含钪Al-Cu合金的显微组织

采用硬度测试、金相观察、扫描电镜和透射电镜测试及能谱分析的方法,研究了稀土元素Sc含量对Al-4Cu合金组织的影响.结果表明:Sc可显著细化Al-Cu合金的网胞组织,减小枝晶间距,细化合金的晶粒组织,提高合金的显微硬度,提高幅度最约70%;将Sc添加到Al-4Cu合金中,当w(Sc)≈0.3%时,Sc除部分固溶于基体外,大部分与Al形成Al3Sc相,其与基体的共格或半共格界面促进了θ′(CuAl2)的析出;当w(Sc)＞0.3%时,Sc除部分固溶和形成Al3Sc外,还与Al、Cu元素作用形成W(AlCuSc)相,降低Cu在α(Al)中的固溶度,减少Al2Cu(θ′)相的生成,从而降低了合金的性能.     

微量Sc添加对2070铝锂合金显微组织演变和力学性能的影响（英文）

通过力学测试、SEM、EPMA和TEM对基于Al-3.35Cu-1.2Li-0.4Mg-0.4Zn-0.3Mn-0.1Zr(质量分数,%)的含Sc和不含Sc两种合金的显微组织和力学性能进行研究。研究发现,0.082%(质量分数)Sc元素的添加可形成富含Cu和含Sc的Al3(Sc Zr)粒子和W相颗粒。Al_3(ScZr)粒子可以抑制固溶过程中的再结晶和再结晶晶粒长大;而W相在固溶过程中不易溶解,可使Cu在固溶基体中含量减少,导致在T8时效过程中的含Cu的主强化相T_1(Al_2CuLi)和θ'(Al_2Cu)的分数下降。由于W相的形成,少量Sc的添加导致力学性能下降。     

Cu、Mg含量对Al-Cu-Mg-Fe-Ni铝合金组织性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸力学性能测试及热力学计算等手段,研究了Cu、Mg成分对Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金中形成S(Al2Cu Mg)相的数量及其室温力学性能的影响,为优化Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金中Cu、Mg成分奠定基础。结果表明:Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金中S(Al2Cu Mg)相的数量主要取决于Cu元素的含量;增加合金中的含Cu量,可获得较大数量的S(Al2Cu Mg)相,大大提高了合金的室温强度;Mg元素在形成S(Al2Cu Mg)相后仍有富余,过量的Mg溶于α(Al)中产生固溶强化作用,使合金室温强度得到提高。     

高Cu含量Al-Cu-Li-Sc合金中W(Al8Cu4Sc)相的形成机制

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)、X射线衍射(XRD)以及扫描透射电镜(STEM),研究了一种高Cu含量Al-2.35Cu-4.6Li-0.12Sc(at%)合金在均匀化热处理过程中微观组织演变以及W(Al₈Cu₄Sc)相的形成机制。结果表明:铸态时,合金中的主要凝固相为T_B(Al₇Cu₄Li)相,Sc主要以过饱和固溶体的形式存在于基体中;均匀化后,T_B相完全溶解,基体中的Cu含量增加,Sc含量减少,稳定的W相形成。分析表明,由于T_B相与基体界面是非共格的,W相优先在此界面形核将有利于其形核能的降低。W相形核后通过不断消耗其附着的T_B相上的Cu原子和Al基体中的过饱和Sc原子而逐渐长大,直至形成尺寸1 μm左右的稳定粒子。     

稀土Sc、Zr对铸造Zn-43Al-1.6Cu合金组织及力学性能的影响

通过力学性能测试、X射线衍射、扫描电镜及能谱分析等手段,研究了复合添加稀土元素Sc、Zr对Zn-43Al- 1.6Cu合金铸态显微组织及力学性能的影响.研究发现:在铸态Zn-43Al-1.6Cu合金中复合添加0.4％Sc、0.1％Zr时,合金显微组织细化效果较好,粗大的树枝晶转变为均匀、细小的团絮状组织,合金的抗拉强度达到372.3 MPa,伸长率提高了45.1％;稀土元素Sc、Zr与Zn-43Al- 1.6Cu合金中的Al形成了与α-Al基体晶格类型和晶胞尺寸都极为相近的复杂化合物Al3Sc粒子,促进异质形核,起到细晶强化的作用,从而提高了合金的力学性能.     

