Cu元素对7XXX系列铝合金再结晶的影响

通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了Cu对7XXX系铝合金在30%、60%、90%变形量变形时再结晶的影响。研究发现:随着Cu含量在0~1.6wt%范围内增加时,合金经轧制后粗大的第二相数量明显增加,这些粗大相在固溶过程中促进合金再结晶形核,Cu含量增加,合金的再结晶分数增大;变形量增大,合金再结晶分数也增大。     

Na,K杂质及微量Ce对8090合金裂纹扩展阻力的影响

研究了含0.05%Ce及不同Na,K杂质含量的8090合金薄板裂纹扩展阻力,探讨了合金断裂韧性及裂纹起始扩展阻力随(Na+K)含量变化的规律和微量Ce的作用,结果指出:随(Na+K)含量增加,合金裂纹扩展阻力下降;若(Na+K)含量处于一定范围内时,合金中加入0.05%Ce会改善其断裂韧性及裂纹起始扩展抗力;当(Na+K)含量过高,Ce的这种有益作用便被掩盖,Na,K对合金韧性造成危害的原因之一是可以促使T_1等相沿晶界或亚晶界析出,并促使再结晶晶粒异常长大。     

GH4169合金晶界δ相析出的动力学分析

通过对固溶态及变形态GH4169合金进行时效处理,采用SEM技术研究Nb元素含量、晶界曲率对合金中δ相体积分数及尺寸的影响,讨论了δ相在弯曲界面析出的动力学规律。结果表明:GH4169合金中δ相析出的体积分数随Nb元素含量的增加而增加,δ相析出的峰值温度为920℃且受Nb元素含量的影响较小。随试样平均晶粒尺寸的减小,δ相的形核率和体积分数增加,δ相尺寸减小。小角度晶界可有效促进δ相在晶粒内部析出。随晶界曲率半径的减小,δ相形核的临界势垒和临界半径减小,晶界δ相的形核率增加。在晶界析出δ相分别呈长针状、锯齿状及鱼尾状分布。     

低碳贝氏体钢焊接热影响区中不同亚区的组织特征与韧性

根据焊接热影响区中不同亚区的热循环特征对低碳贝氏体钢进行了焊接热模拟实验.采用示波器载荷冲击试验机检测焊接热模拟试样的冲击韧性,结合OM,SEM,TEM以及EBSD技术对模拟显微组织的观察,分析了不同亚区的显微组织特征与冲击韧性之间的关系.结果表明,当冷却时间t_(8/5)=30 s时,各亚区的裂纹形核功相差并不太大,其值在40—70J之间.细晶区(FGHAZ)具有良好的止裂能力,裂纹扩展功高达122 J;而部分相变区(ICHAZ)和粗晶区(CGHAZ)的裂纹扩展功较小,分别为51.8和17 J.随t_(8/5)的延长,各亚区的裂纹形核功和扩展功均下降,其中CGHAZ的裂纹形核功和FGHAZ的裂纹扩展功的下降最为显著.不同冷却速率下,M-A组元尺寸和形态的变化是影响裂纹形核功的重要因素.对于裂纹扩展功来说,高冷却速率下,具有高密度大角晶界的FGHAZ具有良好的抗裂纹迅速扩展的能力,但当冷却速率降低,由于原始奥氏体晶粒长大而使裂纹扩展功下降.ICHAZ有效晶粒尺寸不均匀,并随冷却速率的降低,晶粒尺寸明显增大,裂纹扩展功下降.而在CGHAZ中原始奥氏体晶粒显著粗化,大角晶界密度的下降导致裂纹扩展功降低;随冷却速率...     

表面纳米化对镍基高温合金焊接液化裂纹的影响

采用搅拌摩擦处理对Waspaloy高温合金进行表面纳米化，并用激光对搅拌区域进行重熔，研究表面纳米化对液化裂纹的影响. 利用扫描电镜和电子背散射衍射，研究了搅拌区域和重熔区域的显微组织. 结果表明，搅拌摩擦处理在Waspaloy合金表面制备出200 ~ 700 nm的等轴纳米晶粒，细化机制为不连续动态再结晶；从搅拌区表层至底部，晶粒尺寸整体上逐渐增大；经激光重熔后，发现纳米晶层有效抑制了热影响区液化裂纹. 纳米化过程改变了碳化物的分布，避免液化相富集于晶界，晶粒尺寸减小则使晶界面积大大增加，从而减小了液膜厚度，抑制了裂纹的形成.     

