Er对5083合金微观组织及力学性能的影响

采用传统的铸锭冶金法制备实验合金,利用拉伸试验、金相组织观察、SEM扫描以及TEM透射等实验方法,研究了稀土元素Er对5083合金微观组织及力学性能的影响。结果表明,稀土元素Er的加入,在结晶过程中形成了一种粗大化合物,这种粗大化合物对合金的力学性能不利。     

时效温度对1460铝锂合金薄板力学性能与微观组织的影响

采用拉伸性能测试及透射电镜(TEM)分析手段研究了1460铝锂合金薄板在145和175℃时效时的力学性能和微观组织的演化。研究结果表明:相比于145℃时效,1460铝锂合金175℃时效响应速率明显加快。在120 h时效时间范围内,175℃时效时合金的延伸率、最高抗拉强度以及屈服强度与抗拉强度差均低于145℃时效时,特别是175℃近峰时效时合金屈服强度与抗拉强度差明显降低。1460铝锂合金145,175℃两个温度时效时的主要脱溶产物均为δ'相(Al_3Li),合金时效初期均快速析出均匀弥散分布的δ'相;175℃时效时δ'相的粗化速度明显高于145℃时效,导致其尺寸随时效时间延长显著粗化,密度明显降低。145℃时效时随时效时间延长,合金在析出δ'相后形成大量的G.P.区;时效后期G.P.区长大,没有T1相(Al_2CuLi)的析出。175℃时效过程中合金在析出δ'相后快速析出T1相;时效后期T1相数量明显减少而尺寸显著粗化。     

Er对铸态Al-Cu-Si系合金微观组织和力学性能的影响

利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、差示扫描量热仪（DSC）和拉伸实验等测试手段,研究Er对Al-Cu-Si铸造铝合金凝固结晶相析出顺序、种类、形状和数量的影响,并揭示了铸态显微组织与宏观力学性能之间的关系。结果表明：添加Er后,AlCu-Si合金晶粒未出现明显的细化。Er能显著地变质Al2Cu和Si相,使得合金的力学性能大幅提升。Er能够促使富Er相析出。当Er含量在约0.1%（质量分数,下同）时,析出平均长度为8.0～16.0μm的短棒状低Er浓度富Er相;当Er含量超过0.1%时,析出长针状高Er浓度富Er相,其平均长度增加到22.3～43.0μm。Er的合适添加量为0.1%,延伸率较不添加Er时提高了97.8%,抗拉强度提高了26.0%。以Er含量为0.5%的合金为例,Al-Cu-Si合金凝固结晶相析出顺序为α-Al→高Er浓度的富Er相→低Er浓度的富Er相→共晶（Al2Cu+Si）。     

Er对Al-Mg合金显微组织和力学性能的影响

以纯度为99.7%的工业纯铝、99.9%的工业纯镁和Al-10%Er的中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备3种不同名义成分的目标合金,研究稀土元素Er对Al-Mg合金显微组织及力学性能的影响。结果表明：Er明显地降低了合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率。当Er的添加量（质量分数）为0.4%和1%时挤压态Al-Mg合金的抗拉强度（σb）分别下降82 MPa和40 MPa,屈服强度（σ0.2）分别下降13 MPa和11 MPa,伸长率（δ）分别下降11.3%和4.5%。显微组织分析表明,添加Er在基体中形成粗大的含Er和Mg的结晶相导致Mg在铝基体中的固溶度下降,从而减少了溶质原子与位错的交互作用,导致合金的屈服强度降低。在变形过程中,粗大的含Er和Mg的结晶相由于应力集中在较低的应力下发生断裂而形成微裂纹,微裂纹以较快的速率扩展至基体晶界,形成一种典型的韧脆混合断裂,使合金的抗拉强度和伸长率减小。     

时效工艺对2297铝锂合金组织与力学性能的影响

对热轧态2297铝锂合金进行530℃/1 h固溶处理后立即水淬,然后在不同温度(150~180℃)和时间(0~160h)条件下进行时效热处理,利用透射电镜观察合金的微观组织,并测定合金的抗拉强度(σb)、屈服强度(σ0.2)和伸长率(δ),研究时效温度与时间对2297铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:合金的强度随时效时间延长而升高,达到峰值后趋于稳定。随时效温度升高,合金强度达到峰值的时间逐渐缩短,峰值强度先升高后降低,塑性则随时效时间延长或时效温度升高而逐渐下降。时效温度为160℃时,时效初期合金的主要析出相为δ′相,峰时效态合金是T_1相、θ′相和δ′相共同强化,过时效态合金的主要析出相为T_1相。时效温度为180℃时,合金的主要析出相为T_1相,θ′相和δ′相的数量非常少。     

微合金化对双相中熵合金组织与力学性能影响研究

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和铜模负压吸铸法制备了(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-xCu_x,(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-xAg_x以及(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-2xCu_xAg_x (x=0,0.5,1,1.5和2;原子分数)3种中熵合金体系,探究了通过添加正的混合焓元素Cu,Ag合金化于面心立方(fcc)结构的中熵合金基体,调控组织制备了双相fcc的新型中熵合金,并采用Olson-Cohen热力学模型计算fcc中熵合金的层错能...     