微量Sc元素对Al-Cu合金组织与性能的影响

采用拉伸力学性能测试、扫描电镜与能谱分析等方法，研究了不同量稀土元素Sc对Al-4Cu合金组织与性能的影响。结果表明：稀土元素Sc能够细化Al-4Cu合金的晶粒组织，改善枝晶网胞；当Sc含量小于0．2％时，Al-4Cu合金的抗拉强度δb和屈服强度δ0.2提高约20MPa；当Sc含量为0．3％～0．4％时，抗拉强度δb和屈服强度δ0.2有所降低；当Sc含量为0．5％时，抗拉强度δb和屈服强度δ0.2又有所升高，但低于未添加Sc的Al-4Cu合金；Sc对合金的伸长率几乎没有影响。微量Sc元素添加到Al-4Cu合金中，当Sc含量小于0．2％时，基本上以固溶的形式溶入合金基体中；当Sc含量为0．3％。0．5％时，除部分固溶于Al基体中外，大部分形成起强化作用的Al3Sc相及交互作用AlCuSc相，AlCuSc相是Al-Cu-Sc系合金中的有害相，它使合金的力学性能在一定程度上有所降低。     

铸态Mg-11Al-1.2Zn-(-0.3Sc)合金的显微组织与力学性能

通过熔炼铸造方法,制备了Sc含量为0.3%的Mg-11Al-2Zn合金,采用X射线衍射、金相观察,扫描电镜及力学性能测试,研究了Sc的添加对铸态合金显微组织与力学性能的影响.结果显示,基体合金中添加Sc后,铸态合金的晶粒明显得到细化,Mg17Al12相的形态与分布得到有效改善,显微组织主要由α-Mg基体相、Mg17Al12相及MgAlSc相组成.力学性能显示,Sc的添加使铸态合金的室温抗拉强度提高了23.7%.     

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.     

Sc和Y复合作用对A356合金组织和性能的影响

制备了不同Sc和Y含量的A356合金,通过金相显微分析和拉伸性能测试等,研究了复合添加稀土Sc和Y对A356合金组织与性能产生的影响。结果表明,复合添加微量Sc和Y后,A356合金组织中形成了Al3Sc、Al3Y强化相,α-Al基体得到明显细化,大部分共晶Si形态由片状向颗粒状转变,合金的抗拉强度和塑性得到明显提高。当添加0.2%的Sc和0.2%的Y时,效果最佳。Y和Sc含量过多时,导致合金组织成分偏聚,综合力学性能变差。     

固溶处理对铸造Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的影响

对固溶处理过程中铸造Al-Si-Cu-Mg合金析出相溶解过程进行了研究。结果表明:在固溶处理初期,组织中θ相的数量逐渐减少,但在(FeMn)3SiAl12相中还有一定的Cu含量;而固溶后期,富铁相中的Cu含量也明显降低,且难溶的Al3Ti针状相也发生钝化,但部分Q相尚存在;随着固溶时间的延长,合金基体中Cu和Mg的含量逐渐增多,且富Mn和富Ti相也在合金基体中略有溶解;合金的固溶强化作用主要来源于富Cu相的溶解。在Al-Si-Cu-Mg固溶处理过程中,合金力学性能的提高主要来源于共晶硅相形貌的改善、析出相溶解引起的固溶强化及组织的均匀化。     

高锌Al-Zn-Cu合金中Zn的存在形式及其对力学性能的影响

采用熔铸法制备了Zn含量分别为12wt%、14wt%、16wt%和18wt%的4种高锌Al-Zn-Cu合金,并对合金的显微组织、相组成和力学性能进行了详细分析,重点探讨了合金中Zn的存在形式及其对力学性能的影响。结果表明,4种不同锌含量的合金均由花瓣状的α-Al枝晶和晶界相Al2Cu组成,尽管Zn含量的增加导致晶界Al2Cu相的数量增加以及α-Al枝晶的细化,但Zn主要以固溶形式存在于固溶体相α-Al中。Zn含量的增加显著提高Al-Zn-Cu合金的强度而明显降低塑性的主要原因可归于Zn对α-Al固溶体的固溶强化效应。Al-Zn-Cu合金的断裂由韧窝状断裂向解理断裂转变。     

