Al-Mg-(Si)-(Sc)-(Zr)合金时效初期微结构演化的模拟研究

运用蒙特卡罗方法计算模拟了加入微合金元素Si,Sc和Zr的Al-Mg合金时效初期微结构的演化过程,分析了微结构演化过程中溶质原子偏聚的特征及其与空位的相互作用;对Si,Sc和Zi与空位复合体的尺寸及空位周围原子的概率分布进行讨论,揭示了空位作用的机理.     

计算机模拟Al-Cu-(Mg)-(Ag)时效初期原子分布状态

采用MonteCarlo方法模拟了时效初期Al-1．8Cu,Al-1．8Cu-0．2Ag,Al-1．8Cu-0．5Mg和AL1．8Cu-0．5Mg-0．2Ag4种合金的原子分布图．结果表明在无Mg,Ag的Al-Cu合金时效时,Cu原子有强烈丛聚的倾向,而微量Mg,Ag的加入明显抑制了Cu原子的丛聚,其中,尤以Mg的作用最为显著,并且Mg,Ag之间还存在强烈的相互作用．作者认为,微量Mg,Ag对Al-Cu合金时效过程的影响是通过抑制Cu原子丛聚而实现的．     

Al-Mg-Si-Zn合金时效早期纳米团簇的演变

运用蒙特卡罗方法计算模拟了Al-Mg-Si-Zn合金时效初期微结构的演化过程。模拟结果表明:Al-Mg-Si-Zn合金中Si在早期延缓了Mg/Zn形成复合团簇的进程速度,降低了Al-Mg-Si-Zn合金中Mg、Zn原子结合的程度,但未能显著改变Al-Mg-Si-Zn合金时效早期Zn/Mg团簇的演化过程,这可能是由Si原子与Mg、Zn原子之间相互作用都较弱造成的。研究表明,空位在微结构演化过程中对形成原子偏聚团起到重要作用。     

含微量Sc和Zr的Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金时效行为和拉伸性能

配制了３种不同成分的ＡｌＣｕＭｇＦｅＮｉ系实验合金,研究了微量Ｓｃ和Ｚｒ对该系合金时效行为和拉伸性能的影响．用硬度法测量了合金在２００℃和３００℃下的时效硬化曲线,用透射电镜观察了合金在淬火及２００℃时效不同时间后的显微组织．在室温（２０℃）,２００,２５０,３００℃下测量了合金的拉伸力学性能,用扫描电镜观察了拉伸断口形貌．结果表明：加入微量Ｓｃ,Ｚｒ后生成的Ａｌ３（Ｓｃ,Ｚｒ）质点均匀弥散分布,有利于合金中另一强化相Ｓ′更均匀析出,从而提高了合金的时效硬化效果．由于Ａｌ３（Ｓｃ,Ｚｒ）相具有很好的热稳定性及沉淀强化效果,合金在室温及高温下的强度都有明显提高,而塑性基本保持不变．合金中Ｃｕ含量的减少不利于合金强度的提高     

Al-Cu-Mg合金时效初期的价电子结构分析

运用固体与分子经验电子理论(EET),计算了A l-Cu-Mg合金时效初期的偏聚晶胞及其GPB区的价电子结构,并从价电子结构层次分析了A l-Cu-Mg合金时效初期的各种晶胞对合金性能的影响.结果表明:在含有Cu和Mg的偏聚晶胞中,GPB区具有较强的共价键络,能够提高合金的整体强度;在含有空位的偏聚晶胞中,Mg原子的杂阶能级偏低,该晶胞易成为后续析出相的形核胚芽.     

ZnAl_(27)Cu_1Mg_(0.01)合金人工时效过程的研究

利用X射线衍射和TEM较系统研究ZnAl_(27)Cu_1Mg_(0.01)合金经360℃均匀化处理后,在100℃时效过程中的相和组织转变顺序及其转变机制。观察分析发现:人工时效过程中相及组织转变顺序为βAl→ηZn→αAl→调幅分解→共析组织→胞状反应。     

Zr对Al-Ni-Y-(Zr,Cu)合金系非晶形成能力及热稳定性的影响

通过Zr部分取代Al80Ni10YsCu5中的Y,获得了Al80Ni10Y5-xZrxCus（x=0、1、2、3、4）铝基非晶合金．用XRD和DSC等测试手段1分析了单辊旋淬法制备的该合金非晶条带,研究了Zr对合金体系非晶形成能力和热稳定性的影响．结果表明,x=2或x=3的合金的衍射峰较为宽化;当x从0增加到2时,合金的晶化温度增加,此后,随x的进一步增加,合金的晶化温度先降低后又有所回升．Al80Ni10Y3Zr2Cu5合金既具有相对较好的非晶形成能力,又具有较高的热稳定性．     

Al-Mg-(Sc)合金退火组织和性能

通过金相组织观察、硬度测量、力学性能测试及剥落腐蚀实验,研究了微量Sc对Al-Mg合金显微组织、再结晶温度、力学性能和抗剥落腐蚀性能的影响.研究结果表明添加微量Sc后,合金的铸态组织显著细化;合金在130 ℃稳定化退火中硬度基本不下降,在230 ℃和330 ℃退火时的硬度下降幅度比未添加Sc的合金在130 ℃退火时的硬度下降幅度小;添加微量Sc后,合金的再结晶起始温度提高到约325 ℃,而且没有明确的再结晶终了温度,而不含Sc合金的再结晶起始温度为150 ℃;添加微量Sc后合金从150 ℃一直到480 ℃仍然含有大量的变形组织;高温退火后含Sc合金强度较高,在480 ℃退火后,含Sc合金比不含Sc合金的强度高近70 MPa;而且含Sc合金的抗腐蚀能力大幅度提高.     

