2091Al-Li合金的形变热处理SCIEI

研究了预冷变形和分级时效处理对2091型Al-Li合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶后8％预冷变形随后170℃,6h+190℃,4h双级时效可以使合金获得良好的强塑性配合。合金中主要强化相δ′(Al_3Li)适宜的粒度,第二强化相S′(Al_2CuMg)沿冷加工所造成的位错亚结构分散沉淀,晶界上平密相析出量的减少以及Δδ′无沉淀析出带(PFZ)的窄化,是这种合金强塑性改善的主要原因。     

Er元素添加对Al-7.7Li合金时效强化及显微组织的影响

通过显微硬度测试及三维原子探针(3DAP)分析对Al-0.03Er、Al-7.7Li、Al-0.03Er-7.7Li (at%)合金的时效强化与显微组织进行了研究。结果表明,Al-0.03Er合金在350℃等温时效10 min达到峰时效硬度38HV,相比固溶态硬度提升了12 HV。Al-7.7Li合金在190℃等温时效24 h达到峰时效硬度98 HV,相比固溶态提升了56 HV。Al-0.03Er-7.7Li合金经350℃/1 h+190℃/8h双级时效后,硬度达108 HV,相比固溶态提升了66 HV,其强化效果为Al-0.03Er、Al-7.7Li合金强化效果的叠加。对此状态的Al-Er-Li合金显微组织进行分析,结果表明,合金中有3种析出相:Al_3Er、Al_3Li及以Al_3Er为核、Al_3Li为壳的Al_3(Er,Li)相,说明先析出的Al_3Er能作为Al_3Li异质形核的核心,从而促进了Al_3Li的析出,使Al-Er-Li合金强度高于Al-Li合金的强度。     

Al—2.2Li—2.5Cu—0.2Mg合金组织与性能的关系

本文通过对Al-2.2Li-2.5Cu-0.2Mg合金在不同热处理条件下的金相、透射电镜观察以及力学性能测试,研究了其沉淀相变化与性能的关系。结果表明,经525℃(1h)固溶处理时,合金元素得到充分溶解。190℃时效16h合金由单一的T_1相强化,欠时效和过时效(16h)均为两相强化,其效果不如单相强化显著。时效前预变形处理可提高Al-Li合金的塑性而不降低其强度。     

Li对Al-3.5Cu-1.5Mg合金力学性能与时效析出行为的影响(英文)

采用拉伸实验、扫描电子显微分析(SEM)、透射电子显微分析(TEM)、高分辨电子显微技术研究Li添加对Al-3.5Cu-1.5Mg合金力学性能与时效析出行为的影响。结果表明:添加1.0%Li能使Al-3.5Cu-1.5Mg合金的峰值时效拉伸强度明显提高,伸长率略有下降。峰值时效拉伸样品的断口形貌由韧断口转变为韧/脆混合型。Li使合金185℃峰值时效时间由12 h延长至24 h,析出相由S′(Al_2CuMg)转变为S′(Al_2CuMg)+δ(Al_3Li)。在Al-3.5Cu-1.5Mg-1.0Li合金中,S(Al_2CuMg)相时效析出延缓。     

形变热处理对Al-Li合金组织和性能的影响

研究了形变热处理对2091型Al-Li合金显微组织和力学性能的影响,结果表明,固溶＋8％变形＋双级时效可以使合金获得良好的强塑性配合。合金中主要强化相δ（Al3Li）适宜的粒度、析出相S’（Al2CuMg）分散沉淀、晶界上平衡相析出量的减少以及δ＇无沉淀析出带（PFZ）的窄化,是合金强塑性改善的主要原因。     