多元微合金化对Mg-14Li-Al合金组织及力学性能的影响

采用球磨法制备Mg-4Y-2Nd-1Gd-0.4Zr合金颗粒,将其作为多元微合金化材料,通过搅拌铸造法制备Mg-14Li-Al-xRE (Y, Nd, Gd, Zr)合金。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、 X射线衍射仪(XRD)及电子万能试验机等,研究了RE (Y, Nd, Gd, Zr)添加量对Mg-14Li-Al合金的显微组织、力学性能及时效行为的影响。结果表明,与基体合金Mg-14Li-Al相比,多元微合金化后在合金中形成了大量针状、块状的Al_2Y相和少量棒状的Al_3Nd相,很少出现富Gd的第二相, AlLi软化相减少;随着RE含量的增加,晶界处的Al-RE相数量密度逐渐增加,晶粒得到显著细化,添加1.6%RE(质量分数)时铸态合金平均晶粒尺寸达到最小,细化率约76.6%,挤压变形后合金的晶粒得到进一步细化,达到10μm左右;随着RE含量的增加,力学性能明显提升,添加0.8%RE时,铸态合金的抗拉强度相对于Mg-14Li-Al基体提高了57%,继续增加RE含量,强度基本保持稳定,挤压变形后合金的强度和塑形得到进一步提高;室温条件下,多元微合金化后形成的Al-RE相对Mg-14Li-Al基体时效行为产生了明显的影响,合金在各个时期的硬度均显著上升,过时效软化程度有所降低。     

时效制度对2A97铝锂合金腐蚀行为和微观组织的影响

通过拉伸性能测试、晶间腐蚀(IGC)和剥落腐蚀实验(EXCO)以及透射电镜(TEM)观察,研究时效制度对2A97铝锂合金力学性能、晶间腐蚀行为、剥落腐蚀行为和微观组织的影响.结果表明:135℃/36 h+175℃的双级时效比135℃的单级时效更有利于提高2A97铝锂合金的力学性能和耐腐蚀性能;随着175℃下的第二级时效...     

Mg-Zn-Gd合金的微观组织和力学性能

利用等离子体发射光谱仪(ICP)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段研究了Mg-x Zn-y Gd(x=1~3,y=1~3)合金铸造态、挤压态的化学成分和微观组织演变,并测试其室温拉伸力学性能。研究结果表明:随着Gd含量的增加,铸态组织显著细化,枝状晶间距减小,其组分相Mg-Zn-Gd三元相面积分数逐渐增多,Mg Zn2相逐渐减少直至消失,第二相从晶界处呈连续网状分布转变成晶界断续和晶内均匀分布。挤压态组织得到细化,挤压过程发生了明显的动态再结晶,平均晶粒尺寸从Mg-3Zn合金的30μm降到Mg-2Zn-1Gd合金的10μm。第二相沿挤压方向趋于带状分布,部分弥散分布于晶内,成棒状或块状的Mg Zn Gd三元相,尺寸约为1~3μm。挤压态Mg-x Zn-y Gd合金的抗拉强度σ_b从Mg-3Zn的260 MPa提高到300 MPa,延伸率δ从13%提高到25%,屈服强度变化不大,σ_b和δ提高幅度分别为15.4%,92%。挤压态的显微硬度由Mg-3Zn的HV 52.1提高到Mg-3Zn-2Gd的HV 70.4,挤压态Mg-x Zn-y Gd合金室温拉伸断口呈现典型的韧性断裂特征,应力在第二相粒子处集中。     

W元素对Waspaloy合金微观组织和力学性能的影响

采用Thermo-calc热力学软件模拟了Waspaloy合金中最佳W元素添加量,并利用万能试验机、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了在添加W元素后Waspaloy合金力学性能变化以及对γ'相的影响。研究结果表明:添加W元素能提高Waspaloy合金中γ'相的溶解温度和在700℃时的析出量,添加2%(质量分数)的W元素最有利于合金性能的改善,且不会引入新的析出相。W元素在Waspaloy合金中主要分布于基体和γ'相中,分配比例约为1∶1,进入γ'相中的W原子会占据一部分Ti原子位置,并促进Al原子进入γ'相;添加W元素后,合金中粗颗粒γ'相出现几率降低,γ'相颗粒尺寸在45~50 nm范围内分布更为集中;W能降低合金中γ'/γ两相之间的错配度,对γ'相形貌没有明显影响。在Waspaloy合金中添加W元素后,合金的拉伸性能和持久断裂强度都有一定程度的提高。     

