Al-Li合金回归机制的计算机模拟

基于离散格点形式的微扩散方程(Langevin方程),对Al-Li合金在回归过程中δ-Al_3Li相溶解进行了原子层面计算机模拟,分析了析出相在回归过程中原子图像和序参数的演化,进而探讨了Al-Li合金的回归机制.首次探明Al-Li合金的回归过程有序相演化序列为化学计量比δ′相→非化学计量比有序相→无序基体,并论证了亚稳区合金的回归过程更趋向于失稳区合金时效过程的逆过程;失稳区合金的回归过程更趋向于亚稳区合金时效过程的逆过程.     

Al-Li合金中δ′相沉淀过程原子图像的计算机模拟

利用微观Langevin方程对δ'用(Al3Li)沉淀过程的原子图像进行模拟研究．该方程不但能同时描述原子簇聚和有序化过程,将用分离和粗化在同一物理框架内考虑, 而且无须预先设定第二相结构,可观察到动力学演化过程中可能出现的瞬时相,模拟结果表明:对于Al-15Li(原子分数,%)合金,最初在无序基体中出现的L12相浓度与无序用相同,在L12相之间形成重位与阵界面;随后,L12相有序度进一步增加,重位点阵界面逐渐转变为L12结沟;最后形成被反相畴界分开的L12结构单相有序相,单相有序相一经形成,便开始分解,分解主要发生在反相畴界处,富Li区向平衡δ'相转化,贫Li区自发无序化,形成δ'相与无序基体共存的平衡结构,在沉淀过程后期,δ'相租化待证明显,大颗粒长大,小颗粒变小或消失,两相界面由不规则变为平直。     

Al-Li合金分级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-10at％Li合金为对象，对3种不同的时效工艺进行计算模拟。结果表明，对于该合金，采用137℃预时效＋190℃终时效工艺比另2种时效工艺获得的组织更均匀，颗粒更细化、弥散度更高。Al-10at％Li合金的单级时效和分级时效的沉淀相δ’（Al3Li）由失稳分解＋形核长大的混合方式形成。分级时效可以有效地提高有序相的体积分数和颗粒密度。     

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.     

合金凝固的二相流数值模拟

本文介绍了合金凝固传输过程中的二相流数学模型，该模型描述了固－液界面的传输现象和液相对流对宏观偏析的影响，并考虑了生核过程，热和溶质的过效应，及固相颗粒的宏观运动，从而把观传输过程和微观结构结合起来；采用该模型，对Ａｌ－４％Ｃｕ等轴晶合金的凝固进行了完整的数值模拟。     

Al-Li合金中金属间相的电化学行为

制备了Al-Li合金中的金属间相δ(Al-Li)、T1(Al2CuLi)、T2(Al6CuLi3)、S'(Al2MgCu)、T(Al2MgLi),在3.5%NaCl溶液中测试了这些相的自腐蚀电位和动态极化行为.结果表明:T1、T2、T相存在钝化现象,S'相则没有;这些金属间相的腐蚀倾向以T2、T1、S'、T、δ的顺序增大,腐蚀速度以T2、T、S'、T1、δ的顺序增大;在8090Al-Li合金中这些相都作为阳极相优先发生腐蚀,T2、T1相的耐蚀性好于其它相;控制合金中金属间相的尺寸、数量和分布可以改善Al-     

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...     

Pb-Mg-Al合金热挤压过程的数值模拟研究

通过Gleeble-1500D热模拟机获得了Pb-Mg-Al合金的应力-应变曲线.采用刚粘塑性有限元法对Pb-Mg-Al合金热挤压过程进行了热力耦合数值模拟,分析了热变形参数对挤压力和挤压温度变化情况的影响.模拟结果表明:挤压比控制在25以内、挤压速度及挤压温度分别在:5～15 mm/s、200～300℃范围内选取,这会有利于Pb-Mg-Al合金热挤压过程顺利进行.     

8090 Al-Li合金的性能

8090 Al-Li合金是美国目前应用相当成熟的高强型合金，广泛应用于航空航天工业。8090 Al-Li合金具有密度低、弹性模量高、低温力学性能好等特点，而且在一定的变形条件下，具有一定的超塑性，但存在塑性低、各向异性严重等缺点。通过调整合金成分及采用适当的热处理可提高塑、韧性及减轻各向异性。     

非晶合金凝固过程数值模拟研究进展

综述了非晶合金凝固过程数值模拟研究的最新成果及动态,重点介绍了与几种常见的非晶制备方法相对应的计算模型,并进行了相应的分析和评述.最后对非晶合金凝固过程数值模拟今后的研究工作进行了展望.     

Computer Simulation of Ordering and Atom Clustering in Aging Binary Al-Li Alloy

8'PHASE(AlsLi),which has the L12superstructure,isthe main precipitate in aging binary Al-Li alloy.Whenthe binary Al-Li alloy is aged in and8'co-existentregion both ordering and atom clustering will occur.Although large amount studies have been made in thelast thirty years the sequence of ordering and atomclustering is not clear.Khachaturyan[11etc.analyzedthe metastable phase diagram of Al-Li alloy computedwith the mean field theory thermodynamically.Theypredicted that for most of the all…     

铝锂合金中原子簇聚和有序化的计算机模拟研究

通过计算机模拟对铝锂合金时效过程中的有序化和原子簇聚进行了研究。长程序参数和成分偏离序参数通过锂原子格点占位几率计算得出。结果表明：随合金成分由相图上的亚稳区向失稳区转变，有序化与原子簇聚过程相比逐渐加快，而相变孕育期逐渐缩短。     

Computer simulation of interface evolution for an Al-Li alloy during early aging stage

The nucleation of ordered phase was simulated based on microscopic diffusion equation and the assumptions of the classical nucleation theory were examined. The quantitative calculations of interface thickness evolution were accomplished for the first time. It was found that the interfaces between ordered phase and disordered matrix were diffuse. The interface thickness decreased with time, from the initial 1.2 nm to an equilibrium value 0.6 nm. The ratios of the radius of ordered particles and the interface thickness monotonously increased, but they were of the same order of magnitude all the time. The sharp interface assumption should not be adopted in this stage. For the Al-10%Li (atom fraction) alloy aged at 192℃, the assumptions of the classical nucleation theory disagreed with the facts. The phase transformation followed the non-classical nucleation mechanism and the applicable scope of the classical nucleation should be confined.     

