稀土元素Nd对过共晶Mg-Si合金中Mg 2 Si粒子的变质作用

利用光学显微镜、扫描电镜及XRD物相分析研究稀土元素Nd对过共晶Mg-3%Si合金中Mg 2 Si粒子的变质作用与机理。结果表明：随着Nd含量的增加,初生Mg 2 Si粒子的形貌由粗大的树枝状转变为细小的多面体状。当Nd含量增至1.0%时,初生Mg 2 Si粒子被完全细化,尺寸约为10μm。然而,随着Nd含量的进一步增加,初生Mg 2 Si粒子反而又出现了粗化的现象。其变质机理主要是Nd元素富集于初生Mg 2 Si相的生长表面并抑制其优先生长晶向的生长,即中毒效应。当Nd含量超过3.0%时,初生Mg 2 Si粒子中的白色粒子由NdMg 2相转变为NdSi和NdSi 2化合物。因此,适量的Nd元素可以有效地细化初生Mg 2 Si粒子。     

等温退火过程中AA3003冷轧铝合金的析出行为

通过电导率测试、硬度试验、偏光显微镜以及透射电镜的观察,研究不同冷轧变形量下AA3003铝合金在等温退火(350~500℃)过程中的析出行为及其对合金显微组织的影响。结果表明:随着变形量的增大,最佳析出温度明显地由高温向低温移动,降幅超过100℃;冷轧变形促进析出,且随退火温度的升高其促进析出的能力逐渐减弱;尤其在高温段(450、500℃)等温退火时,析出峰的移动以及再结晶的影响致使电导率曲线的位置随冷轧变形量的增大而出现上下波动的现象;析出粒子的形核位置也会受到再结晶的影响。     

冷却速率对Al-Zn-Mg-Cu合金厚板剥落腐蚀的影响

研究了冷却速率对Al-Zn-Mg-Cu合金厚板剥落腐蚀性能的影响。结果表明,降低冷却速率,合金的剥落腐蚀性能随之下降,腐蚀等级由EB级变成ED级,腐蚀电极电位更负,电流密度增加,极化电阻减小且与冷却速率呈线性关系。冷却的速率降低导致晶界析出相覆盖率增大,晶界析出相的Cu含量降低和晶界无沉淀析出带宽化是剥落腐蚀性能下降的主要原因。     

形变热处理对AI-zn-Mg-Cu合金板材组织与硬度的影响

研究了形变热处理(TMT:固溶-淬火-预析出-轧制)Al-7.81Zn-1.81Mg-1.62Cu合金板材中MgZn2等第二相粒子的析出形貌和数量及其对板材组织、织构和硬度的影响.结果表明,在TMT过程中形成的纳米/亚微米尺寸MgZn2粒子,在固溶处理过程中对亚晶界/晶界迁移形成了强烈的阻碍作用,但不会诱发粒子激发形核(PSN)再结晶.在本文实验条件下,合适的TMT制度可大幅降低材料的再结晶分数,载荷为29.4 kN的Vickers硬度由176 HV提高至203HV(提高了约15%).     

Dynamic property evaluation of aluminum alloy 2519A by split Hopkinson pressure bar

Impact behavior of aluminum alloy 2519A was investigated at strain rotes of 600-7 000 s^-1 and temperatures of 20-450 ℃ by a split Hopkinson pressure bar. The results show that the flow stress is dominated by temperature, and it increases with strain rate and decreases with deformation temperature. The serrated flow curves show the dynamic recrystallization occurs. The strain rote sensitivity exponents m determined are 0.066, 0.059 4, 0.059 0 and 0.057 3 at 20, 150, 300 and 450 ℃, respectively. Cowper-Symonds constitutive equation expressing the plastic flow behavior was calculated by analysis and regression of the experimental results. The fracture characteristics under the experimental conditions were observed by optical microscopy（OM） and scanning electron microscopy（SEM）. It is determined that the tested material fails as a result of adiabatic shearing.     