微量钪对Al-3%Cu合金组织与性能的影响

采用硬度、拉伸性能测试、金相组织观察、扫描电镜与能谱分析以及X-射线衍射等方法，研究了微量稀土元素Sc对Al-3％Cu合金组织与性能的影响。结果表明，稀土元素Sc能够强烈地细化Al-Cu合金的晶粒，改善枝晶网胞。微量Sc元素添加到Al-3％Cu合金中，合金的抗拉强度σb和屈服强度σ0．2均有所提高(△σ约为30MPa)，对合金的伸长率几乎没有影响；微量Sc元素添加到Al-3％Cu合金中，除部分固溶于Al基体中外，大部分与Al形成对合金起强化作用的Al3Sc共格相，对合金起强化作用，没有发现其他相，包括W(AlCuSc)相生成。     

Ce含量对Mg-Li-Al-Zn合金显微组织和拉伸性能的影响(英文)

制备了Mg-5Li-3Al-2Zn-xCe(x=0-2.5;质量分数,%)铸态合金,并将所得合金分别于300°C和370°C进行均匀化和固溶处理;研究固溶处理后合金显微组织和拉伸性能的变化。结果表明,合金中加入Ce后出现Al2Ce/Al3Ce析出相,此时合金主要由α-Mg、Al2Ce、Al3Ce和AlLi相组成;固溶处理后合金中AlLi和Al-Ce析出相数量减少。析出相的数量与形态对合金的力学性能十分重要,含有1.0%Ce的合金获得了优良的拉伸性能。固溶处理后Mg-5Li-3Al-2Zn-0.5Ce合金的强度和伸长率都得到了大幅度的提高,这是因为合金在固溶处理后由于基体中的溶质原子增加而获得良好的固溶强化作用。     

Cu、Li质量比及微量Sc、Ti元素添加对铝锂合金均匀化工艺的影响

采用熔铸法制备了不同Cu和Li含量，Cu、Li质量比及Sc、Ti元素添加的铝锂合金，通过金相组织观察、阳极覆膜金相观察、DSC测试、扫描电镜(SEM)观察、EDS元素分析等研究Cu、Li含量及Sc、Ti元素添加对铝锂合金均匀化优化工艺规律的影响。结果表明：铸态合金中存在粗大Al₂Cu相，含Ag、Zr(Sc)的晶界Al-Cu相和晶界AlCuMnFe(Ti)难熔相三种成分粒子；铝锂合金中优选均匀化温度随着Cu含量的升高而提高，并随着Cu、Li质量比的升高而降低；Sc元素的添加有利于优选均匀化温度的降低；Sc、Ti元素的复合添加促进优选均匀化温度的提高。     

固溶处理对Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu-0.12Zr-0.03Sc铝合金组织性能的影响

采用金相显微镜、差热分析(DSC)和透射电镜(TEM)研究复合添加0.03%Sc 与0.12%Zr 及固溶处理对Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金组织性能的影响,以及添加少量(小于0.1%)的Sc是否能得到高性能铝合金。结果表明：添加0.03%Sc与0.12%Zr可以使Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金出现“花瓣状”的Al3(Sc,Zr)析出相;Al3(Sc,Zr)粒子对位错有强烈的钉扎作用,明显抑制 Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu 合金在均匀化和挤压过程中的再结晶;多级固溶明显优于单级固溶,可以在添加少量Sc(小于0.1%)时,避免Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu发生再结晶：(420°C,3 h)+(465°C,2 h)为最佳固溶条件,此时Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu?0.12Zr?0.03Sc合金的抗拉强度为777.29 MPa,伸长率为11.84%。     

Al和Sc元素对FeCoNi多组元合金变形行为的影响（英文）

研究Al和Sc元素的添加对FeCoNi多组元合金显微组织与力学性能的影响,并讨论强化机制。结果表明,在FeCoNi多组元合金中添加少量的Al元素,合金仍能保持FCC单相结构;随着Al元素含量的增加,多组元合金的屈服强度呈线性提高,其强化机制以固溶强化为主。另外,在(FeCoNi)_(1-x)Al_x多组元合金中引入Sc元素能够诱导合金内形成新相;添加微量的Sc元素能够有效提高低Al含量(FeCoNi)_(1-x)Al_x多组元合金的屈服强度,并能改善高Al含量(FeCoNi)_(1-x)Al_x多组元合金的压缩塑性。     

