微量钪对低Cu/Mg 比Al-Cu-Mg-Li 合金微观组织及性能的影响

通过时效硬化曲线的测量、室温拉伸实验以及时效组织的电镜观察, 研究了微量钪对低Cu/Mg 比Al-Cu-Mg-Li 合金时效行为、显微组织和力学性能的影响。实验结果表明, 微量钪的添加能显著增强该合金的时效硬化和强化效果, 但延长了合金达到时效峰值所需的时间。微观组织分析结果表明, 微量钪的添加影响了合金的时效析出过程, 在不含钪的Al-4.0Mg-1.5Cu-1.0Li-0.12Zr合金中, 时效析出相为沿位错大量析出、分布不均匀的S 相和少量的δ′相(Al₃Li)及Al₃Zr 粒子;而在含钪的合金中主要析出相为弥散细小的Al₃Li/ Al₃(Sc, Zr)复合相与δ′相。     

Cu,Li含量对新型超高强铝锂合金力学性能及微观组织的影响

利用力学性能测试和TEM分析测试手段,计算出铝锂合金Al-(3.6%~4.15%)Cu-(1.1%~1.4%)Li中非固溶Cu,Li原子摩尔分数总和及Cu/Li原子摩尔分数比,分析了强度和微观组织之间的影响机理.结果表明,合金中的主要时效强化相为大量T1相(Al2CuLi)和少量θ′相(Al2Cu),Li含量较高的合金可能析出的极少量δ′相(Al3Li).在上述成分范围内,随Cu含量或Li含量增加,合金强度提高,且Li含量的增加幅度不同,对合金强度的提高幅度存在明显的差异.非固溶Cu,Li原子摩尔分数总和及其比例共同作用,通过影响析出相总量、类型及各析出相分数决定合金强度.要获得铝锂合金的超高强度,在提高Cu,Li原子摩尔分数总和的同时,还要提高其比例.     

Cu含量对T6及T8态时效超高强铝锂合金时效析出相和强度的不同影响

采用透射电子显微镜和室温拉伸性能测试,研究了Cu含量对Mg、Ag、Zn复合微合金化的新型超高强铝锂合金Al-xCu-1.2Li-X（x=4.2、4.5）冷轧薄板的时效析出相和强度的影响。结果表明：T6（165 ℃/24 h）及T8态时效时,不同Cu含量的超高强铝锂合金的析出相包括大量的T₁相、较多的θ′相、部分GP区和δ′/GP/δ′复合相以及少量的S′相;T6态时效时,高Cu含量更有利于合金中GP区及θ′相的析出而导致T₁相的数密度减少,因而强度较低、伸长率相对较高;T8时效时,高Cu含量则有利于T₁相和θ′相的同时析出,导致其数密度大幅度增加,同时S′相和GP区的析出受到抑制,因此随着Cu含量增加,合金强度增加、伸长率小幅度下降;T8态时效后,高Cu含量新型超高强铝锂合金的抗拉强度达661.7 MPa、伸长率约为6%。     

热处理温度对2519A铝合金组织性能的影响

采用硬度测试、拉伸测试、透射电镜及扫描电镜观察分析研究了时效温度对2519A铝合金组织性能的影响。结果表明: 140 ℃时效9 h晶内析出少量细小弥散的片状θ' 相, 晶界处θ析出相细小且呈链状分布, 无析出带较窄, 合金的强度较低; 165 ℃时效9 h晶内普遍析出细小而弥散的强化相θ' 相, 晶界析出相不连续分布, 无析出带较窄, 合金力学性能明显提高。190 ℃时效9 h晶内析出相θ' 相数目减少, 晶界析出相粗大且沿晶界连续分布, 析出相两侧无析出带较宽, 合金强度较低。     

Cu含量对CoCrFeNiMnAlCux高熵合金微观组织及性能的影响

采用铝热反应法制备了CoCrFeNiMnAlCux（x=0.2、0.4、0.6和0.8）高熵合金,研究了不同Cu含量对CoCrFeNiMnAlCux高熵合金的微观结构、硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。结果表明: CoCrFeNiMnAlCux高熵合金结构由体心立方结构（BCC）和面心立方结构（FCC）组成,且FCC相随着Cu含量的增加而增加。在Cu0.2合金中Cu元素分布均匀且未发生偏析,组织分布较为均匀;随着Cu进一步增加,富Cu相逐渐在Cu0.4和Cu0.6合金中偏析。当x=0.8时,Cu由于与合金中其他元素之间的正混合焓,而大量在晶界处析出。当Cu含量从0.2增加至0.8时,硬度、耐磨性和耐蚀性先升高后下降,磨损机制由最开始的磨粒磨损逐渐转变为粘着磨损,最后又转变为磨粒磨损。其中CoCrFeNiMnAlCu0.6合金展示了最佳的性能,硬度、磨损率和腐蚀电流分别为564HV0.5、4.187×10-5 mm3/N·m和1.17×10-6A·cm2。     