回归时间对7050铝合金晶间腐蚀性能的影响

采用硬度、电导率测试、金相及透射电镜观察等手段,研究了回归时间对7050铝合金力学和晶间腐蚀性能的影响.结果表明:合金经190℃60min回归和再时效处理,屈服强度最高,抗晶间腐蚀能力最好,具有最佳的综合性能;但合金在接近回归硬度曲线的谷值时,经190℃4min回归处理,抗晶间腐蚀性能最差.透射电镜观察表明,190℃回归4min时,品界析出相粗大,基本连续分布,没有明显无沉淀析出带,4min后,随回归时间的延长,晶界无沉淀析出带略宽,同时晶界析出相逐渐粗大且不连续分布,进而提高了合金的抗晶间腐蚀性能.     

高应变速率冲击下2519A铝合金组织结构的转变

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)和Gleeble-1500热模拟装置对2519A-T87铝合金分别进行动态冲击和准静态实验,运用XRD和TEM对室温下应变率为0.001/s和1 287～7 050/s压缩冲击后试样的微观组织和相组成进行分析,利用小负荷硬度仪对冲击后试样进行显微硬度测试.结果表明:由外力功转化为相界面能和应变能可以补偿θ相形核功(ΔG),导致试样受冲击后沉淀相θ'向θ相发生转变并粗化,冲击变形应变率越高,冲击后试样硬度越低;随着冲击变形应变率上升,与基体共格或半共格的正方结构θ'相体积分数减小,与基体非共格体心正方结构θ相体积分数增加;减少材料受冲击后θ'相向θ相的转变数量可提高材料抗冲击性能.     

温度对2519A铝合金高应变速率下动态屈服应力及显微组织的影响

采用分离式霍布金森(SHPB)压杆装置进行2519A-T87铝合金动态压缩试验,获得温度T为293、423、573、723 K,名义应变速率为(1250±100)、(2400±100)、(5600±220)、(7050±100) s-1条件下2519A铝合金动态屈服应力σs-T关系曲线,并利用TEM对293和723 K 2个温度条件下压缩试样中析出相演变进行显微组织观察.分析研究了不同条件下T对试样σs和微观组织的影响规律.结果表明:在573 K, 5610 s-1下2519A铝合金经受高应变速率冲击后组织中出现明显的绝热剪切带组织.由于2519A铝合金材料具有动态应变时效特性,导致Portevin-Le Chatelier效应产生.当加载T一定时, 越高,冲击后材料内部位错密度越高,致使σs越高;当加载一定时,加载T越高,材料软化效应越明显,σs下降越显著.高条件下,材料的显微组织产生显著变化,θ'析出相增厚效应严重,在723 K下为5380 s-1冲击时,θ'析出相部分会转变为长方体状相;当达到6950 s-1时,θ'析出相完全转变为不共格相.     

Al-Zn-Mg-Cu合金第二相粒子及其无析出区与晶界的作用过程研究

制备一种含Sc和一种含Cr、Mn、Ti、Zr的Al-Zn-Mg-Cu合金,采用透射电镜研究合金中第二相粒子周围的无析出微区和晶界上的无沉淀析出带及其相互的作用过程,给出单个第二相粒子对晶界作用力的方程.当驱使晶界迁移的动力大于粒子及其周围的无析出微区对晶界的阻碍作用时,晶界被粒子穿透而形成孔洞.在晶界扫过粒子的过程中,经历了先加速后减速两个阶段.晶界位于粒子直径区位置时所受的阻力最小、运动速度最大.当晶界能与相界能增量之和等于晶界运动的驱动力时,晶界被粒子钉扎而停止运动.在晶界迁移的过程中,溶质原子倾向于由高浓度区域向低浓度区域扩散,晶界和粒子周围的无析出区对晶界的迁移过程有明显的影响.     

Mg-8Gd-3Y-0.6Zr合金热压缩过程的动态再结晶

研究Mg-8Gd-3Y-0.6Zr合金热压缩过程的动态再结晶规律.对该合金在变形温度为623～773 K、应变速率为0.01～1 s~(-1)条件下进行单向压缩实验,用金相显微镜、场发射扫描电子显微镜及织构测试仪对压缩后的合金组织与晶体取向进行分析.结果表明:曲线的峰值应力、稳态流动应力均随Zener-Hollomon (Z)参数的增加而增加;变形温度的升高以及应变速率的提高均能减弱{0001}基面织构,强化柱面织构;动态再结晶晶粒尺寸随Z参数的增加而减小.根据实验结果,该合金在热轧时ln(Z)宜控制在28～32之间,变形温度在723～773 K之间.