Al3(Sc1-xZrx)纳米粒子对搅拌摩擦焊Al-Mg-Mn合金显微组织和力学性能的影响(英文)

通过拉伸测试和显微分析方法研究搅拌摩擦焊Al-5.50Mg-0.45Mn和Al-5.50Mg-0.45Mn-0.25Sc-0.10Zr(质量分数,%)合金的显微组织和力学性能。结果表明,Al-Mg-Mn接头的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为(191±3) MPa、(315±1) MPa和(4.8±1.9)%,Al-Mg-Mn-Sc-Zr接头的分别为(288±5) MPa、(391±2) MPa和(3.4±1.0)%。相比Al-Mg-Mn接头,Al-Mg-Mn-Sc-Zr接头晶粒更细小、平均取向差角更低、小角度晶界百分数更高。两种接头的断裂位置均位于焊核区(WNZ),在该“最薄弱微区”内,Al₃(Sc_1-xZr_x)纳米粒子的平均尺寸为(9.92±2.69) nm,可提供有效奥罗万和晶界强化,使Al-Mg-Mn接头的屈服强度提高97 MPa。     

Zr/(Sc+Zr)微合金化对Al-Mg合金在热压缩变形中动态再结晶、位错密度和热加工性能的影响（英文）

采用热压缩试验和电子显微分析方法研究Al-6.00Mg、Al-6.00Mg-0.10Zr和Al-6.00Mg-0.25Sc-0.10Zr (质量分数,%)合金的变形行为和显微组织特征。结果表明,在最大加工效率条件(673 K,0.01 s^-1)下变形时,Al-6.00Mg、Al-6.00Mg-0.10Zr和Al-6.00Mg-0.25Sc-0.10Zr合金的位错密度分别为2.68×10¹⁶、8.93×10¹⁶和6.1×10¹⁷ m^-2;其动态再结晶分数分别为19.8%、15.0%和12.7%。中心点平均取向差(KAM)分析表明,通过添加Zr或Sc+Zr,Al-Mg合金晶界附近的位错密度增加。此外,基于动态材料模型(DMM)建立的热加工图表明,添加Zr或Sc+Zr能减小Al-Mg合金的低温不稳定域的范围,但会增大高温和高应变不稳定域的范围。实验结果进一步证明,在变形条件下,仅Al-6.00Mg-0.25Sc-0.10Zr合金在773 K和1 s^-1时开裂。     

不同选择激光熔化工艺参数下Al-4.77Mn-1.37Mg-0.67Sc-0.25Zr合金的拉伸性能及显微组织（英文）

采用选择激光熔化(SLM)技术在不同工艺参数下制备Al-4.77Mn-1.37Mg-0.67Sc-0.25Zr合金(质量分数,%),通过拉伸试验和显微观察研究合金的组织和力学性能。结果表明：当能量密度为104～143 J/mm³时,力学性能保持相对稳定;屈服强度为335～338 MPa,抗拉强度为397～400 MPa,伸长率均在11%以上。在此能量密度区间内,SLM合金缺陷和粗大金属间化合物较少,与此同时,有大量细小的Al Fe Mn Sc Zr相析出。当能量密度超过152 J/mm³时,可以观察到一些孔洞和裂纹,且伸长率急剧下降。定量计算结果表明,该合金固溶强化、晶界强化和析出强化占比分别为44%、41%和15%。