Ce和Zr对新型Al-Cu-Li合金力学性能与组织的影响

本文通过微观观察和拉伸测试的手段,对比研究了在一种高Cu/Li比的新型Al–5.8wt%Cu–1.3wt%Li合金中分别加入Ce, Zr或者两者共同添加对其合金的微观组织与力学性能的影响。微观观察表明：当Ce和Zr共同添加合金与单一添加Ce或者Zr的合金比较,金属间化物弥散体由粗大的多边形颗粒转变成无规则的细小粒子,相应的拉伸断口断裂模式由脆性的沿晶断裂向塑性穿晶断裂转变。进一步微观分析表明：Ce的添加促进了Al-Cu-Li合金中主要强化相T₁的析出。Ce和Zr共同添加合金与单一添加Ce合金相比,由于相对较少的Cu被束缚在尺寸较小的AlCuCe弥散体中,该合金基体中的Cu过饱和度在固溶淬火后相对更高。因此,Al-Cu-Li-Ce-Zr合金与Al-Cu-Li-Ce合金相比较其析出相种类向T₁转变,尺寸变得更小,晶粒更加细化导致了该合金在峰时效时抗拉强度,屈服强度分别相对提高了19.6%和16.1%并具有与之相当的延伸率。     

旋转磁场及Ce对Sn-Bi合金凝固组织的影响

研究了旋转磁场及Ce对Sn-Bi合金凝固过程的影响。试验结果表明,对Sn-55Bi亚共晶合金,旋转磁场能显著地细化晶粒,抑制初生相Sn的生长,改善组织;对Sn-65Bi过共晶合金,施加旋转磁场消除了组织不均匀的现象,但对初生相Bi的细化作用不大;在Sn-65Bi过共晶合金中加入1%(质量分数)的Ce后施加旋转磁场,明显抑制了初生相的生长,大块Bi相得到显著细化,分析认为这是由旋转磁场及Ce共同作用的结果。     

稀土Ce对新型Al-Cu-Li合金力学性能与组织的影响

对一种含有不同量微量Cerium的新型高Cu/Li比的Al-Cu-Li合金经过T6和T8热处理后的硬度和拉伸性能进行了测试,同时对该合金峰时效的显微组织进行了观察。结果表明:随着含Cerium量的增加,立方相和T1相的数量均在增加,θ′相数量减少。主要因为微量Cerium加入后,Cerium会以固溶态的形式存在,如果分布于{100}面和{111}面,将会有利于立方相和T1相的析出;同时,微量Cerium的加入抑制了Cu原子的扩散、GP的形成和最终θ′相的析出;T8态时,θ′相和T1相存在竞争析出关系,随Cerium含量的增加,T1相与θ′相的相对含量比会增加。利用IPP软件对T6态峰时效的各析出相的单位面积数密度,以及θ′相和T1相的尺寸分布进行了统计。统计发现:随Cerium含量的增加,总的形核点在增加;2#(0.15%Ce)合金θ′相尺寸比1#(0%Ce)合金更加均匀,这是因为1#合金中的θ′相与立方相之间存在竞争析出关系;3#(0.3%Ce)合金T1相尺寸比2#(0.15%Ce)合金更均匀,据此分析认为,时效初期3#合金比2#合金T1相形核点更多,可以推断,时效16 h时,2#合金的立方相发生了溶解,同时,T1相出现二次析出和快速生长。     

Ce含量对新型Al-Cu-Li合金的凝固行为及其相的影响（英文）

分别采用金相,扫描电镜,X射线衍射,电子探针和波谱分析的手段,对一种加入不同铈含量(0,0.1,0.3,and 0.5,质量分数,%的新型Al-Cu-Li合金的铸态微观结构进行了研究。结果表明:随着含铈量的增加,晶粒得到很大程度的细化;在含铈量不超过0.3%的所有试验合金中,均观察到了一种MgAg富集的Al_7Cu_4Li中间相;当含铈量达到0.5%,一种新型的灰色CuSi(Ag Mg)相出现;然而粗大的杆状Al_2CuLi相在含铈量达到0.3%就已经完全消失。分析表明:铈添加导致本试验合金中的中间相的析出序列和凝固行为发生了改变;同时分析发现在合金凝固过程中产生的一种先析Al_8Cu_4Ce相,不但能够促进晶粒形核,同时能够阻止晶粒进一步长大,最终导致含铈的铸态合金晶粒得到细化。     

