长周期有序堆垛相对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金腐蚀行为的影响

研究不同长周期有序堆垛(LPSO)相含量对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金腐蚀行为的影响,对于新型高强耐蚀镁合金的设计具有重要的指导意义.为此,通过金相观察、SEM形貌及能谱分析、电化学测试及浸泡试验等手段考察了Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在5％NaCl溶液中的电化学及腐蚀行为,以确定不同LPSO相含量对镁合金抗蚀性能的影响.结果 表明:Zn元素对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金中LPSO相的形成和分布起决定性的作用,当合金中不合Zn元素时,不会形成LPSO相;随着Zn元素的增多,LPSO相的体积分数不断增加,形态从薄片层状向块状转变.腐蚀过程中首先在合金基体表面形成一层均匀连续的腐蚀产物层,随Zn含量增加合金表面腐蚀产物层的厚度降低,合金腐蚀形态从全面腐蚀向局部腐蚀转变;LPSO相在局部腐蚀过程中充当腐蚀微电池的阴极,加速合金基体的腐蚀溶解.     

Zn对Al-Mg-Si合金时效析出相稳定性影响的第一性原理研究

6000系Al-Mg-Si合金综合力学性能优良,具有比强度高、成型性能好、焊后表面质量高、耐腐蚀性好等特点,目前已经广泛应用于制造汽车车身板材。该系合金为可热处理强化合金,可以通过提高合金的时效响应速度,使合金在时效过程中获得尽可能大的强度提升。目前常用的措施是在合金中添加少量的Zn元素来促进时效析出,但Zn对合金时效析出相稳定性的影响却尚不明确。因此,本工作主要采用第一性原理计算的方法,计算了添加Zn的Al-Mg-Si合金中可能形成的Mg-Si相(包括Mg-Si GP区、β″相)和Mg-Zn相(包括Mg-Zn GP区、η′相)的晶格常数、形成焓。其中Mg₂Si₁Al₃、Mg₂Si₃Al₆、AlMg₄Si₆、Mg₁Si₁四种可能的Mg-Si GP区晶胞的形成焓从大到小为Mg₂Si₁Al₃、Mg_2...     

铝铜合金的晶界偏析行为及析出相的理论研究

晶界偏聚行为及析出相形成对铝铜合金的力学性能提升至关重要.为研究铝铜合金中Cu元素与Al基体的相互作用,本文基于密度泛函理论,利用第一性原理方法计算了 Al∑5(210)[001]晶界Cu元素的偏析能、电荷密度分布等性质,并结合AFLOW的高通量框架系统研究了不同铝铜二元析出相的晶格常数、形成能和弹性常数等信息.晶界模...     

预拉伸变形量对7055铝合金厚板表面残余应力的影响

为了系统性地研究预拉伸变形量对淬火残余应力的消减规律,采用基于cosα法的μ-X360s型X射线残余应力分析仪,表征7055铝合金厚板经不同预拉伸变形量(0%、0.5%、1.2%、1.5%、2.5%、3.3%、3.9%)的表面残余应力水平,并通过基于sin2Ψ法的X射线衍射法和钻孔法验证测试结果。结果表明:7055铝合金厚板经过固溶淬火处理后,残余应力水平较高,轧向分应力略小于横向分应力,在厚板边缘区域残余应力水平波动较大,波动区域大约在距边部27mm的位置。当预拉伸变形量为1.5%时,轧向分应力的明显减小,继续增大拉伸量,残余应力稳定在60~70 MPa;而当预拉伸变形量大约为1.5%时,横向分应力由压应力状态转变为拉应力状态;经超过2.5%的预拉伸变形后,残余应力稳定在20~30 MPa。     

V-5Cr-5Ti合金的拉伸性能及其强化机理

对真空熔炼V-5Cr-5Ti合金开展了均匀化退火、热锻开坯、冷轧变形和热处理实验,利用万能试验机、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了V-5Cr-5Ti合金中析出相对力学性能影响,估算了V-5Cr-5Ti合金中析出相强化的效果。结果表明：铸态V-5Cr-5Ti合金存在以片层状析出相为特征的树枝状析出相,合金均匀化退火后析出相由片层状转化为针状,由树枝状转化成团聚状。析出相在变形过程中破碎成短条状或球状颗粒。铸态合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为505.0 MPa、415.0 MPa和8.2%,断裂机制为脆性的解理断裂。均匀化热处理后断裂机制转变为沿晶断裂和准解离断裂共存的混合型断裂。80%冷变形＋热处理后合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为487.3 MPa、382.7 MPa和26.2%,由于晶粒及析出相形态的变化,合金塑性得到大幅改善。锻造和冷轧后合金断裂机制为韧性的微孔型断裂。析出相以Orowan强化机制增强V-5Cr-5Ti合金,以80%冷轧1000 ℃/1 h退火状态合金为例,由析出相强化获得的屈服强度增量约为50.1 MPa。     

