铒对Al-4.7Mg-0.7Mn-0.1Zr合金疲劳强度的影响

研究了Al-4.7Mg-0.7Mn-0.4Er-0.1Zr合金板材的室温高周疲劳性能,用升降法测试并计算出该合金在应力比R=0.1,循环寿命为1×107条件下的疲劳强度为293.6 MPa.用扫描电镜观察了疲劳试样断口的形貌特征,分析了疲劳裂纹产生的原因和疲劳断裂过程.用TEM观察了合金中析出相的形貌,分析了铒的存在形式.结果表明:添加铒以后,在合金内部形成了纳米级球形Al3Er粒子,合金的室温疲劳强度得到明显提高.     

稀土La对Al-10Mg合金铸态组织与性能的影响

研究了添加稀土La对Al-10Mg合金铸态显微组织和力学性能的影响,结果表明:加入质量分数为0.3%-0.5%的La能够细化铸态Al-10Mg合金的晶粒,并形成颗粒状及短杆状Al-La化合物,提高合金力学性能,当La添加量超过0.7%时,合金晶粒出现粗化,Al-La化合物转变为沿晶界连续分布的粗大网络状形态,La对合金的强化效果减弱。     

钇对Al-Cu-Mg-Mn合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜等研究手段,研究了质量分数为0%～0.4%的Y在Al-Cu-Mg-Mn合金中存在形式及对其组织性能的影响,研究结果表明：Y含量在低于0.3%范围时,随含量增加合金细化效果逐渐增加;当Y含量为0.3%时,铸态组织中晶粒细化与组织均匀化效果明显;当Y含量大于0.3%时,合金的铸态组织中晶粒随着其含量的增加又逐渐粗化;Y加入合金中主要形成Cu4Al8Y,合金组织性能得到改善.     

放电等离子体烧结Al-4.5Cu合金的组织与性能

利用放电等离子烧结制备Al-4.5Cu(质量分数,%)合金,并对其进行固溶、淬火和时效处理。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜进行结构表征以及拉伸力学性能测试,研究颗粒界面结构和界面析出行为及其对力学性能影响。结果表明:放电等离子烧结Al-4.5Cu合金颗粒界面由Al₂O₃纳米颗粒、粗大Cu Al₂相和纳米微孔组成。热处理后,Al-4.5Cu合金颗粒界面附近析出尺寸为150～600 nm的CuAl₂相,同时形成宽度为40～60 nm的无析出区。屈服强度和抗拉强度分别从95 MPa和229 MPa增加至280 MPa和378 MPa,断后伸长率从11.8%下降为6.0%。强度增加主要归因于热处理过程中析出相的弥散分布,以及材料的致密化;塑性下降主要是由于拉伸变形过程中,无析出区率先发生塑性变形,导致位错从无析出区向颗粒界面附近的Cu Al₂相堆积,造成应力集中,促使裂纹沿颗粒界面扩展,材料伸长率下降。     

微量Nd和Sc对Al-6.5 Mg-0.5Mn 合金组织及力学性能的影响

采用拉伸力学性能测试、扫描电镜及透射电镜观察等手段研究了微量Nd和Sc对Al-6.5Mg-0.5Mn合金的显微组织及力学性能的影响.结果表明:分别单独添加Nd, Sc使合金的抗拉强度均有所提高;同时添加Nd和Sc可使合金的抗拉强度、屈服强度分别提高65 MPa、55MPa,但合金的伸长率有所降低;合金中晶界上形成含Nd或Sc的化合物,这些化合物钉扎亚晶界、从而抑制合金的再结晶晶粒的形成.     