时效温度对Al-9.0at%Li合金反位原子缺陷的影响

应用微观相场法,计算Al-9.0at%Li合金沉淀相中的反位缺陷Al_(Li)和Li_(Al)随时效温度及时间变化的规律。结果表明,在相同的时效温度下,L12结构的Al_3Li相中反位缺陷Al_(Li)和Li_(Al)随时效时间的增加逐渐减小,且在富Al环境下Al_(Li)反位缺陷的浓度高于Li_(Al),在Al_3Li相中以Al_(Li)为主,同时存在少量的Li_(Al)。当时效温度发生变化时,时效温度越高,在Al_3Li相稳定形核后Li_(Al)、Al_(Li)反位缺陷的浓度越高。在达到平衡浓度前也具有这个特点,但是规律性并不显著。     

快速冷凝Al-Li-Cu-Mg-Zr合金时效工艺研究

研究了不同时效制度对快速冷凝Al-Li合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,能使合金获得较好综合力学性能的时效制度是:170℃×4h预时效+190℃×18h最终时效的双级时效;基体中均匀分布着大量适宜粒度的复合沉淀相粒子、无沉淀析出带的窄化以及相当数量的S′相的分散沉淀,是这种合金综合力学性能好的原因。     

Al-Li合金回归再时效的微观相场模拟

基于离散格点形式的微观相场动力学扩散方程,以Al-11.7Li(原子分数,%)合金为对象,模拟了Al-Li合金时效,经历了3种不同程度的回归再时效过程.这3种回归为:完全回归(δ'相全部溶解)、不完全回归(δ'相未全部溶解,少量存在)以及部分回归(δ'相部分溶解).结果表明:对于该浓度合金,完全回归再时效获得的组织形貌与直接时效的相当;而不完全回归再时效得到的颗粒密度大于前两者,颗粒尺寸更加细化,分布更均匀,弥散度也高,不完全回归再时效能够有效地改善Al-Li合金的微观组织;部分回归再时效获得的δ'相粗大且数量少.     

Al—Li—Zr合金的分级时效

用透射电镜研究了Al—2.31Wt％Li—0.34Wt％Zr合金的分级时效过程。通过控制Li含量、固溶温度和时效温度,探寻β′(Al_3Zr)和强化相δ′(Al_3Li)最佳弥散分布条件。Li的添加,在673K一级时效的初期,能促进β′相的析出并抑制过时效进程;在473K二级时效后,由于δ′(Al_3Li)相与β′(Al_3Zr)相形成复合析出组织,屈服应力达到280兆帕。分级日于效是提高Al—Li—Zr合金强度和韧性的新途径。     

高Li含量Al-Cu-Li合金时效析出相的分布与演化（英文）

采用透射电镜研究高Li含量(2.14%,质量分数)1460铝锂合金T6(145、160、175℃)及T8双级时效(4%预变形,130℃,24 h+160℃)时析出相的演化及分布。合金的时效析出相包括δ'(Al_3Li)相和T1(Al_2CuL i)相,其中δ'相为晶内优先析出相。低温(145℃)T6时效时,晶内还形成大量均匀分布而且稳定的δ'/GPI/δ'复合相。较高温度(160℃及175℃) T6时效时,还会析出大量T1相;T1相优先于(亚)晶界形核,而后随时效时间延长,逐渐在晶内析出。T8双级时效时,晶内可形成δ'/GPI/δ'复合相及T1相;其中δ'/GPI/δ'复合相开始形成于第一级低温时效,并于第二级较高温度时效时一直稳定存在;T1相则形成于第二级时效,且T8时效时的预变形促进T1相在晶内快速析出。     

微量Y对Al—Li合金的析出相和力学性能的影响

研究了Y(0.1、0.5wt-％)对Al-Li-Cu—Mg—Zr合金析出相与拉伸性能的影响结果表明:Y可使铸态合金晶粒细化:促进β′(Al_3Zr)相析出:抑制δ′(Al_3Li)相的长大速度:使S′(Al_2CuMg)相的分布均匀化.添加0.1％Y能改善合金塑性而不降低强度:添加0.5％Y可使强度提高而塑性不降低     

