Er、Zr微合金化对Al-Zn-Mg合金组织及性能的影响

研究了Er、Zr元素的添加对Al-Zn-Mg合金的微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,Er、Zr元素的复合添加可以使合金的硬度、强度以及抗腐蚀性能有明显提高。Er、Zr元素的添加形成了弥散分布的纳米级Al₃(Er, Zr)析出相,阻碍位错运动和晶界迁移,使合金的强度得到明显提高。另外,Er元素的添加使合金的晶粒细化,既提高了强度也保证了一定的伸长率,还使合金具有良好的抗剥落腐蚀性能。     

Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金低温力学性能与微观组织研究

以Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金为基础,对该材料的冷轧态,温轧态,完全退火态进行从室温降到77 K时的拉伸测试和冲击性能测试。运用背散射电子衍射(EBSD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM)对合金的原始组织,拉伸断口,冲击断口进行观察,研究不同温度下微观组织对材料拉伸性能及冲击性能的影响。结果表明:随着测试温度的升高,样品的抗拉强度、屈服强度及冲击韧性均逐渐降低;温轧的H114态由于位错缠结规整,亚晶界比较多等原因保持了较高的强度和冲击韧性,实现了高强高韧性能的匹配。     

含Er中高Mg含量铝合金热轧板材腐蚀性能及微观结构的研究

通过浸泡试验以及动电位循环极化曲线,测定了掺杂微量稀土Er的中高镁含量铝合金5083和5A06热轧态以及350℃1 h退火态的耐剥落和耐晶间腐蚀性能及电化学性能,运用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS),对合金不同状态下的腐蚀形貌以及微观组织进行了表征,同时结合透射电子显微镜(TEM)及能...     

时效制度对高锌超高强铝合金耐蚀性能的影响

通过晶间腐蚀实验、剥落腐蚀实验和电化学测试,结合光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析手段,研究高锌超高强铝合金在不同时效状态下的腐蚀行为。结果表明:双级过时效和回归再时效可提高合金的抗腐蚀能力,在3.5%NaCl(质量分数)溶液中测试的极化曲线也表现出相同的趋势。晶界析出相尺寸和形态是影响合金腐蚀性能的主要因素。双级过时效和回归再时效可使晶间析出相粗化且呈断续分布,使腐蚀不能连续发展,从而提高合金的耐蚀性能。超高强铝合金在含Cl-介质中腐蚀的发展动力学过程分为点蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀3个阶段。     

均匀化退火对Al-6Mg-0.4Mn-0.15Zr-0.04Sc合金时效行为和微观结构影响

采用显微硬度法,光学显微镜,扫描电镜和透射电镜探究了均匀化退火对Al-6Mg-0.4Mn-0.15Zr-0.04Sc合金Al3(Sc,Zr)相时效行为和Mg均匀性的影响。显微硬度结果显示,合金直接在Al-Mg合金的均匀化温度475℃单级退火时,峰值硬度为830 MPa,远低于等时退火时的峰值硬度920 MPa,表明单级均匀化退火时Al3(Sc,Zr)时效强化效果没有充分发挥。因此设计双级均匀化退火,第1级退火在275～350℃进行,使得Al3Sc相弥散析出,300℃具有最高的硬度峰值870MPa,之后进行475℃第2级退火,使得Zr包裹在Al3Sc相长大,硬度进一步上升至920MPa。微观结构分析显示双级退火相比于单级退火球形Al3(Sc,Zr)相更为细小弥散,因此具有更高的强化效果。合金经过300℃,7h+475℃, 15 h双级退火后,不仅枝晶处Mg的偏析完全消除,而且Al3(Sc,Zr)相可以细小弥散析出,从获得了更高强度和再结晶温度。     

Er、Zr微合金化5083铝合金的超塑性

针对5E83合金(Er、Zr微合金化5083合金),采用超塑性拉伸试验、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),探究了Er、Zr微合金元素、晶粒尺寸、变形温度、应变速率对合金超塑性的影响。通过再结晶退火、空冷和水冷的搅拌摩擦加工(FSP),分别获得了晶粒尺寸为7.4、5.2、3.4μm的完全再结晶组织,作为初始状态进行超塑性拉伸。结果表明,初始晶粒尺寸越细小,超塑性伸长率越高。当晶粒尺寸>5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化缓慢,细化初始晶粒可显著提高超塑性;而当晶粒尺寸<5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化严重,进一步细化初始晶粒对超塑性的提高有限。不同变形温度、应变速率的超塑性拉伸结果显示在变形温度为450～540℃、应变速率为1.67×10^-4～1.67×10^-1 s^-1,超塑性伸长率随变形温度和应变速率的提高呈现先上升后下降再上升的趋势;变形温度为520℃、应变速率为1.67×10^-3 s^-1条件下,水冷FSP态合金获得最大伸长率330%...     

有序结构Al3Er对应的Er在Al中固溶度的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法获得了hR20、cP4和hP8结构Al3Er对应的Er的固溶度曲线。同时,在计算中利用了对Er的4f电子分别视为核心电子和价电子的不同赝势。通过对不同4f电子近似下获得的溶解焓的加权平均,获得的cP4结构Al3Er对应的Er的固溶度曲线更加接近实验测量结果。计算获得的hR20、cP4和hP8结构Al3Er对应的Er的固溶度量值近似相等,远小于hP8结构对应的固溶度值。结合结构分析显示,cP4结构比hR20结构简单是造成cP4结构Al3Er更易从固溶体中析出的主要原因。