Al-14Cu-7Ce合金中Al_8CeCu_4相的Ostwald熟化行为（英文）

采用硬度测试、扫描电镜、图像分析和物理建模,研究了Al-14Cu-7Ce合金中Al_8CeCu_4相的Ostwald熟化行为。结果表明,Al_8CeCu_4相的熟化过程受控于Ce元素在Al中的体扩散,其动力学满足体积修正的Lifshits-Slyozov-Wagner理论;基于通用速率公式,计算了Ce元素在Al中的体扩散系数以及Al_8CeCu_4与Al基体的界面能。     

Al-14Cu-7Ce合金中片状Al8CeCu4相的球化行为研究

本文通过组织观察、硬度测试和理论计算,研究了Al-14Cu-7Ce合金中片状Al8CeCu4相的高温球化行为。随着退火温度的升高,Al8CeCu4相的球化速度加快。采用通用速率公式计算出Al8CeCu4相的球化过程控制元素为Ce;微观组织观察表明,Al8CeCu4相球化过程包括Gibbs-Thompson 效应作用下片状相分解成棒状相,以及棒状相通过Rayleigh毛细管扰动机制分解成球状相。     

Al-14Cu-7Ce合金中Al8CeCu4相的Ostwald熟化行为研究

本文采用硬度测试、扫描电镜、图像分析和物理建模,研究了Al-14Cu-7Ce合金中Al8CeCu4相的Ostwald熟化行为。研究结果表明,Al8CeCu4相的熟化过程受控于Ce元素在Al中的体扩散,其动力学满足体积修正的Lifshits-Slyozov-Wagner理论;基于通用速率公式,计算了Ce元素在Al中的体扩散系数以及Al8CeCu4与Al基体的界面能。     

Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力预测模型（英文）

在应变速率0.001~1 s-1、温度573~823 K的条件下,采用Gleeble 3500热模拟试验机对Al-14Cu-7Ce合金进行等温热压缩实验,并根据真应力-真应变的计算数值,建立了Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力本构方程。结果表明,流变应力符合速率方程€=ADLGb/kT(sinhaLG)n;其中,应变的影响通过多项式拟合方式耦合进入材料常数A,αL和n。所建立的本构方程能够准确预测Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力,实验条件下控制合金热变形的主要机制是位错攀移。     

Al-14Cu-7Ce铸造铝合金的高温拉伸及断裂行为研究

测试了Al-14Cu-7Ce(质量百分数)铸造铝合金在室温至450℃内的高温短时拉伸性能,并采用扫描电镜分析不同温度下试样断口形貌和断裂行为.试验结果表明:温度低于200℃时,强度缓慢下降,且200℃下抗拉强度达到343.4 MPa;在200～450℃,强度迅速下降,但450℃下其抗拉强度仍能达到142.5MPa,表明合金具有良好的耐热能力.随着变形温度的升高,合金逐渐由脆性断裂转变为韧性断裂,在250℃下合金表现出混合断裂特征.此外,裂纹萌生都由Al8CeCu4相引发,在应力作用下形成裂纹源,并从Al8CeCu4相内部扩展导致开裂,之后裂纹扩展至基体并与前方裂纹相互连接,最终导致试样发生断裂.     

流变铸造Al-16Si-4Cu-0.5Mg合金的干摩擦行为（英文）

采用干滑动摩擦测试和微观刮痕测试研究流变铸造Al-16Si-4Cu-0.5Mg合金的干摩擦行为。通过光学显微镜、扫描电镜对合金显微组织、微观刮痕沟槽、宏观磨痕、磨面以及磨削进行观察分析。显微组织分析显示,经过流变处理,合金初生硅得到细化并更为圆整,共晶组织分布更为均匀,骨骼状的Al Fe Mn Si相得到破碎细化。微观刮痕测试显示,合金显微组织的细化提高了耐磨性能。干滑动摩擦测试表明,相比传统铸造,流变处理后合金耐磨性能得到明显的提高。微缓摩擦条件下,磨损以磨粒磨损为主。强摩擦条件下,表面氧化和粘着磨损为合金磨损失效机制。     