钛含量对Fe-C-B-Ti合金微观组织和力学性能的影响

研究了钛含量为0.67%~1.82%的Fe-C-B-Ti合金在铸态和热处理下微观组织、硬度和冲击韧性的变化规律。结果表明:当钛含量为0.67%时,Fe-C-B-Ti铸态合金组织由马氏体、珠光体和网状的共晶硼化物组成,硬度和冲击韧性较高。随钛含量的增加,Fe-C-B-Ti合金铸态组织中的马氏体逐渐消失,出现铁素体,硬度和冲击韧性逐渐下降。热处理后,Fe-C-B-Ti合金中的共晶硼化物呈断网状,并随温度的升高有明显粗化。随淬火温度的升高,Fe-C-B-Ti合金的硬度和冲击韧性增加,在1 050℃时达到最大值,当温度超过1 500℃时,硬度和冲击韧性反而降低。     

粉末烧结对Mg-Sc合金微观组织和力学性能的影响

在惰性气氛下,经500℃烧结2 h和300℃挤压制得镁钪合金,并对其进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明：粉末烧结镁钪合金的相组成主要为基体Mg相,未发现Mg-Sc相生成。在粉末烧结过程中,钪元素在镁基体中发生扩散,明显改善界面结合形式,提高了镁钪界面的结合性。当钪质量分数为1.0%时,镁钪合金的伸长率达到10.37%,提高了61%。在拉伸试样断口处发现大量韧窝存在,说明烧结处理可明显提高镁钪合金的韧性。     

1420铝锂合金力学性能的各向异性

以1420铝锂合金为研究对象，通过拉伸力学性能测试和拉伸断口形貌观察比较全面地研究了板材力学性能的各向异性水平及其表现规律，并探讨了各向异性在时效过程中的演化及产生各向异性的主要因素。研究结果表明：该1420铝锂合金的力学性能具有明显的各向异性；屈服强度与抗拉强度各向异性的表现规律有所不同；在达到峰时效之前，随着时效时间的延长，合金力学性能的各向异性在增加，而增幅在减小。合金力学性能的平面各向异性主要源于其晶体学织构、晶粒形貌和时效析出相等的交互作用。     

热暴露对不同时效处理的铝锂合金微观组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、透射电镜和硬度测试等方法,研究热暴露对不同时效态2A97铝锂合金微观组织与性能的影响。结果表明：T6和T8态合金经热暴露后物相的种类及形貌变化规律相似,随热暴露温度升高,合金中的θ?相(Al₂Cu)粗化且数量减少,T₁相(Al₂CuLi)向平衡相转变,合金热稳定性变差。与T8态不同的是,T6态合金中的强化相除T₁相和θ?相外,还有立方相,但该相的强化效果远低于T₁相和θ?相。立方相经200℃热暴露后,数量增多,经300℃热暴露后,回溶进入基体。故在低温热暴露后T6态合金的热稳定性优于T8态,但在高温热暴露后两种时效态合金的热稳定性基本相当。T8态合金的硬度显著高于T6态,经低温热暴露后,T8态合金的硬度下降幅度大于T6态,但两种合金高温热暴露后的硬度下降幅度基本一致。     

单级时效处理对2A97铝锂合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响

为了确定单级时效制度对2A97铝锂合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响,采用室温拉伸、晶间腐蚀、剥落腐蚀、电化学腐蚀和TEM观察等方法,对不同单级时效处理后的合金组织和性能进行表征测试。结果表明：随着时效温度升高,2A97铝锂合金达到最佳力学性能所需时间缩短。随时效温度升高、时效时间延长,合金的抗腐蚀性能下降。165℃时效60 h后,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到549 MPa、484 MPa和8.8%,晶间腐蚀等级为4级,剥落腐蚀评级EC。     

铝锂合金的微观组织结构及强韧化途径

铝锂合金的强韧性与其微观组织结构有着密切关系,通过改变铝锂合金内部的微观组织结构可以有效改善合金的强韧性。本文概述了不同系列A1-Li合金不同时效状态的主要析出相,同时总结了铝锂合金中四种强韧化途径。     

2195铝锂合金力学性能和组织与冷热变形过程的相关性

采用力学性能测试、光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM),研究了 5 mm厚度2195铝锂合金挤压板材和后续2 mm厚度冷轧薄板T8时效态力学性能及微观组织的演化.研究结果表明:相同T8时效(3.8％预变形,148℃,38 h)条件下,5 mm厚度挤压板材抗拉强度及屈服强度比后续2mm厚度冷轧薄板...