激光立体成形GH4169合金再结晶过程中的界面和晶体取向演化

利用电子背散射衍射技术,对激光立体成形GH4169镍基高温合金沉积态试样以及1100℃保温5和30 min水淬后试样的显微组织、晶界特点和晶体取向等进行了分析.结果表明,再结晶过程中随晶粒尺寸得到细化的同时,各晶粒的晶体取向逐渐变得随机,消除了沉积态材料中原本存在的各向异性,合金的界面特点也发生变化,大角度晶界数量逐渐增多,且再结晶后期11160°孪晶界大量出现,占总界面体积分数的44%,孪晶的形成对激光立体成形GH4169合金的晶粒细化起了很重要的作用;再结晶形核机制在再结晶初期以原始晶界的亚晶形核和晶界弓出机制为主,孪晶相关的晶粒细化机制是再结晶后期晶粒细化的重要机制.     

微量Cu对生物Zn-Mg合金组织和生物降解行为的影响

通过向生物医用Zn-0.8Mg合金中添加微量合金元素Cu,研究了Cu含量对合金组织和生物降解行为的影响。结果表明,随着Cu含量增加,合金中初生η-Zn相逐渐细化,其平均晶粒尺寸由106μm减小到43μm,同时,第二相的体积分数也随之逐渐增加。腐蚀浸泡和电化学测试结果均表明,随着Cu含量增加,合金在Hank’s溶液中的失重降解速率和自腐蚀电流密度均逐渐增大,表明合金的降解速率逐渐提高。     

Al-Cu-Mg合金在快速冷冲及再结晶退火过程中的显微组织演变（英文）

采用透射电镜技术(TEM)系统研究喷射成形快速凝固细晶Al-Cu-Mg合金在快速冷冲及再结晶退火工艺过程中的显微组织演变。结果表明:细晶Al-Cu-Mg合金在快速冷冲及再结晶退火过程中的析出相主要为S相,还有少量较粗的Al_6Mn相;随着变形道次的增加,析出相的密度不断增大、尺寸显著减小,形变带和过渡带逐渐消失,晶粒组织不断细化并趋于均匀。快速冷冲引入的缺陷有助于Al-Cu-Mg合金脱溶和再结晶形核,促进S相和再结晶的形核与长大。较粗晶粒中的形变带及过渡带在形变和再结晶过程中转变为形变诱生晶界,从而细化晶粒、获得均匀纳米晶组织和促进S相弥散分布。     

Al-10Mg 合金热压缩过程中项链组织的形成和扩展行为

本文采用旋转结晶工艺制备高镁含量的Al-10Mg合金坯料、并对其进行673K/24h固溶处理及单轴热压缩变形。通过流变应力行为及微观组织表征来分析合金动态再结晶过程中项链组织的形核及扩展行为,特别地,分析了变形温度和应变率对项链组织扩展行为的不同影响。研究表明：大角度晶界的凸出是项链组织首层再结晶晶粒的形核方式, Al-10Mg合金变形组织中有微带、应变诱发的小角度晶界和回复形成的小角度晶界等三种亚晶界。随变形温度升高,微带和回复形成的小角度晶界逐渐消失,应变诱发的小角度晶界形核及由大角度晶界迁移造成的再结晶晶粒粗化是项链组织扩展的主要方式;随应变率的降低,未再结晶的变形晶粒被划分为低取向差中心区、外层再结晶晶粒区和处于中间层的富集小角度晶界的网状结构区等三部分,应变率从6.94×10_-1/s降至6.94×10_-2/s时再结晶晶粒面积占比减小,而当应变率从6.94×10_-2/s进一步降至6.94×10_-3/s时,再结晶晶粒面积占比显著提高。     

挤压工艺参数对FGH96合金棒材显微组织的影响

对FGH96合金进行了不同挤压工艺参数的热挤压变形,研究了挤压温度、挤压比、挤压速度对FGH96合金热挤压棒材的晶粒组织和γ′相的影响,以及γ′相对再结晶晶粒长大的影响。结果表明:在实验选定的挤压工艺参数范围内,FGH96合金均发生了动态再结晶,随着挤压温度的升高,再结晶晶粒尺寸增大;在FGH96合金棒材的显微组织中,大尺寸γ′相呈链状分布于晶界,小尺寸的γ′相弥散分布在晶粒内部;随着挤压温度的升高,晶界处的大尺寸γ′相逐渐溶解,晶界迁移、阻力减小,再结晶晶粒长大,挤压温度为1100℃时,晶界处的大尺寸γ′相开始快速溶解,再结晶晶粒开始明显长大;挤压比和挤压速度的影响主要体现在单位时间内等效应变量和变形潜热对再结晶形核和长大的双重作用上,挤压比或者挤压速度过大或过小均会出现不均匀组织。     