Er微合金化对2055 Al-Li合金微观组织及力学性能的影响

研究了0.2%及0.4%Er的添加对2055 Al-Li合金T8态时效(6%预变形+160℃时效)微观组织和力学性能的影响.结果表明,0.2%Er添加显著降低合金强度,但延伸率略有增加.微量Er添加未改变Al-Li合金中时效析出相的种类,主要强化相仍然为T1相(Al2Cu Li)及q'相(Al2Cu),但时效析出相的数量明显减少,同时时效析出的响应速度减缓.2055 Al-Li合金中添加微量Er,凝固时可形成Al8Cu4Er相粒子,这些粒子在后续均匀化及固溶处理时均难以完全溶解至固溶体中,导致固溶基体中Cu含量降低,因而时效时含Cu析出相T1相及q'相含量减少,合金强度降低.     

非等温时效对一种铝锂合金力学性能与微观组织的影响

比较研究了一种Mg、Ag、Zn多元复合微合金化铝锂合金等温T8时效及非等温(降温)T8时效时的微观组织与力学性能。结果表明,该铝锂合金主要时效强化相为T1相(Al_2Cu Li),同时还存在θ相(Al_2Cu)及δ相(Al_3Li)的补充强化作用。相比于等温T8时效而言,降温T8时效可在不降低延伸率的同时,提高铝锂合金的强度。另外,降温T8时效时T1相析出及生长速度较慢,而且峰时效时θ相及δ相含量较高,补充强化作用更大。     

Cr-Bi对Mg-8Zn-4Al合金铸态组织及时效沉淀相演变的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段研究了Bi、Cr-Bi复合添加对Mg-8Al-4Zn合金铸态组织及时效沉淀相演变的影响。结果表明:Cr-Bi复合添加能有效改善合金的铸态组织,使连续网状相断开呈短杆或颗粒状。Bi、Cr-Bi复合添加的合金经350℃×12 h+160℃时效,其沉淀硬化曲线呈现典型的温时效。Cr-Bi复合添加的合金时效初期硬化速率较高,20 h就达到峰值硬度的97%,时效48 h达到峰值硬度92.44 HV,过时效阶段硬度下降速度比较缓慢。Mg-8Zn-4Al-0.5Bi合金经350℃×12 h+160℃×120 h时效后主要有MgZn2、Mg3Bi2和单Bi相,呈短杆或细小颗粒状弥散分布在基体上;Cr-Bi复合添加的合金经350℃×12 h+160℃×144 h时效后,除短杆或细小颗粒状的MgZn2相外还有Cr、Al12Cr3等沉淀相,没有发现粗大的MgZn相,且沉淀相与单独添加Bi经120 h时效的合金相比更加细小、致密、弥散均匀分布。     

计算机模拟Al-Li二元合金中δ′(Al3Li)沉淀相的时效组织演变

利用离散格点模型,通过计算机模拟Al-Li二元合金中δ′沉淀相的时效组织演变,并进行热力学分析,发现,当CLi=0.12(CLi为Li的浓度)时,δ′相沉淀通过形核长大机制进行,未发现协同有序化过程,随着浓度的增加,沉淀相的连接和相遇更加频繁,δ′相越来越偏离球状.     

固溶时效对Mg-12Li-3Al-xNd合金组织和硬度的影响

为了改善Mg-12Li-3Al合金的力学性能,制备了Mg-12Li-3Al-xNd合金,并对其进行了固溶+自然时效处理。结果表明,Mg-12Li-3Al-xNd合金的铸态组织为单相β(Li),并且含有Al4Li9、MgLiAl_2、Al Li等相,随着Nd含量的增加,Al-Nd金属间化合物由针状Al_(11)Nd_3变为颗粒状Al_2Nd;该合金经过固溶+自然时效处理后在晶界附近析出强化相MgLiAl_2,Al_2Nd的形态由颗粒状变为椭球状,并且铸态下生成的Al Li平衡相完全固溶到β(Li)基体中。此外,稀土元素Nd延缓了Mg-12Li-3Al-xNd合金的过时效析出效应,MgLiAl_2析出相与母相的错配度较大,有较强的硬化效应,有利于合金在室温保持较好的稳定性。因此,固溶+自然时效处理提高了Mg-12Li-3Al-xNd合金的硬度。     

