双级均匀化新工艺，已在生产中应用。 (a) 1 2 3 (b) 7050合金的扫描电镜背散射电子的组织照片 1和3点为生成的S相（Al2CuMg），2点为非平衡凝固含AlZnMgCu的共晶相 （2）揭示了超高强7×××铝合金变形材中含有强化元素的过剩相在固溶处理过程中的演变和回溶规律，开发超高强7×××铝合金变形材双级固溶处理新工艺，已在生产中应用。 图2 7055合金厚板的扫描电镜背散射电子的组织照片 （3）东轻7050和7055合金的工业化T77处理工艺主要是在此研究基础上建立的。 含Zn相 主要研究方向 未经预处理 经240℃×48h预处理， （4）弥散相的控制 a b c f e d （a）（b）（c）未经预处理,（d）（e）（f）经240℃×48h预处理 未轧制 30 % 75 % 88 % 铸锭均匀化处理后弥散相分布不均匀遗传到板材中 主要研究方向 中强可焊7N01铝合金 自然时效5个月时合金板材纵向σb高达到483.7MPa 250℃×12h +470℃×24h 300℃×12h +470℃×24h 350℃×12h +470℃×24h 400℃×12h +470℃×24h 470℃×24h 利用双级均匀化处理调控弥散相粒子组态 弥散相的控制 主要研究方向 2xxx铝合金时效成形 250℃×12h +470℃×24h 350℃×12h +470℃×24h 400℃×12h +470×24h 470℃×24h Stress direction a (020)α (200)α b Stress direction a Al-4Cu 合金170℃ 时效 84h （加载 78MPa ） Al-4Cu 合金170℃ 时效 84h （加载 40 MPa ） b 主要研究方向 车身用6xxx系铝合金 主要研究方向 Reference σ0.2/σb δu δb ψ n r IE FLD0 σ0.2/σb 1 0.893 0