一种新型Al-Cu-Li合金性能研究

摘 要: 设计一种新型Al-Cu-Li-Mg-Ag合金,探索热处理制度对新合金拉伸性能及裂纹扩展性能的影响,利用光学显微镜、透射电镜和扫描电镜等手段研究合金微观组织及断口形貌。研究结果表明：该新型铝锂合金经过540℃固溶1小时,（12?AaRT（5d） 145℃（20h））双级时效热处理后获得良好的综合性能：抗拉强度σb =443Mpa,屈服强度σ0.2 =397Mpa,延伸率δ=16.5%,裂纹扩展速率da/dn≈1.34*10-3mm/cycle（△K=30 Mpa*m1/2）。双级时效态下析出大量细小均匀的T1相,在保证合金强度的同时,提高合金的抗疲劳裂纹扩展性能。T8态下析出相对粗大的T1相,θ′相和极少量的S′相,合金强度达到项目要求,抗疲劳裂纹扩展性能较差。T3态下析出相数量少,合金强度不满足项目指标。     

时效处理对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响

通过常温拉伸试验和TEM观察,研究了时效处理工艺对新型Al-Cu-Li合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,时效温度和时效时间对Al-Cu-Li合金的组织性能均产生较大的影响,其中时效温度的影响更为明显.时效前的预变形可促进T1相非均匀形核,使T1相细化,加强T1相对合金的沉淀强化效果,阻止σ相的形成,改善合金的组织,使合金的力学性能得到显著提高.该合金T6态最佳时效制度为:520 ℃×2 h 165 ℃×48 h;T8态最佳时效制度为:520 ℃×2 h (4%～6%)预变形 135 ℃×48 h.     

Ce和Zr复合添加对Al-Cu-Li合金拉伸性能的影响

通过组织分析和常温拉伸性能测试,研究了Ce、Zr复合添加对Al-4. 6Cu-0. 9Li合金组织与拉伸性能的影响。结果表明,微量Ce、Zr复合添加有利于阻止Al-Cu-Li合金再结晶以及较大幅度的细化合金晶粒组织(由70μm至20μm);微量Ce、Zr复合添加虽然不改变Al-Cu-Li合金的时效析出序列,但在提高合金整体强度的同时,进一步提高了合金的塑性。分析表明,合金强度的提高主要归因于微量Ce、Zr复合添加引入的Al_3Zr弥散强化作用,而细化的晶粒和残留相Al Cu Ce Zr粒子尺寸则促进了合金塑性的整体提高。     

电脉冲对银合金凝固组织的影响

研究了脉冲电流对银合金凝同组织的影响,结果表明,电脉冲处理后的银合金的组织得到明显的改善,晶粒细化,偏析减小,使组织更加均匀,从而可使材料的力学性能提高.此外定性讨论了电脉冲影响凝同组织的可能作用机理.     

时效制度对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响

通过力学性能测试和显微组织观察研究一种新型Al-Cu-Li合金在不同时效制度下组织和性能之间的关系。结果表明:该合金具有强度高、各向异性小、热稳定性好等特点;该合金在T6和T8状态下强化相均为T1相和θ′相,其中T1相起主要作用;时效前的预变形促进T1相析出,显著提高合金强度,变形量控制在5%左右时,合金具有最好的强塑性匹配,抗拉强度达623.6 MPa,伸长率为10.2%;固溶淬火后进行先低温后高温的双级时效制度并未提高合金强度,但稍微提高了合金塑性;合金在T6、T8状态下强度各向异性均保持在5%以下;该合金在不高于150℃热暴露时,表现出良好的热稳定性,但高于150℃热暴露时,T1相粗化,热稳定性降低。     

中间合金中第二相粒子TiC和TiAl3对纯铝的细化作用

研究Al-TiC和Al-TiAl3中间合金中第二相粒子TiC和TiAl3 对纯铝晶粒的细化作用.结果表明:当TiC和TiAl3单独作为α(Al)的形核相时,两者的形核能力均较差,但TiC粒子的形核和抗细化衰退能力优于TiAl3粒子的;当第二相粒子TiC和TiAl3共同作为α(Al)的形核相,且加入量适当时,表现出较强的形核能力和抗晶粒细化的衰退能力,细化效果较显著;配成的7组晶粒细化剂中,当细化剂中Ti和C摩尔比为1.8-1时,晶粒细化效果最好;这是由于TiAl3在铝熔体中分解释放出Ti原子并向TiC粒子周围偏聚,形成的TiC/铝熔体界面富Ti过渡区促进了TiC粒子在铝熔体中的均匀分布,提高了其形核能力.     