GH4169合金非均匀组织在加热过程中的演化机理

通过对第二相状态、晶界取向差及晶粒尺寸演化的分析,研究了GH4169合金不均匀组织在加热过程中的演化机理.结果表明,GH4169合金中d相的体积分数在低温下随温度的升高和时间的延长而增加;在高温时随温度的升高而降低,随时间的延长先增加后降低至恒定值.第二相的钉扎作用表现为:晶内析出的d相和g"相阻碍位错的运动,沿晶界析出的d相阻碍再结晶晶粒的形核和长大,碳化物阻碍晶粒长大.小角度晶界的体积分数随加热温度的升高和时间的延长而降低;高温下,退火孪晶的生长使得小角度晶界含量增加.GH4169合金的组织演化机理主要包括:亚晶长大、再结晶晶粒的长大和退火孪晶的长大.新的再结晶晶粒主要通过亚晶长大过程获得,亚晶长大过程主要通过小角度晶界的转动和位错的迁移完成.晶粒长大过程受到抑制时,合金通过退火孪晶的形核及长大耗散其吸收的热量.     

预拉伸对7050铝合金断裂韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸及断裂韧性实验,研究预拉伸对7050铝合金板材力学性能和断裂韧性的影响。结果表明:预拉伸引入大量位错,时效过程中可以成为粗大平衡相η相的有利形核点;随着预拉伸变形量的增大,η相的尺寸增加,板材的强度降低;晶界析出相间距增大,呈不连续分布,晶内晶界之间的强度差减小,板材具有更高的变形抗力,断裂韧性提高;预拉伸变形量增大导致晶界沉淀相粗化,无沉淀析出带变宽,变形过程中容易产生应力集中,对韧性不利;综合组织结构的正负面影响,随着预拉伸变形量的增大,板材的断裂韧性逐渐增大。     

轧制变形速率对7050铝合金板材淬火敏感性的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射以及硬度测试研究轧制变形速率对7050铝合金微观组织演变的影响,分析轧制变形速率影响合金淬火敏感性的微观机理。结果表明:变形速率较小时(5 s?1和8 s?1),合金再结晶分数低,试样中存在大量的亚组织结构,亚晶粒的尺寸较小,晶界较难分辨,为小角度晶界,固溶慢速淬火的试样中少量η平衡相在亚晶界上形核析出;随着变形速率的增加,亚晶长大,晶界平直逐渐向大角度晶界转变,η平衡相在晶界上析出增加,在亚晶内部亦有明显析出;当变形速率升高至15 s?1时,固溶后试样的再结晶百分数明显增加,在大角度晶界处以及再结晶晶粒内出现大量非均匀形核析出,同时,在亚晶区域观察到较多析出,与微观组织演变对应,合金时效态硬度性能测试结果表明:随着轧制变形速率增加,慢速淬火的试样力学性能损失变大,合金淬火敏感性增加。     

Cu含量对WE43镁合金凝固组织及力学性能的影响

以WE43镁合金为研究对象，采用SEM、XRD、EDS及万能拉伸试验机等手段，研究了0～1.1%(质量分数，下同)的Cu含量对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明，随着Cu含量增加，合金的晶粒尺寸呈先减小后增大、抗拉强度先增大后减小的趋势，转折点Cu含量均为0.7%;当Cu含量为0.7%时，合金的晶粒尺寸和抗拉强度分别为31.46μm和200.17 MPa,相较于Cu含量为0时的58.76μm和160.93 MPa,晶粒尺寸减小了46.46%,抗拉强度提高了24.38%。Cu的加入使得合金中产生LPSO相，且随着Cu含量增加，LPSO相的数量不断增加，而伸长率则呈逐渐降低的趋势。     

Al-Cu合金热裂倾向性评价

本文采用树脂砂型，开展了Al-Cu合金热裂倾向性试验，分析了试样热节处金相组织、热裂纹萌生时的温度和收缩力变化。结果表明，Cu含量小于5wt.%时，随着Cu含量升高，平均晶粒尺寸减小，靠晶界处析出呈连续网状分布的θ相增多，热裂倾向性减小。随Cu含量升高，热裂纹初始萌生温度降低，裂纹萌生时的固相体积分数先升高后降低。提出用热裂纹初次萌生时的温度减去完全凝固时的温度与合金结晶温度区间的比值判定Al-Cu合金热裂倾向性。该值越小，合金的热裂倾向性越小。     