时效处理对7050锻造铝合金微观组织及性能的影响

研究了不同时效工艺对7050锻造铝合金微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响,结果表明:T74态(120 ℃/6 h + 175 ℃/8 h)合金晶内析出相主要为粗大的η'相和η相,晶界析出相粗大、相间距宽且存在宽的无沉淀析出带(PFZ),合金拥有较好的腐蚀性能,但力学性能差。四级时效态(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+ NA/24 h+80 ℃/34 h)合金基体析出相主要为GP区和细小的η'相,与回归再时效态(RRA)(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+80 ℃/34 h)类似,但GP区数量增多,该状态合金力学性能好;由于晶界析出相相间距小以及PFZ宽度较窄,该状态下合金的腐蚀性能差。     

Al-Ga-Mn-Ca-Cu合金电极碱性体系电化学性能

通过熔铸、压延、退火等一系列工艺制作了新型Al-0.017Ga-0.885Mn-0.038Ca-0.048Cu (wt.%)阳极合金,并通过了EIS、极化曲线分析研究了其在不同浓度NaOH溶液中的腐蚀行为和电化学性能。结果表明,随着NaOH浓度的增加,合金阳极的自腐蚀速率在逐渐增加,Al-0.017Ga-0.885Mn-0.038Ca-0.048Cu合金在4mol/LNaOH溶液中的腐蚀速率增长速度明显降低,放电电压在电流密度为120mA/cm2下仍能维持在1 V左右,阳极能量密度也最高,达6.056kW?h/kg,更适合不同电流密度下的连续恒流放电。且合金的恒流放电和EIS结果与腐蚀特性吻合较好。     

时效处理对Mg-5Sn-1Si合金显微组织和硬度的影响

研究时效温度、保温时间对Mg-5Sn-1Si合金显微组织和硬度的影响,分析时效处理的作用机制。结果表明,保温时间一定时,随温度升高,晶粒球化程度加强,析出相数量逐渐增加。温度一定的条件下,随保温时间延长,合金组织先后经过不连续析出、连续析出与网状析出三种变化,当保温时间较长时,第二相颗粒发生偏聚。合金经过时效处理后,显微硬度得到明显改善,比相应的铸态合金高出20%,随时效温度升高和保温时间延长,合金硬度均出现先升高后降低的趋势。     

RRA热处理对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和抗剥落腐蚀性能的影响

通过力学性能、剥落腐蚀性能测试,研究回归再时效(RRA)热处理对合金力学性能、剥落腐蚀性能的影响,通过透射电镜观察分析微观组织与合金性能之间的关系。实验研究结果表明:T6态下,合金的强度较高,但其抗剥落腐蚀性能较差;经过RRA热处理后,合金的抗剥落腐蚀性能提高,峰值强度较T6态没有下降;经过RRA处理(100℃/24 h预时效+170℃/120 min回归+100℃/24 h再时效)后,合金的晶内析出相较为粗大,但其强度较高,抗拉强度、屈服强度分别是623 MPa、554 MPa,合金的晶界析出相η相粗大且不连续分布,对应了较好的抗剥落腐蚀性能,显示了较好的综合性能。     

微量Cu元素对Al-Zn-Mg合金力学性能及剥落腐蚀性能的影响

采用室温拉伸、剥落腐蚀浸泡、电化学测试等方法研究了微量Cu元素对Al-Zn-Mg合金力学性能及剥落腐蚀性能的影响,并结合扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段分析了其机理。结果表明:Cu元素含量由0增加到0.18%,合金晶内η'强化相(MgZn₂)体积分数由13.34%增至26.42%; 合金抗拉强度由383.2 MPa增至407.0 MPa; 晶界相分布更加连续,间距由37.5 nm降至11.3 nm; 合金耐剥落腐蚀性能降低,最大腐蚀深度由30.08 μm增至228.62 μm。     

单道次大应变轧制对AZ31镁合金组织与耐腐蚀性能的影响

研究了单道次变形量对AZ31镁合金组织和耐腐蚀性能的影响。实验结果表明:随着单道次轧制变形量增加, 镁合金组织中动态再结晶数量逐渐增多, 晶粒逐步细化; 合金组织细化后晶界增多, 合金的耐腐蚀性能提高。单道次轧制变形量达到80%时, 合金在3.5%NaCl溶液的腐蚀情况较为均匀, 腐蚀速率为0.933 mm/a, 自腐蚀电流密度与自腐蚀电位分别为2.0546×10^-3 mA/cm²和-1.3346 V, 合金耐腐蚀性能最好。     