AlTiC中间合金对Al-Si合金的细化

在试验室制出AlTi5C0 .3中间合金细化剂 ,该中间合金对纯铝有较好的细化作用。对Al Si合金进行细化时试验发现 ,较低的加入量对合金基本不起作用 ,当w(Ti)达 0 .15 %左右时 ,才能达到最佳细化效果 ,并且发生较早的细化衰退。Mg元素对其细化能力有促进作用     

新型Al-Ca-C中间合金对AZ91合金的细化作用

以Al粉、CaC2粉为原料,采用粉末冶金及原位合成法制备了一种新型Al-Ca-C中间合金用于AZ91合金的晶粒细化,Al-Ca-C中间合金中含有Al4C3、CaAl2、CaAl4相.试验表明,该中间合金对AZ91镁合金有良好的晶粒细化作用.当加入1.0％的Al-Ca-C中间合金时,AZ91合金的晶粒尺寸由原来的120～150 μm减小到40～50 μm.分析认为镁合金的细化机理为,Al4C3充当了α-Mg的异质形核核心,熔体中Ca与C原子则由于成分过冷进一步促进了晶粒细化.     

Al-Ti-C-B中间合金晶粒细化行为的研究

对Al-Ti-C-B中间合金的微观组织和细化行为进行了研究。研究结果表明,Al-Ti-C-B中间合金细化纯铝的能力优于Al-5Ti-0.4C,且抗衰退能力强。分析认为,Al-Ti-C-B中间合金的细化性能与其中多种粒子团内部各粒子间的物理化学作用有关。     

新型中间合金铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE的研制

研究了采用熔铸法制备Al-Ti-B-RE中间合金时,稀土、过热温度、静置温度等因素对中间合金制备的影响;并通过对中间合金组织的对比和细化试验,对Al-Ti-B-RE中间合金的性能进行了评定.结果表明:稀土的加入无论是对细化剂组织还是对细化结果影响是最大的,过热温度和静置温度的影响则较小.     

中间合金对铝合金细化处理的现状分析与初探

分析讨论了中间合金对铝合金晶粒细化处理的研究与应用现状及其细化机理;并对新型细化剂AITiBRE中国合金的细化效果进行初探,结果表明该中间合金是一种高效、长效的晶粒细化剂,对压力罐用铝材具有显著的细化作用,其效果优于进口的A15TilB细化剂。     

Al—Ti—C中间合金的相组成及其细化特性

用专利方法制备出各种成分的Al-Ti-C中间合金作为铝及铝合金的晶粒细化剂。对该系列中间合金的组织和物相分析表明：在制备中间合金过程中,C与Ti反应充分,生成TiC和TiAl3两种管二相,且TiAl3析出量取决于中间合金的Ti含量和Ti/C含量比。用于纯铝的晶粒细化试验表明：与Al-Ti-C中间合金相比,Al-Ti-C中间合金的晶粒细化效率更高;Al-Ti-C中间合金只有在组织中TiC与TiAl3保持适当比例时,才能对纯铝产生良好的晶粒细化效果,不含TiAl3的Al-Ti-C中间合金的晶粒细化作用很微弱;用Al-Ti-C中间合金细化纯铝晶粒时,响应时间短,但衰退较快,且不能通过熔体搅拌法予以消除。分析和探讨了Al-Ti-C中间合金的晶粒细化机理,认为“碳化物理论” 不能充分解释Al-Ti-C的晶粒细化机理,提出“Ti在TiC或TiAl3颗粒表面富集引发包晶反应”的晶粒细化机制。     

稀土对Al-Ti-B-RE中间合金细化性能的影响

研究稀土元素的加入对铝及铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE中间合金细化性能的影响.结果表明:稀土元素的加入无论是对合金中第二相粒子的尺寸、分布及细化能力,还是对细化剂的衰退延时性、重熔性能及细化效果都有重要影响,使Al-Ti-B-Re中间合金的细化能力较Al-Ti-B有了很大提高.     

Al-Ti-C中间合金对Mg-Al合金的晶粒细化作用

制备了一种用于Mg-Al合金晶粒细化的Al-Ti-C中间合金。发现该Al-Ti-C中间合金可以有效地细化镁合金的晶粒，细化后的AZ61合金的抗腐蚀性能大大提高。分析认为，Al-Ti-C中间合金中起晶粒细化作用的是Al4C3和TiC的复合相。     

冷却速度与Ce含量对快速凝固Al—Ce二元合金组织的影响

考察了冷却速度和成分对快速凝固Al—Ce二元合金组织的影响,结果表明,在相同冷却速度下,Ce含量少利于形成粒状弥散相;而成分一定时,提高冷却速度易于析出弥散度高的球形粒子。     

AlTiB中间合金细经行为的温度特性

研究了温度对ＡｌＴｉＢ中中金细化效果的影响。试验结果表明,ＡｌＴｉＢ中间合金的 效果不仅取决人于其本身的结构形态,而且与细化工业纯铝的温度密切相关。比较了国内外三种ＡｌＴｉＢ中间合金的细化效果随温度的变化规律,发现,其变化规律和达到最佳细化效果不同。