镁含量对高锌Al-9Zn-xMg-1Cu合金时效沉淀相及其强化作用的影响EI北大核心CSCD

采用硬度测试和室温拉伸测试,结合透射电镜、高分辨透射电镜及几何相位分析技术,定量研究了Mg含量(1%~3%,质量分数)对高锌Al-9Zn-xMg-1Cu合金在120℃人工时效时沉淀相的影响,并探讨了强化作用。结果表明:当Mg含量从1%增至2%时,合金的屈服强度大幅增加,增加率约为37.7%;当Mg含量继续增至3%时,合金的屈服强度小幅增加,增加率仅为9.1%。Al-9Zn-1Mg-1Cu合金的强化相为η’相,Al-9Zn-2Mg-1Cu和Al-9Zn-3Mg-1Cu合金的强化相都为η’相和T’相。T’相引起的应变大于η’相,其强化效果更好;Mg含量变化对两种强化相引起的最大应变值影响不大。随着Mg含量增加,η’相的体积分数、数量密度及其比例减小,T’相的变化则相反,沉淀相的总数量密度和体积分数增大。基于η’相和T’相的尺寸、体积分数和数量密度,计算和分析了它们对沉淀强化的贡献,计算结果与实验结果基本一致。     

7020铝合金型材的疲劳行为及微观机制

采用光学显微镜、扫描电镜、扫描透射电镜和电子背散射衍射等分析方法研究了7020铝合金型材疲劳行为及微观机制。结果表明在应力比R为0、疲劳极限寿命取10~7周次时,合金疲劳强度为232.9 MPa。疲劳裂纹尖端应力强度因子ΔK=8 MPa·m~(1/2)时,裂纹扩展速率约为6.44×10~(-5 )mm/cycle。合金中尺寸在3～12μm的粗大难熔结晶相不仅易成为疲劳裂纹源,也会加速疲劳裂纹扩展。在未再结晶区域,疲劳裂纹主要以穿晶方式扩展。当裂纹扩展到易滑移平面取向差较大的再结晶小晶粒时,裂纹易沿其大角度晶界快速扩展。合金再结晶程度及其对应的大角度晶界占比越低时,疲劳裂纹扩展路径越曲折,扩展速率越慢。     

奥氏体不锈钢321合金不同应变速率下动态再结晶分析

以奥氏体不锈钢321合金为研究对象,通过EBSD和TEM等方法,分析在950～1250℃变形温度和0. 001～1 s~(-1)应变速率条件下的不连续动态再结晶(DDRX)行为。研究结果表明:当变形温度上升后,合金中更多晶粒发生了再结晶转变的过程,同时,再结晶晶粒的尺寸也显著增大;当应变速率上升后,再结晶晶粒的数量发生了降低的现象,并且其尺寸也明显减小。在温度较高而应变速率较小的情况下,晶粒将会在三叉晶界部位发生形核,此时晶界也很容易发生迁移的现象;而在较低温度以及应变速率很大的情况下,稠密位错墙也会对再结晶形核过程造成较大影响。当真应变逐渐增大后,小角晶界随之减少,同时形成了更多大角晶界与孪晶。与传统DDRX相比可以发现,此时的孪晶在初始变形阶段出现了降低的现象。     

稀土La对Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等手段,研究了质量分数为0%~0.5%的镧对Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织的影响。结果表明:La元素能有效抑制Al-Zn-Mg-Cu合金的晶粒长大,起到细化晶粒的作用;合金中La超过一定含量后,细化效果减弱,不均匀化程度增加。当La含量为0.3%时,铸态组织中基体晶粒细化效果最显著,晶粒减小到50μm左右;铝合金的第二相粒子主要包括η(MgZn_2)相、θ(Al_2Cu)相、S(Al_2CuMg)相和富La的AlZnMgCu相,并且弥散分布在晶界上。     

含Sc航空7075合金的疲劳裂纹萌生及扩展行为

对不同含量Sc微合金化的7075合金进行了疲劳裂纹萌生、疲劳裂纹扩展的对比研究,并对其作用机理进行了分析。结果表明,随着Sc含量的增加,合金的疲劳萌生寿命和强度比都呈现先增加而后降低趋势,在Sc含量为0.24%时,疲劳萌生寿命和强度比最大;当应力比为0.1时,在Sc含量为0.24%时合金具有最大的疲劳裂纹扩展阻力,而当应力比为0.5时,在Sc含量为0.48%时合金具有最大的疲劳裂纹扩展阻力,这可能与细小的晶粒尺寸和较多的第二相阻碍裂纹扩展有关。总而言之,在7075合金中加入0.24%Sc具有最佳的疲劳性能和断裂韧性。