欠时效态7150合金的高温回归时效行为

通过维氏硬度、电导率及拉伸性能测试和TEM观察研究欠时效状态7150合金的高温回归时效行为。结果表明:回归过程对合金的硬度和电导率影响显著。随着回归温度的提高,回归曲线上的谷值点变低,达到谷值点所需的时间变短;在190℃回归超过30 min后,晶界析出相明显粗化,并且断开;经过(110℃,16 h)+(190℃,120 min)+(120℃,24 h)的三级时效处理后,合金的抗拉强度为595 MPa,屈服强度为565 MPa,伸长率为12.5%,电导率为21.9 MS/m。采用此三级时效制度,合金的电导率较高,强度损失较小。此三级时效处理具有较长的第二级高温时效时间,适宜工业化操作。     

铝锂合金搅拌摩擦焊研究现状

铝锂合金具有低密度、高比强度和比刚性、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和超塑性等优点,是理想的航空航天结构材料。搅拌摩擦焊作为一种新型的固相连接方法,应用于铝锂合金焊接时展现出制造成本低、环境污染小和接头力学性能好等一系列优点。为进一步提升搅拌摩擦焊在铝锂合金焊接领域的应用,文章从铝锂合金搅拌摩擦焊接头组织性能方面的国内外研究现状进行了综述,并对未来铝锂合金搅拌摩擦焊的研究方向进行展望。     

铝锂合金焊接技术的研究现状

铝锂合金作为一种低密度、高性能的新型结构材料已被应用于航空航天及轨道交通等领域,铝锂合金的焊接技术更是其在航空航天等工业构件中获得广泛应用的关键。近年来,铝锂合金的焊接技术也在迅速发展。综述了可焊铝锂合金目前的主要焊接方法、焊接研究进展、特点及其适用性等。与传统弧焊方法相比,新型固相连接技术搅拌摩擦焊接头性能更好,有望在铝锂合金焊接上获得广泛应用。     

2099铝锂合金搅拌摩擦焊接接头微观组织研究

通过显微硬度测试、金相观察、EBSD和透射电镜观察等手段研究T83态2099铝锂合金挤压型材FSW焊缝的微观组织和硬度分布。结果表明：焊缝区的硬度分布呈W型,热机械影响区的硬度最低。基材呈部分再结晶组织,主要析出相为T1相和δ′相,存在{112}<111>铜型、S织构和立方织构。焊接区域的晶粒尺寸均小于基材,且该区域在焊接过程中基材的原有析出相发生溶解后重新析出细小的δ′相。焊核区发生动态再结晶,存在大量旋转立方织构。热机械影响区和热影响区分别以{112}<110>织构和{112}<111>铜型织构为主,且都存在较弱的{001}<120>再结晶织构。     

1420铝锂合金激光焊接气孔形成机理

1420铝锂合金与传统的2000、7000系列铝合金相比，密度低12％，弹性模量高8％左右，具有优异的抗腐蚀性和高温性能。激光焊接作为一种快速高效的焊接方法，在焊接1420铝锂合金时存在一个问题，即具有严重的气孔倾向。针对1420铝锂合金激光焊接中气孔产生的原因进行了比较系统的分析。分析认为，表层物质是焊接过程中氢的主要来源，一定要采用适当的方法进行彻底的清除，而Mg、Li等合金元素不仅增加了熔池吸氢倾向，还增加了匙孔末端的不稳定性，应该采用合适的熔透模式，改善熔池的流动，将这种不稳定性降到最低。     

时效对2195铝锂合金腐蚀行为的影响

研究了2195铝锂合金在不同时效状态下的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为.结果表明:2195合金在自然时效状态下具有较好的抗晶间腐蚀和剥落腐蚀能力,但随着在160℃时效时间的延长,其晶间腐蚀与剥落腐蚀倾向逐渐增加;在剥落腐蚀溶液中进行的极化曲线测试也表现出相同的趋势.透射电镜观察发现:2195合金主要析出相为T1相;随着时效时间延长,T1相逐渐粗化,在晶界处还会出现无析出带及平衡相.模拟相实验证实,由于T1相和无析出带的开路电位都明显低于铝基体的,在腐蚀性介质中作为阳极相优先溶解,从而导致2195合金产生晶间腐蚀及剥落腐蚀.过时效状态与峰时效状态相比,晶界平衡相增多,无析出带变宽,晶间腐蚀及剥落腐蚀程度将更加严重.     

2197铝-锂合金的组织和性能

通过力学性能测试和显微组织观察研究了2197合金组织和性能之间的关系.结果表明:2197合金具有中等强度、各向异性小、热稳定性好等特点;该合金在T8状态下能获得最佳的强度和塑性配合,在T6时效状态以析出少量δ'、θ'和T1相联合强化为主;在2197合金的相组成中T1相析出数量不占主导地位,Al6Mn弥散质点的析出有利于减少各向异性;2197合金中Li含量较低,使其呈现较好的热稳定性.