晶界特征对7020铝合金腐蚀行为的影响

研究了不同晶粒组织的7020铝合金挤压型材表层和中心层的腐蚀性能变化规律。利用透射电子显微镜分析了不同晶界的析出特征,并根据相邻晶粒的选区电子衍射花样计算了晶界取向差,建立了晶界取向差与晶界析出特征之间的定量关系。结果表明: 大角度晶界上的析出相尺寸、间距以及无沉淀析出带(PFZ)宽度均大于小角度晶界上的。小角度晶界上的析出相尺寸和PFZ宽度随晶界取向差增加而增加。含较高小角度晶界比例的中心层试样比表层试样的局部腐蚀抗性更好,由表层至中心层,小角度晶界比例增加了30.04%,晶间腐蚀最大深度从22.67 μm降至2.80 μm,剥落腐蚀最大深度从436.52 μm降至353.01 μm。     

6082铝合金搅拌摩擦焊接头性能及腐蚀行为

成功实现3 mm厚6082铝合金搅拌摩擦焊接,探究了不同焊速对其接头力学性能的影响,并对接头的腐蚀性能展开研究。结果表明：焊速从80 mm/min增大到120 mm/min的过程中接头抗拉强度增大较快,在120 mm/min时抗拉强度最大,为200.36 MPa。晶间腐蚀实验表明接头在不同时间内均发生了晶间腐蚀,这是由于晶界处析出的第二相粒子与晶粒内部产生了电位差。随着时间的增加,腐蚀逐渐向晶粒内部扩展,最终发展成腐蚀坑。微区电化学和浸泡腐蚀实验表明热影响区的平均阻抗值最低,耐腐蚀性能最差,而焊核区表现出最佳的耐腐蚀性。     

LZ91铸态合金生物腐蚀机理研究

设计了Mg-9Li-Zn铸态合金在模拟体液(SBF)中的腐蚀实验, 通过试样失重率、溶液pH值变化、金相分析(OM)、X射线衍射(XRD)等手段, 对Mg-9Li-Zn的微观组织和腐蚀性能进行了研究。结果表明: 腐蚀速率在第5天后稳定下降, 溶液pH值则在前7天逐渐增至9.63, 随后保持稳定。微小的点蚀坑出现在腐蚀的第1天, 随着腐蚀时间增加, 点蚀坑数量变多, 深度增加。点蚀坑首先出现在晶界附近区域, 使晶粒边界模糊, 然后逐渐增大。主要的腐蚀产物为Mg(OH)₂。     

固溶处理对Mg-3Zn-xZr合金力学性能及耐腐蚀性的影响

采用低碳钢电阻炉制备Mg-3Zn-x Zr(x=0.1,0.3,0.5,0.7)合金。研究锆含量不同时合金材料经固溶处理后的微观结构组织、力学性能及耐腐蚀性能。结果表明,随着锆含量从0.1%增加到0.7%,合金晶粒逐步细化,抗拉强度、屈服强度和塑性变形能力得到显著改善,耐蚀性能先升高后降低。固溶处理后,合金的晶粒虽略有长大,但力学性能得到进一步改善,耐蚀性能也得到提高。     

组织对差温轧制Al-Zn-Mg-Cu合金厚板晶间腐蚀性能的影响

采用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射器(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)对差温轧制(DTR)和常规轧制(CTR)Al-Zn-Mg-Cu合金厚板各层试样的微观组织进行了分析测试,并利用电化学实验平台测试了差温轧制(DTR)和常规轧制(CTR)试样的极化曲线以及IGC实验。结果表明,通过采用差温轧制(DTR)工艺可以改善厚板各层晶粒尺寸的均匀性,通过抑制再结晶率可以减少大角度晶界占比,并使各层的晶界析出相细小及形貌差别变小,沉淀无析出带宽度变窄和差别减少;从而导致DTR试样的耐晶间腐蚀性能普遍要优于CTR试样。电化学曲线测试也表明,DTR工艺能改善Al-Zn-Mg-Cu合金板沿厚度方向的腐蚀性能均匀性,沿厚度方向各层的点蚀电位和腐蚀电位等电化学参数变化减小。     

热暴露对Al-Li-Cu合金力学性能和抗腐蚀性能的影响

研究了Al-1.3Li-5.8Cu-0.4Mg-0.4Ag-0.12Zr合金在不同温度、不同时间下热暴露对其组织、力学性能和抗腐蚀性能的影响。合金热暴露处理后的抗拉强度随热暴露时间延长总体表现出先上升后下降的趋势; 热暴露过程中, 不稳定的立方相(Al₅Cu₆Li₂)大量溶解, 此时基体中大量析出细小弥散分布的T₁相(Al₂CuLi), 并成为基体中主要的强化相。热暴露后期, T₁强化相逐渐粗化, 强化效果减弱; 同时, 晶界无沉淀析出带不断宽化, 从而导致了合金在腐蚀介质中的晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性增强。     

第二级时效对7085铝合金厚板力学性能及晶间腐蚀性能的影响

采用光学显微镜(OM)、电子万能实验机、透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段研究了第二级时效对7085铝合金δ230 m m厚板力学性能及晶间腐蚀性能的影响.结果表明:在第一级时效为120℃/6 h时,7085铝合金厚板最优的第二级时效制度为155℃/(24～28)h.此时合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率最高为516...