Yb对2519A铝合金抗剥落腐蚀性能的影响

采用铸锭冶金法制备了不同Yb含量的2519A铝合金试样,通过硬度测试、力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜与透射电镜等分析方法研究了稀土Yb对2519A铝合金抗剥落腐蚀性能的影响。结果表明:在2519A铝合金中添加0.2%Yb(质量分数)时,Yb与Al,Cu,Fe和Mn形成稀土相,合金内粗大Al Cu相和Al Cu Fe Mn相数量减少,含Yb第二相粒子化学活泼性低于Al Cu相和Al Cu Fe Mn相。适量的Yb能细化合金的时效强化相,使其析出密度增加,阻止θ(Al2Cu)相在晶界上连续析出,减小晶界无沉淀析出带(PFZ)宽度,使晶界析出相变成非连续分布,从而改善了合金的剥落腐蚀抗力。当Yb含量进一步增加时,合金力学性能及抗剥蚀性能下降。     

Cu含量对低频电磁铸造新型高强Al-Mg-Si-Cu合金组织性能的影响北大核心CSCD

采用显微组织观察、扫描电镜及能谱分析、透射电镜分析、DSC热差分析、JMat Pro 5.0软件计算和室温力学性能测试,对低频电磁铸造新型高强Al-Mg-Si-Cu合金铸态、挤压态和T6态的组织与力学性能进行研究,获得该合金的最佳Cu含量。结果表明,Cu含量的变化对该合金过烧温度影响很小,不同含Cu量的该类合金进行均匀化处理和固溶处理时温度可相同。Cu在该合金铸态组织中除了形成球状AlMgSiCu相外,含Cu相还可与其他相结合形成球状共晶组织。Cu对合金再结晶行为的影响很小。随Cu含量的增加,合金T6态试样中Q'析出强化相的数量增加,同时该合金挤压棒材T6态试样的强度和伸长率也增加。在限定的元素含量范围内,提高Cu含量至1.0 mass%,合金的强韧性可达到最佳状态。     

Er对Al-Mg-Si-Cu合金铸态和均匀化组织的影响

通过DSC差热分析、光学显微镜、扫描电镜和EDS能谱分析研究了不同含量Er(铒)对Al-Mg-Si-Cu合金的铸态、均匀化组织的影响。结果表明:Er可以明显细化Al-Mg-Si-Cu合金的铸态组织。添加w(Er)=0. 4%,合金的晶粒细化效果较好;添加w(Er)0. 4%时,合金的初熔温度和熔化温度没有明显变化;添加w(Er)=0. 6%时,合金的初熔温度和熔化温度分别提高8℃和6℃。均匀化过程中析出了大量十分细小的析出相,均匀分布在晶内。Al-MgSi-Cu合金均匀化组织中晶界残留相主要为Al Cu Si相和Cu Al2相。添加w(Er)=0. 6%后,合金均匀化组织中晶界残留相主要是Er Al3相和Al MnFeSi相。     

高强高韧铝锌镁钪合金板材制备及其组织性能演变

采用力学性能测试和电子显微分析技术研究了不同加工处理条件下Al-5.4Zn-2.0-Mg-0.25Cu-0.1Sc-0.1Zr合金的显微组织及性能演变。结果表明:在半连续激冷铸造条件下,铸锭存在晶界偏析,形成了富Zn、Mg的非平衡相和富Fe、Si、Mn的杂质相;经470℃、12 h均匀化处理后,富Zn、Mg的非平衡相溶入基体,仅剩下少量富Fe、Si、Mn的杂质相;与此同时,铸锭合金固溶体分解析出纳米级的Al3(Sc,Zr)相,470℃、12 h是研究合金合适的铸锭均匀化制度;铸锭热变形过程中,随试验温度升高合金强度逐渐降低,伸长率则先增加而后降低,350~400℃的温度范围内合金具有较稳定的热变形抗力和塑性,是合宜的热变形温度范围;合金冷轧板材经470℃、1 h固溶处理后,热变形过程中形成的大量非平衡相溶入基体形成过饱和固溶体,时效过程中脱溶顺序为αsss(α过饱和固溶体)→GP区→η′相→η相。合金板材最佳固溶-时效工艺为(470℃,1 h)固溶+(120℃,24 h)时效,在此条件下,试验合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达533 MPa、494 MPa和15%。试验合金的高强度主要来源于η′相析出强...