含Zr的Ni3Al合金中形成的低熔点富Zr相

在含Zr(1.2at-％)的Ni_3Al合金中发现了富Zr低熔点相Ni_5Zr。在1300℃均匀化退火时引起初熔,给粗大凝固组织的消除带来困难,限制了合金性能的进一步提高。     

控冷环缝电磁搅拌对Al-Zn-Mg-Cu合金初生Al3Zr相及组织的影响

通过对比施加与未施加控冷环缝式电磁搅拌(IC-AEMS)熔体均匀化处理技术,对Al-Zn-Mg-Cu合金初生Al3Zr相的析出行为以及组织细化的影响进行了研究。结果表明,施加IC-AEMS后,Al3Zr粒子形貌从大尺寸针状与板状变成细小弥散分布的块状;此外,相比未施加IC-AEMS处理的Al-Zn-Mg-Cu合金的凝固组织,施加IC-AEMS后,合金细化效果与组织均匀性得到提高,平均晶粒尺寸由387μm减小至218μm。     

Al-Cu-Zr和Al-Cu-Zr-Ti-V合金中Al_3Zr析出相的析出行为

利用透射电子显微技术研究Al-Cu-Zr和Al-Cu-Zr-Ti-V合金中Al3Zr的沉淀析出行为。亚稳态的Al3Zr沉淀相在枝晶中心均匀形核并获得均匀分布。然而,在枝晶边缘区域的析出复杂,观察到由许多球形Al3Zr析出颗粒组成的螺旋状和条状的形貌。条状的沉淀团簇沿100铝方向优先排列,这可能与Al2Cu的亚稳态θ′和稳态θ析出相相关。添加铜有利于Al3Zr沉淀相从L12→D023的结构转变。     

铝含量和退火温度对锆铝合金相组成和力学性能的影响

利用非自耗电弧炉熔炼了Al含量为6.0%,7.0%,8.0%(质量分数)的锆铝二元合金,通过退火过程中的包析反应得到了不同相组成的Zr3Al基合金,借助光学显微镜、XRD分析研究了合金的金相组织和相组成,进行了显微硬度测定和拉伸试验。结果表明:铸态的锆铝合金显微硬度随着铝含量的增加而增大;退火可得到组织均匀的Zr3Al基合金,其显微硬度和抗拉强度主要与相组成和基体晶粒大小有关,而与第二相的形态无关;合金的显微硬度、抗拉强度随着Zr3Al相的增多而增大,延伸率随着Zr3Al相的增多而减小;合金的显微硬度、抗拉强度和延伸率随着Zr3Al晶粒的细化而不同程度地增大。     

喷射成形7055铝合金初生相 在“Al3Zr调控热处理”中的演变行为

采用金相(OM)观察、扫描电镜(SEM)观察、透射电镜(TEM)观察以及X射线物相分析(XRD)研究了喷射成形7055铝合金初生相在“形变前预热处理”过程中的演变规律。结果表明：初生相为AlZnMgCu相和Al7Cu2Fe.相，其中晶内相呈小尺寸棒状，晶界相为AlZnMgCu相和Al7Cu2Fe相的共生组织，呈粗大不规则状。低温(≤400°C)调控时，由于合金元素扩散能力弱，初生相少量回溶，但相中Zn元素质量分数明显降低；中温(≤450°C)调控时，小尺寸晶内初生相基本回溶，但是粗大晶界相演变为椭球状的Al2CuMg相(S相)；高温(470°C)调控使晶内晶界初生相完全回溶且避免了Al2CuMg相(S相)的大量出现。单、双级调控效果比较表明，双级调控下初生相的演变规律取决于第二级热处理温度。     

添加微量Sc、Zr对超高强铝合金微观结构和性能的影响

采用低频电磁铸造技术制备Al-9Zn-2.8Mg-2.5Cu-x Zr-y Sc（x=0,0.15%,0.15%;y=0,0.05%,0.15%）合金,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、力学性能测试等手段分别对其均匀化、热挤压态、固溶态和时效态的组织与性能进行对比分析。结果表明：添加微量Sc和Zr,会在凝固过程中形成初生Al3（Sc,Zr）,可显著细化合金铸态晶粒;均匀化时形成的次生Al3（Sc,Zr）粒子可以强烈钉扎位错和亚晶界,有效抑制变形组织的再结晶,显著提高合金的力学性能。与不含Sc、Zr的合金相比,含0.05%Sc和0.15%Zr的合金经固溶处理和峰值时效处理后其抗拉强度和屈服强度分别提高172 MPa和218 MPa,其强化作用主要来自含Sc、Zr化合物对合金起到的亚结构强化、析出强化和细晶强化。     

Sc和Zr复合微合金化对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用水冷铜模一激冷铸造法，制备了三种Sc和Zr含量不同的Al-Zn-Mg-Cu合金薄板材，测试了合金经120℃时效不同时间后的拉伸性能，利用光学显微镜和透射电子显微镜观察了合金的显微组织。结果表明：采用Sc和Zr复合微合金化可明显细化合金的铸态晶粒组织，抑制合金的再结晶，大大提高合金的强度；Sc含量越高，晶粒细化效果越好，合金强度提高也越大；微量Sc和Zr在Al-Zn-Mg-Cu合金中主要以Al3（Sc，Zr）质点的形式存在，初生Al3（Sc，Zr）粒子是在合金凝固过程中形成的，主要起非均质形核的作用，次生Al3（Sc，Zr）粒子是合金在均匀化处理和后续热处理中析出的，起亚结构强化和直接析出强化作用。     

Mg对初生Al3Fe形貌及其生长过程的影响

研究了Mg元素对铸造Al-10?过共晶合金初生Al3Fe相形态的影响.结果发现,加入Mg使初生Al3Fe相由原来的发达针状向树枝状→不规则块状转变.加Mg以前,初生Al3Fe相表面光滑,随着Mg加入量的增加,初生Al3Fe的分枝也逐渐加剧.对Mg元素的影响机理做了分析.     

分级均匀化对7055铝合金组织和力学性能的影响

采用差热分析、X射线衍射分析、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和常温拉伸等方法研究分级均匀化工艺对7055铝合金显微组织、枝晶偏析、Al3Zr粒子析出行为和力学性能的影响。结果表明:合金经(468℃、24h)+(473℃、4 h)的分级均匀化处理后,消除了铸锭晶界上的非平衡凝固共晶组织;铸锭先于264℃保温最有利于获得尺寸细小、均匀弥散分布的Al3Zr粒子;在单级均匀化基础上增加473℃的短时高温均匀化,能够提高合金基体中溶质原子的固溶度,增强时效强化效果,提高综合性能。     

Al-5%Fe合金的热速处理研究

研究热速处理工艺对Al-5?合金力学性能和初生Al3Fe相形貌的影响.研究结果发现,未热速处理时,初生Al3Fe相为粗大的针片状或针状;初生Al3Fe相占基体的面积百分率为40.39%;合金的抗拉强度为107 MPa.经热速处理后,小部分初生Al3Fe相长成细小的针状,大部分则长成针点状;初生Al3Fe相占基体的面积百分率达到50.77%;抗拉强度达到145 MPa,提高35.5%.研究认为,热速处理之所以能细化初生Al3Fe相是由于高温过热减小了Al与Fe之间的原子团簇,最大限度地消除了合金的遗传性和增大了形核过冷度.