Al-Er-Zr合金的热变形行为及动态析出

通过对Al-0.04Er-0.08Zr合金进行200°C 到450°C 范围内的热压缩测试对该合金的热变形行为进行了研究，在这个过程中利用Arrhenius-type方程进行线性拟合从而分析应力-应变曲线，之后通过透射电镜来观察研究变形组织。结果表明对于固溶态以及时效态合金来讲，在热压缩过程中动态回复是使合金软化的一个主要机制。高温以及低应变速率的热变形会诱导固溶态合金快速析出。动态析出会明显增加固溶态合金在热压缩过程中其表面的流变应力，但是却不能有效提高变形合金的硬度。动态析出还会导致应力-应变曲线拟合出现Arrhenius型偏差。     

缓慢升温时效处理对Al-Zn-Mg-Er-Zr合金性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、显微硬度计及电导仪研究了120℃时效的两种不同工艺对Al-5Zn-3Mg-0.1Er-0.1Zr合金力学性能及导电率的影响。结果表明,相较于直接置于120℃时效工艺,采用5 h缓慢升温至120℃时效处理的试验合金的导电率提高至30.77%IACS,硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提升至186.6 HV0.2、538 MPa、454 MPa和17.5%。两种时效工艺处理合金的断裂方式均为韧脆混合型断裂,但5 h缓慢升温时效处理合金的韧窝密度较高,剪切面特征减少。     

纳米压痕法研究单晶Al3Sc相的硬度和杨氏模量

使用EBSD和纳米压痕法研究毫米级块状单晶Al₃Sc对应的取向、硬度和杨氏模量。试验结果表明,选用过共晶Al-Sc合金加热至液态后缓慢冷却(60 ℃/h)可以得到毫米级单晶Al₃Sc,通过EBSD和纳米压痕法得到五个不同取向(567)、(139)、(124)、(113)和(144)单晶Al₃Sc的硬度在3.7~4.3 GPa,复合弹性响应模量在143.6~146.1 GPa。对比不同泊松比下各取向的杨氏模量理论值与试验值,发现泊松比为0.188时二者之间差异最小,对应各取向的杨氏模量试验值在157.5~160.6 GPa。     

均匀化退火对5E61合金组织及性能的影响

对5E61合金进行不同的均匀化退火处理,测试合金的显微硬度和电导率,用扫描电镜和透射电镜观察其显微组织,研究均匀化退火工艺对5E61合金组织及性能的影响。结果表明:5E61合金的显微硬度和电导率在均匀化退火过程中都有明显提高,双级均匀化后合金中的析出相更加细小,分布弥散;5E61合金经320℃×20 h+450℃×20 h均匀化退火后,合金中的枝晶组织消除,晶界处残留第二相最少且合金组织中各元素分布均匀,为最优的均匀化退火工艺。     

稀土Er元素对6063合金时效处理的影响

用硬度测试,金相分析,透射电镜分析等方法研究Er元素对轧制后6063合金时效过程中β″相析出的影响,结果表明Er元素的加入对固溶后的合金再结晶晶粒长大有非常明显的抑制作用,适量的Er元素有助于合金力学性能的改善,与合金生成的Al3Er相对合金β″相的析出有促进作用,加快了β″相的析出。     

铒元素对6063合金时效处理的影响

用硬度测试、金相分析、透射电镜分析等方法研究铒元素对轧制后6063合金时效过程中β″相析出的影响。结果表明,铒元素的加入对固溶后的合金再结晶晶粒长大有非常明显的抑制作用,适量的铒元素有助于合金力学性能的改善,与合金生成的Al3Er相对合金β″相的析出有促进作用,有利于合金硬度的提高。     

冷却条件对5E83铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、显微硬度试验和拉伸试验,研究了转速为400、800、1200 r/min时,水冷和空冷对5E83铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响。结果表明,与空冷条件相比,水冷条件下搅拌摩擦焊接头产生的飞边减少,洋葱环形成区域缩减、焊核区的硬度明显提高。当转速为800 r/min时,与空冷条件相比,水冷条件下接头的抗拉强度提高,接头效率提高11%,硬度提高11%,同时焊核区的平均晶粒尺寸减小43%,但空冷条件下接头断口的韧窝大而深,塑性较好,水冷条件下的断口韧窝小而浅,塑性下降。     

退火处理对含铒Al-6Mg-1Mn铝合金组织和性能的影响

研究了不同稳定化退火工艺下,热挤压含铒高镁铝合金板材的力学性能和耐蚀性能,通过优化稳定化退火工艺获得了热挤压含铒高镁铝合金板材稳定化工艺窗口。结果表明,热挤压含铒高镁铝合金板材在260～270 ℃退火,随稳定化退火时间的延长,耐蚀性能达到不敏感区;经人工加速敏化处理后合金的耐蚀性能仍然能够保持在介敏区,腐蚀性能改善;结合敏化后的腐蚀深度观察分析,结果显示在优化的260 ℃×16～24 h退火工艺下,合金具有良好的耐蚀性能和力学性能;通过透射电镜(TEM)对优化工艺合金微观组织进行分析,观察到晶界处无明显断续析出的β相,说明合金具有良好的耐腐蚀性能。     

退火处理对含铒Al-Mg-Zn合金组织和性能的影响

使用硬度测量、室温拉伸、光学显微镜（OM）、电子背散射衍射（EBSD）、透射电镜（TEM）等测试方法,对不同退火处理的Al-6.0Mg-1.0Zn-0.8Mn-0.2Cu-0.2Er-0.1Zr热轧板的室温拉伸性能、晶间腐蚀性能和合金的宏微观组织进行了系统研究。结果表明：合金板材的稳定化工艺窗口为230℃/18 h,240℃/6 h,250~270℃/2 h;在250℃/2 h退火后,合金板材的屈服强度为263 MPa,失重值为6.732 mg/cm²。结合力学性能和腐蚀性能,优选250℃/2 h为热轧板的最佳稳定化工艺。通过选区电子衍射和能谱图分析,发现晶界与晶内的析出相均为T-Mg₃₂（AlZn）₄₉相。经过250℃/2 h退火后,晶内T相逐渐长大回溶,形貌由方块状转变为短棒状。而T相在晶界处呈断续分布,且间距变大,所以呈现良好的耐蚀性。     

镀层在冲击条件下的失效分析

采用自行研制的冲击试验机对镀层在冲击载荷作用下的失效进行了研究。结果表明 ,由于镀层本身韧性和膜基结合强度的差别 ,镀层的失效表现为两种不同的剥落形式。韧性较低而结合强度较高时为内聚力型剥落 ,膜基结合强度较低而韧性较高时为结合力型剥落