Al-3.5Cu-7Si合金拉伸断裂行为研究

观察了Al—3．5Cu-7Si合金拉伸断裂试样横截面的断裂路径，并结合力学性能试验对该合金的断裂行为进行了研究，总结了该合金中各种相的数量及形态对力学性能的影响。结果表明，除了高铸造气孔率明显降低该合金力学性能外，针状的硅相及由杂质铁产生的针状铁相(FeSiAl5)是导致Al-3．5Cu-7Si合金力学性能下降的主要因素：固溶处理温度偏高造成的局部熔化微区会严重损害其力学性能，而少量未溶解块状θ相(CuAl2)对其力学性能无显著影响。     

Ti-6Al-4V-xH合金相转变的原位研究（英文）

研究在加热和冷却过程中的氢致Ti-6Al-4V合金组织转变和相转变。试样从室温加热到1273 K,随后又冷却至室温。氢含量范围为0~0.8%(质量分数)。系统研究氢致Ti-6Al-4V合金动态相变过程及相应的机制。当氢含量增大时,β相转变温度显著降低,但幅度趋缓,并且β相体积分数逐渐增加。在加热过程中,置氢Ti-6Al-4V合金的相转变可以分为三个阶段,具体的过程是:δ→α+H2↑?δ+α′→βH?α′→αH+βH?αH→α+H2↑?α→β?βH→β+H2↑。另外,也对氢含量与α′马氏体的Ms和Mf的关系进行研究。     

Ti-22Al-25Nb(at%)合金O相层片高温变形动态球化行为（英文）

为阐明Ti_2AlNb基合金高温变形过程中O相层片的球化机制及模型,研究了Ti-22Al-25Nb(at%)合金在(α_2+O+B2)相区压缩变形行为及显微组织演变规律。结果表明,合金的软化行为与O相层片动态球化、45°方向剪切变形失稳及裂纹萌生有关。O相层片在较低温度和较高应变速率下难以球化是由于原子具有较低的扩散速率和较短的扩散时间。O相层片的球化机制主要为层片扭结和剪断,本质上属于动态再结晶行为。建立了合金高温变形本构关系,并计算了变形激活能为831 kJ·mol-1~1;对O相层片球化的动力学过程进行了研究,其动力学行为受变形条件影响很大,遵循阿夫拉米曲线方程。     

Ce含量对新型Al-Cu-Li合金的凝固行为及其相的影响（英文）

分别采用金相,扫描电镜,X射线衍射,电子探针和波谱分析的手段,对一种加入不同铈含量(0,0.1,0.3,and 0.5,质量分数,%的新型Al-Cu-Li合金的铸态微观结构进行了研究。结果表明:随着含铈量的增加,晶粒得到很大程度的细化;在含铈量不超过0.3%的所有试验合金中,均观察到了一种MgAg富集的Al_7Cu_4Li中间相;当含铈量达到0.5%,一种新型的灰色CuSi(Ag Mg)相出现;然而粗大的杆状Al_2CuLi相在含铈量达到0.3%就已经完全消失。分析表明:铈添加导致本试验合金中的中间相的析出序列和凝固行为发生了改变;同时分析发现在合金凝固过程中产生的一种先析Al_8Cu_4Ce相,不但能够促进晶粒形核,同时能够阻止晶粒进一步长大,最终导致含铈的铸态合金晶粒得到细化。     