稀土Gd对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr合金组织的影响

 通过光学金相和扫描电镜观察分析了Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr（at.%）合金中添加微量稀土Gd对合金铸态和变形组织的影响。发现,含稀土Gd的TiAl合金铸造组织晶粒尺寸细小;变形宏观组织中均匀变形区较大,变形组织动态再结晶的体积分数高,层片分解较完全。     

Al-5.2Cu-0.4Mg-1.02Ag合金板材组织性能的研究

通过显微硬度测试、力学性能测试、透射电镜分析等于段研究了Al-5.2Cu-0.4Mg-1.02Ag合金板材存欠时效、峰时效、过时效的力学性能和显微组织.结果表明:合金主要强化相足Ω相和θ'相,它们之间存在竞相析出与长大的关系.欠时效时出现大量细小的Ω相和少量的θ'相,尺寸约为15 nm;峰时效时Ω相长大且θ"相增多,Ω相的体积分数达到最大值,尺寸约为40～60 nm,θ'相的尺寸约为40 nm;过时效Ω相体积分数有所减少而θ'相体积分数有所增加,θ'相尺寸约为70～100 nm,且有部分θ'相转变为θ相.峰时效时合金的抗拉强度和屈服强度达到最大值,断后延伸率随时效时间的延长有下降的趋势.     

Al-4.3Zn-1.4Mg合金铸态组织研究

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析以及差热分析,研究了Al-4.3Zn-1.4Mg铝合金的铸态组织以及铸锭的过烧温度。结果表明,Al-4.3Zn-1.4Mg铝合金的铸态组织中主要存在T相、Mg2Si相和Al Fe Mn三种结晶相;过烧温度为479℃。     

钇对Ti-43Al-9V合金组织性能的影响

采用OM，XRD，SEM和TEM等测试方法，分析了稀土元素(Y)对Ti—43Al—9V合金显微组织以及力学形能的影响。实验结果表明，Ti—43Al—9V—0．3Y合金由γ相、α2相、B2相和YAl2相组成；添加稀土可以细化Ti—43Al—9V合金的晶粒尺寸，并促进细小的α2／γ层片形成以及细化粗大的α2／γ／B2层片。对TiAl合金力学性能测试表明，适量添加稀土Y(0．3％，原子分数)可明显改善合金的室温强度和塑性，但过量添加将会造成材料性能降低；断口分析表明过量添加稀土导致沿晶断裂比例增加将损害TiAl合金的性能。     

微量元素对Mg-Al-Zn系合金铸态组织及性能的影响

综述了Mg-Al-Zn系合金的化学成分，几种合金元素在镁合金中的作用及添加微量合金元素对Mg-Al-Zn系镁合金铸态显微组织及性能的影响。     

含铒Al-4.5Mg-0.7Mn-0.1Zr合金中Al_3Er相的形成及微观结构

采用XRD、高分辨透射电镜及选取电子衍射等手段研究了含铒Al-4.5Mg-0.7Mn-0.1Zr合金中Al3Er相的形成及其微观结构。结果表明Er的含量达到0.4%时,除部分固溶于Al基体中之外,凝固过程中Er开始析出形成初生Al3Er相,初生的Al3Er相以离异共晶的形式形成并分布于晶界处。470℃/20 h均匀化退火过程中,过饱和固溶的Er析出,形成与基体取向相同的共格的L12结构的Al3Er相粒子。粒子的大小为15 nm左右,由于界面能各向异性的结果,粒子的形貌是由低表面能的{100}和{110}晶面围成的近球形的多面体。由于Zr的存在,退火过程中也形成了核壳结构的Al3(ErZr)复合相,其中Er主要分布于复合相粒子的心部,而Zr主要分布于复合相粒子的外部。     

退火对Al-Mg-Mn-Zr-Er合金冷轧板组织与性能的影响

制备了Al-6.0Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er合金冷轧板材,并对板材进行了不同退火温度和不同退火时间的退火试验,测试退火处理后的合金显微硬度,并采用TEM对合金显微形貌进行分析.结果表明:合金在低于250℃退火时,主要发生回复现象,合金再结晶起始温度为250℃,再结晶终了温度为325℃,且在175℃长时间退火合金易于沿胞状组织的胞壁析出Al3Mg2相.合金中复合添加Er和Zr形成细小弥散的Al3 (Er,Zr)质点,与基体共格,可钉扎位错,稳定亚结构,阻碍亚晶长大及晶界的迁移,从而抑制合金的再结晶,提高合金的热稳定性.     