热处理工艺对含Er压铸Al-Si-Mg合金组织及性能的影响

以含Er的压铸Al-Si-Mg合金为研究对象,通过拉伸性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及透射电镜(TEM)分析及定量统计,分析研究了不同固溶、时效工艺对合金组织及性能的影响。结果表明:双级固溶有利于一次相回溶至基体,使合金的塑性提高;固溶温度、时间的提高能够增加固溶到基体中的溶质原子和一次相的数量。Al-Si-Mg合金峰时效时,主要的强化相为β″、β′相,β′相主要表现为长条状及“T”字形。当热处理工艺为(280 ℃×3 h+530 ℃×3 h)固溶+170 ℃×3 h时效时,合金的伸长率达8.5%,具有高塑性; 热处理工艺为(280 ℃×3 h+540 ℃×10 h)固溶+170 ℃×10 h时效时,合金的抗拉强度为344 MPa,屈服强度为312 MPa,合金具有高强度。     

时效制度对2A97铝锂合金组织和力学性能的影响

采用硬度测试、拉伸性能测试、DSC分析和透射电镜(TEM)等方法研究不同时效制度对2A97铝锂合金组织和性能的影响。结果表明:采用165℃人工时效时,峰值强度最高,但其塑性也最差,且达到峰值的时间长达60 h;200℃人工时效时,达到峰值的时间缩短为6 h,而其峰值强度和塑性均很差;(200℃,6 h)十(165℃,6 h)双级时效优化后,可获得比200℃峰时效更高的强度,其抗拉强度为545 MPa,只比165℃峰时效强度低11 MPa,伸长率却提高至7.1%,且时效时间比165℃峰时效时缩短了48 h。2A97铝锂合金峰时效状态下的析出相有T_1(A1_2CuLi)相、θ′相和一定量的σ(Al_5Cu_6Mg_2)相。根据不同升温速率下的DSC曲线,采用Kissinger法求得T_1相的析出激活能为75.9 kJ/mol。综合分析可知,采用(200℃,6 h)+(165℃,6 h)双级时效可以得到比单级时效更加优异的综合性能。     

2196铝锂合金重固溶-时效组织与性能研究

基于2196-T8511铝锂合金,对其进行重固溶-再时效处理,研究时效时间对其力学性能与组织演化的影响。结果表明:重固溶处理后的晶界清晰。再采用适当的温度和时间进行时效处理,合金可以回复到原始态的力学性能。2196铝锂合金的重新固溶-再时效析出相包括T1相(Al_2Cu Li)、δ'相(Al_3Li)和θ'相(Al_2Cu);较短时效时间可形成较多δ'相和θ'相。随着时效时间的延长,T1相逐渐增多,δ'相和θ'相减少;重新固溶-时效后,断口韧窝增加,仍以分层断裂为主。     

微合金化和焊接过程对Al-Li合金强化相影响的综述

Al-Li合金具有密度低、比强度高等优点,是一种综合性能优异的轻质合金,在航空航天等领域被广泛应用和大量研究。综述了第二代Al-Li-Mg系、Al-Li-Cu-Mg系和第三代Al-Li-Cu系合金的性能特点,介绍了Al-Li合金三元T1(Al2CuLi)和二元δ'(Al3Li)、θ'(Al2Cu)这3种强化相的特性,介绍了δ'(Al3Li)和T1(Al2CuLi)初生相的结构特点。众所周知,强化相是影响合金性能的重要因素。结合国内外文献,列举了Al-Li合金微合金化元素对3种强化相以及合金性能的影响规律。Al-Li合金焊接加工时的热量是影响合金强化相的重要因素,热量会加速Al-Li合金中Li元素的流失。最终,提出在开发高性能Al-Li合金方面存在的问题及未来的研究重点。