Cu-3Si-2Ni合金均匀化的组织演变及扩散行为（英文）

为了消除铸态Cu-3Si-2Ni合金中枝晶偏析及非平衡组织对其加工性能的影响,分别在850~950℃、保温2~8 h条件下对比研究了该合金在均匀化下的元素分布、显微组织及性能变化规律。结果表明:随温度的升高及保温时间的延长,合金的偏析程度及非平衡第二相组织明显减少,合金综合力学性能均得以提高和改善,其中温度对均匀化效果的影响更为显著;在相同加热条件下,合金中Ni比Si的扩散速度更慢。并在此基础上利用扩散理论建立起相应的Ni元素均匀化动力学方程。经验证,实验值与理论计算结果基本吻合,获得该合金较佳的均匀化退火工艺为900℃×4 h。     

添加La-Ce对Al-18Si-4Cu-0.5Mg合金显微组织和力学性能的影响（英文）

通过光学显微镜、扫描电镜、电子探针和拉伸测试研究添加镧铈稀土后Al-18Si-4Cu-0.5Mg合金的组织演变和力学性能。光学显微镜和扫描电镜结果表明,添加镧铈稀土后初晶硅颗粒由粗大块状和不规则多边形状明显细化为细片状,共晶硅由粗长针状细化为短棒状和珊瑚状。添加0.3%镧铈稀土时,合金具有最小初晶硅尺寸和最佳力学性能。此时,初晶硅平均尺寸由61μm细化至28μm,抗拉强度由222 MPa增大到242 MPa,伸长率由3.2%提高至6.3%。此外,还通过扫描电镜和电子探针探究合金的变质机制和断裂模式。     

等温压缩过程中Ti-6Al-4V-0.1Ru合金的热变形行为（英文）

采用Gleeble-3500热模拟器对Ti-6Al-4V-0.1Ru合金进行等温压缩试验,研究该合金在变形温度为1023-1423K和应变速率为0.01-10s~(-1)条件下的热变形行为。建立应变量为0.1时α+β双相和β单相温度场的Arrhenius-type本构模型;然后,将一系列材料常数(包括激活能Q、材料常数n,α和ln A)作为应变的多项式函数引入Arrhenius-type模型;最后,分别对α+β双相和β单相温度场构建改进的Arrhenius-type模型。结果表明,改进的Arrhenius-type模型有助于计算Zener-Hollomon(Z)参数,通过显微观察并结合Z参数可以揭示显微组织演变机制;此外,该模型也有助于提高Ti-6Al-4V-0.1Ru钛合金变形过程中有限元模拟的精度。     

600°C热处理时Al-4Ni-2Mn合金中Al_9(Mn,Ni)_2共晶相的相变行为（英文）

采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究600°C热处理时Al-4Ni-2Mn合金中Al_9(Mn,Ni)_2共晶相的形貌演变及相结构转变。结果表明:在热处理过程中,纤维状的Al_9(Mn,Ni)_2共晶相几乎全部转变成了椭球状和球状颗粒。而且,随着热处理时间的延长,共晶区的Al_9(Mn,Ni)_2颗粒发生了Oswald熟化现象。此外,通过研究证实热处理过程中的确存在由Al_9(Mn,Ni)_2到O相的相变过程。发生了相变的颗粒形貌表明:O相优先在Al_9(Mn,Ni)_2相的特定晶面上形核,然后沿一定方向朝母相生长。在相变过程中,由于O相的(010)[001]滑移系被激活,因此,在一些O相颗粒表面出现了滑移迹线。     

Al-25Cu-12Mg合金的高温氧化行为研究

采用X射线衍射技术、扫描电子分析等分析方法,对Al-25Cu-12Mg合金的高温氧化行为、氧化层的形貌和成分进行了分析。结果表明,Al-25Cu-12Mg合金在同一温度下进行高温氧化,随氧化时间增加,氧化增重不断增加;在氧化时间相同时,随氧化温度升高,氧化增重显著增加。Al-25Cu-12Mg合金在温度较低时,样品基本上不氧化,只在样品表面形成一层氧化膜,阻止样品继续氧化;在温度较高时,随氧化时间的延长,样品表面形成的氧化膜遭到破坏,氧化膜破裂剥落,已不能阻止样品的继续氧化。     