粒度和界面原子调控对SiC/Al复合材料强度的影响

SiC/Al复合材料作为一种轻质高强材料,因其优异的物理化学性能被外界广泛关注。本研究利用分子动力学方法,构建了不同SiC粒径的SiC/Al复合材料模型,根据拉伸变形模拟结果得出更小的SiC粒径有利于材料获得更高的抗拉强度。随着拉伸形变的逐渐增加,SiC颗粒在沿拉伸方向的两侧与Al基体发生分离从而产生孔隙,再从孔隙缺陷处产生位错形核并扩展至Al基体内形成塑性形变。在调节SiC/Al界面上C、Si的占位情况后,界面富Si的条件下结合更强,孔隙产生的难度增大从而对SiC/Al复合材料产生强化作用。     

晶界工程处理对超微合金化无氧铜的组织结构与耐热性的影响EI北大核心CSCD

本文研究了晶界工程处理对超微合金化无氧铜的组织结构与耐热性的影响。通过熔炼铸造制备了超微合金化无氧铜,并对其施以晶界工程处理,测试了晶界工程处理前后超微合金化无氧铜的耐热性,表征了晶界工程处理前后超微合金化无氧铜的组织结构。结果表明:晶界工程处理(每道次的处理工艺为:冷轧20%+(300℃,60 min)退火)可以显著提高超微合金化无氧铜的耐热性,经4道次晶界工程处理的超微合金化无氧铜在(900℃,60min)退火后晶粒长大不明显,含孪晶的平均晶粒尺寸从23.5μm增长到29.2μm,不含孪晶的平均晶粒尺寸从60.4μm增长到71.9μm。晶界工程处理也可以有效调控超微合金化无氧铜的组织结构,主要体现为Σ3n重位点阵晶界比例增加和普通晶界网格连通性显著降低。     

Li含量对Al-Mg-Si合金时效析出行为的影响

采用透射电镜研究Li含量对Al-3.0Mg-0.6Si合金时效析出行为的影响,分析不同Li含量合金在170℃人工时效过程中析出相的演化与分布.结果表明:Li元素的添加改变了Al-3.0Mg-0.6Si合金的时效析出行为.添加2.15％(质量分数,下同)Li的合金,球状的δ'-Al3Li相成为晶内优先析出相,而针状的β″-Mg2Si相在时效后期阶段才逐渐析出,并在时效192 h后形成了明显的球状δ'相加针状β″相的双相析出.而添加3.12％Li的合金在所观察的时效阶段内均未发现有β″相析出.另外,未发现含Li合金晶界位置有析出相存在,晶界附近是无沉淀析出带(δ'-PFZs)和δ'相.在时效100 h后发现添加2.15％Li的合金在δ'-PFZ区域有针状β″相析出.添加2.15％Li的合金δ'-PFZ的半宽尺寸和增长速率均大于2.68％,3.12％Li添加量的合金.     

退火石墨/铝复合材料热物理性能

随着电子器件热流密度的不断增加,热聚集产生的热点问题严重影响电子器件性能和应用,急需开发高效热扩散材料。采用真空热压烧结工艺制备了以6061铝合金为基体材料,退火石墨(Annealed pyrolytic graphite,APG)为导热组元的高导热复合材料。探究了退火石墨表面Ti元素的改性处理对退火石墨/铝复合材料的微观结构、界面结合状况的影响规律,研究讨论了退火石墨/铝层厚比对复合材料整体热、力性能的影响。结果表明,经Ti元素改性处理的退火石墨材料与铝之间形成了干净、紧密结合厚度在400 nm的Al-Ti-C界面。当Al∶APG∶Al的层厚比为1∶3∶1时,复合材料面内方向热扩散系数达901 mm²·s^-1,所承载最大抗弯强度为141 MPa,具有优异的综合性能。     

稀土Ce对HMn64-8-5-1.5合金组织及耐磨性能的影响

本文系统地研究了稀土Ce对HMn64-8-5-1.5合金显微组织及摩擦磨损性能的影响。研究表明,稀土Ce在熔炼过程中起到脱氧、脱硫、除氢和除杂的作用,可以净化合金基体,使晶粒尺寸显著细化。摩擦磨损实验表明,稀土Ce能明显改善材料的摩擦磨损性能,添加0.2wt%Ce时,较无Ce的合金磨损量减小了25%。添加0.2wt%Ce后,合金的主要磨损形式从严重的黏着磨损转变为磨粒磨损。结合两种摩擦磨损模型对合金的磨损机理进行了深入分析,添加稀土Ce前后合金的磨损机制发生变化的主要原因是Ce的去除杂质、细化晶粒的作用,使合金本身的表面强度、极限变形值增大。