热处理温度和应变速率对Ni-22 at%Al-1.0 at%Zr合金拉伸性能的影响

热处理温度通过影响冷轧多晶Ni-22at%Al-1.0at%Zr合金的再结晶体积分数和晶粒尺寸而影响其力学性能.该合金的室温拉伸屈服强度随热处理温度升高而降低;抗拉强度和伸长率先增加后降低,在900℃达到最大值.应变速率并不影响900℃热处理合金的屈服强度,但显著影响抗拉强度和伸长率,这表明该合金仍存在环境脆性.     

Al-4.9Zn-1.6Mg-0.4Mn-0.1Zr-xEr合金时效行为研究

采用金相(OM)、透射电镜(TEM)及能谱分析(EDS)、硬度测试的方法研究了单级与双级时效热处理制度对Al-4.9Zn-1.6Mg-0.4Mn-0.1Zr-xEr合金板材硬度和显微组织的影响.结果表明,添加Er元素后合金中形成了纳米级的A13(Zr,Er)相,可以强烈地钉扎位错,细化再结晶晶粒.无论单级时效还是双级时效,Er元素的添加均可以提高合金的硬度,加快合金的时效硬化速率,使合金达到硬度峰值的时间缩短,但Er含量对提高合金硬度的影响不大.同时,晶界处出现的第二相颗粒析出带得到消除,合金中存在明显的沉淀无析出带.此外,Er元素可以促进Zn,Mg元素的固溶,而析出的A13(Zr,Er)颗粒又可以促进MgZn2相的析出.     

Stress corrosion cracking of sensitized AA5083 (Al-4.5Mg-1.0Mn)

The AA5083 (Al-4.4Mg-0.7Mn-0.15Cr) alloy is a nonheat-treatable aluminum alloy known for its excellent corrosion resistance. However, it can become susceptible to intergranular stress corrosion cracking (IGSCC) when exposed to temperatures ranging from 50 °C to 200 °C for sufficient lengths of time. This IGSCC is widely believed to be associated with dissolution of the electrochemically active β phase, Al₃Mg₂, which is precipitated on grain boundaries. Recently, alternative mechanisms have been invoked related to hydrogen effects and/or free Mg segregation or depletion in the grainboundary regions. To establish a baseline for the sensitization effect, constant-extension-rate tests (CERTs) were conducted under open-circuit conditions and under potential control in 3.5 pct NaCl on samples isothermally treated at 150 °C. To aid in interpreting the CERT results, grain-boundary precipitation and solute depletion were characterized by transmission electron microscopy (TEM). Additionally, the electrochemical behavior of the β phase was characterized by anodic polarization of the intermetallic compound synthesized in bulk form. In CERTs under open-circuit conditions, the measured ductility depended strongly on sensitization time, reaching a minimum at 189 hours, followed by a slight increase at longer times. This trend correlated well with the fractional coverage of β phase on grain boundaries, which increased up to 189 hours, where it existed with nearly continuous coverage. At longer times, this film coarsened and became discontinuous. Correspondingly, some resistance to IGSCC was recovered. In polarization experiments, bulk synthesized β phase was found to be spontaneously passive from its corrosion potential (−1.40 V_SCE) up to about −0.92 V_SCE, where passivity was observed to break down. Sensitized AA5083 samples polarized below the β-phase breakdown potential showed almost no evidence of IGSCC, indicating that a high β dissolution rate is a requirement for IGSCC. Mg-depleted zones were observed along grain boundaries in sensitized alloys, but a clear role for solute depletion in IGSCC could not be defined on the basis of the results developed in this study.     

Y对Mg-5.5Al合金显微组织的影响

研究了Y对Mg-5.5Al合金显微组织的影响。结果表明,加入Y后基体晶粒得到明显细化,同时基体中出现点状Al2Y化合物。加入质量分数为1.2%的Y可使Mg-5.5Al合金的晶粒直径由333μm细化到171μm。当合金中Y加入量超过1.2%时,基体中的Al2Y相逐渐偏聚长大,从而降低晶粒细化效果。