Sn诱导Al-4Cu合金中θ′相向θ相的相转变机制及其对合金高温强度的影响（英文）

通过显微组织观察和拉伸试验研究添加0.02%Sn(质量分数)对Al-4Cu合金在573 K高温热暴露过程(100 h)中θ′向θ相转变机制和高温强度的影响。研究结果表明,Sn微合金化能完全改变Al-4Cu合金在持久热暴露过程中θ′相向θ相的相转变机制。在未添加Sn的Al-4Cu合金中,棒状θ相在粗化后的盘状θ′相的表面形核和生长。然而,当添加少量Sn后,θ相首先在β-Sn颗粒上异质形核,然后形成粗大的针状相。由于Sn微合金化能提高Al-4Cu合金中θ′相的数密度并降低其尺寸,因此,Al-4Cu合金在T5状态下的室温和573 K高温下的屈服强度得到显著提高。然而,Sn微合金化能同时促进持久热暴露过程中θ′相向θ相的转变,导致Al-4Cu合金在热暴露后的高温(573 K)强度显著降低。     

Mg-4Zn-2Al-2Sn合金动态再结晶行为动力学数值模拟（英文）

利用Gleeble 3800热模拟试验机研究ZAT422合金在变形温度为498~648 K、应变速率为0.01~5 s~(-1)、压下量为60%的热变形行为。基于Arrhenius方程和Avramit方程对该合金流变行为进行分析,得到变形激活能为155.652 k J/mol,并构建该合金的本构方程和动态再结晶模型。组织观察表明:变形温度低至498 K,真应变为0.9163时,合金发生不完全动态再结晶;温度升高至648 K时,较低的应变速率易导致部分晶粒的异常长大。     

β锻造Ti-6Al-4V合金力学性能各向异性（英文）

研究β锻造Ti-6Al-4V(Ti64)合金拉伸性能和断裂韧性的各向异性。对饼材不同取向的显微组织和晶体学织构进行分析,同时研究取样方向对拉伸性能、断裂韧性的影响。结果表明,Ti64饼材原始β晶粒呈扁平状。室温下合金主要由α相构成,β锻造后β→α相变产生的多个α相变体导致α相织构强度较低。力学性能各向异性的主要影响因素为原始β晶粒形貌以及与α织构相关的滑移。采用J积分阻力曲线法测定合金的起裂韧性,并将起裂韧性KJIC分为内在韧性和外在韧性。内在断裂韧性各向异性主要与原始β晶粒对裂纹尖端塑性区范围的影响相关;外在断裂韧性主要与α片层与集束对裂纹曲折程度的影响相关。     

AC8C合金中Si、Fe相球化初探

对AC8C合金采用Sr变质 铁相球化剂 T6处理的处理工艺使得合金中Si相和Fe相同时都达到球状,共晶Si和时效析出的CuAl2、Mg2Si相以及球化铁相都以球状均匀地分布在铝基体上,初步探讨了球化Si相和Fe相的成因,并对AC8C合金力学性能做了对比测试.     

深冷和时效处理对Ti-6Al-4V合金低能冲击行为的影响（英文）

研究深冷和时效处理对Ti-6Al-4V合金冲击强度和力学性能的影响。对Ti-6Al-4V合金分别进行深冷处理(CT)、时效处理(AT)以及先深冷后时效处理(CAT)。用不同几何形状(半圆形、60°和90°锥角)的冲击头对经热处理和未经热处理Ti-6Al-4V样品进行冲击实验以考察冲击头几何形状对样品损伤特性的影响。结果表明,所有热处理样品吸收能量增加而损伤面积降低。由于吸收能量的增加,CAT样品具有最高的吸收能量和最小的损伤面积,而未经处理的样品出现最大变形。此外,冲击头的几何形状对样品的损伤面积和偏移量产生极大影响。使用60°锥角冲击头进行冲击实验的样品具有最大的偏移量(角)和最小变形面积。样品的变形面积随冲击头锥角的增大而增大。