Effects of Aging Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of Layered Heterogeneous Aluminum Alloy Fabricated by Powder Thixoforming

ZHAI Wei; ZHANG Xuezheng; HU Zizhong; CHEN Tijun

doi:10.15980/j.tzzz.T20250157

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Effects of Aging Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of Layered Heterogeneous Aluminum Alloy Fabricated by Powder Thixoforming

Research·Alloy Performance | 更新时间：2026-10-16

- Effects of Aging Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of Layered Heterogeneous Aluminum Alloy Fabricated by Powder Thixoforming
- Special Casting & Nonferrous Alloys Vol. 46, Issue 10, Pages: 1565-1574(2026)
- 作者机构：
  
  1.兰州理工大学有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室，兰州 730050
  2.兰州理工大学材料科学与工程学院，兰州 730050
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.15980/j.tzzz.T20250157
  CLC： TG146.21;TG113
- Received：12 April 2025，
  
  Revised：2025-07-07，
  
  Accepted：29 July 2025，
  
  Published：20 October 2026
- 稿件说明：
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翟威，张学拯，胡子重，等. 时效处理对粉末触变成形制备层状异质结构铝合金组织和力学性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 565-1 574.

ZHAI W，ZHANG X Z，HU Z Z，et al. Effects of aging treatment on microstructure and mechanical properties of layered heterogeneous aluminum alloy fabricated by powder thixoforming［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 565-1 574.
翟威，张学拯，胡子重，等. 时效处理对粉末触变成形制备层状异质结构铝合金组织和力学性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 565-1 574. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20250157.

ZHAI W，ZHANG X Z，HU Z Z，et al. Effects of aging treatment on microstructure and mechanical properties of layered heterogeneous aluminum alloy fabricated by powder thixoforming［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 565-1 574. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20250157.

摘要

采用粉末触变成形工艺制备层状异质结构铝合金，系统研究了时效处理时间对其组织演化与力学性能的影响。结果表明，时效处理8 h后，异质结构合金性能达到峰值，其硬度（粗晶和细晶，HV）、抗拉强度和屈服强度，分别为118和148、565 MPa和468 MPa。同时，通过定量计算明确了沉淀强化、固溶强化、细晶强化、热错配强化及几何必需位错强化在不同时效阶段的贡献，揭示了多机制协同作用对合金强化的主导作用。

Abstract

Layered heterogeneous structured aluminum alloy was fabricated using powder thixotropic forming process， and the effects of aging duration on microstructural evolution and mechanical properties were systematically investigated. The results indicate that peak performance of heterogeneous structured alloy is achieved after aging for 8 h with hardness values （for coarse grains and fine grains） of 118 HV and 148 HV， tensile strength of 565 MPa， and yield strength of 468 MPa. Furthermore， quantitative analysis clarifies the contributions of precipitation strengthening， solid solution strengthening， grain refinement strengthening， thermal mismatch strengthening， and geometrically necessary dislocation strengthening at different aging stages， revealing the dominant role of multi-mechanism synergy in enhancing the strength of alloy.

关键词

Keywords

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