Cu-3.2Ni-0.75Si合金的时效析出强化效应分析

研究Cu-3．2Ni-0．75Si合金在不同温度时效时的组织转变规律，测量在300-650℃时效不同时间后合金的强度和导电性能；采用透射电镜观察时效合金的显微组织，分析合金时效组织的强化机制。研究结果表明：随着时效时间的延长，合金的导电性能下降，其屈服强度和抗拉强度均快速增加至峰值后缓慢下降；合金在450℃时效处理时，时效2h以前的组织以调幅分解和有序化强化为主，时效4h以后的组织以Ni2Si相强化为主，在2～4h内时效组织强度由调幅分解、有序化和Ni2Si相的复合强化效应决定，合金具有明显的时效析出强化效应。     

Al-Cu-Mg-Ag-(Sc)合金的显微组织与腐蚀性能

采用铸锭冶金工艺,制备不同钪含量的Al-Cu-Mg-Ag合金.通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、晶间腐蚀及剥落腐蚀等实验方法,研究钪对Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag合金的组织和腐蚀性能影响.结果表明:添加0.3%～0.5% Sc可明显细化铸态合金的晶粒,平均晶粒尺寸从300 μm降低到60 μm,而添加0.1%～0.3% Sc有助于提高挤压态合金抗腐蚀性能.但当添加0.5% Sc时,合金中形成粗大的Al3(Sc, Zr)稀土化合物相,导致合金的抗蚀性能降低.     

ZL201合金半固态二次加热时的组织演变

利用理论计算与实际观测等手段,研究了采用近液相线方法铸造的ZL201合金坯料在进行二次加热时,α晶粒形貌演变和长大的规律.结果表明,半固态二次加热时,α晶粒形态的整个演变过程可以分为三个阶段:第一阶段为共晶组织的熔化阶段;第二阶段为α晶粒的球化阶段;第三阶段为理论液固成分的平衡阶段.在第一、二阶段α晶粒以合并方式长大;第三阶段α晶粒按Ostwald模型长大.二次加热温度影响组织演化进程,而保温时间决定α晶粒球化效果.在较高的温度下进行二次加热,能够在较短的保温时间内得到适合于触变成形的均匀细小的近球形组织.     

Sc与Zr对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织及力学性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu合金,在该合金的基础上,分别添加不同剂量的Sc,Zr和Sc+Zr得到了一系列合金,利用光学显微镜、万能试验机等设备观察分析其金相组织与力学性能.结果表明:分别添加Sc与Zr时,随着Sc与Zr添加量的升高,所得合金的抗拉强度逐渐升高,延伸率逐渐下降,当Sc与Zr的分别添加量增加到0.15%与0.25%时,合金抗拉强度分别为775 MPa与785 MPa,延伸率分别为9.95%与7.1%;复合添加Sc与Zr时,若Sc含量小于Zr时,随着Sc与Zr添加量的增加,所得合金的抗拉强度先上升后下降,延伸率逐渐下降,当添加量为0.04%Sc和0.1...     

半固态ZL201合金的重熔加热合金组织

采用电子显微镜及图像分析仪,系统研究了近液相线铸造ZL201合金在二次加热过程中的组织演变·结果表明:ZL201铝合金半固态坯料在620～630℃保温5～10min,能够获得适用于半固态成形的触变组织,此时,晶粒平均等积圆直径为43 8μm,晶粒平均圆度为1 87·近液相线半连续铸造可以获得理想的ZL201合金半固态坯料·     

微量Sc和Zr对Al-Mg合金晶粒细化作用的电子结构分析

运用固体经验电子理论（EET），对掺微量Sc和Zr的Al-Mg合金的介电子结构进行计算。结果表明：Zr,Sc与Al原子存在强烈的相互作用，形成Al-Zr,Al-Sc,Al-Zr-Sc偏聚区，Al-Zr-Sc原子的强烈偏聚易形成Al3(Zr,Sc1-x)复合相粒子，对基体晶粒起到强烈的晶粒细化作用。     

铝合金中Cu对阳极氧化电解着色的影响

研究了Al-Cu 合金中Cu 含量对氧化膜厚度、耐蚀性、颜色的影响及 Cu 在阳极氧化时的行为、着色沉积物的存在状态。研究结果表明:随着Cu 元素含量的增加,氧化膜厚度变薄,耐蚀性下降。Cu 在阳极氧化时氧化和溶解速度远快于基体铝,在氧化膜微孔里的沉积物是呈非晶态存在的。     

Zr-4合金的疖状腐蚀性能与显微组织的关系

为弄清Zr-4合金的疖状腐蚀性能与其经不同热处理工艺制度处理之后得到的显微组织间的关系,用4种不同的热处理工艺制度对Zr-4合金进行了热处理,然后连同原材料一道进行了在500℃,10．3MPa的过热蒸气内8h的腐蚀试验．测定了腐蚀增重后,用透射电子显微镜（TEM）分析了它们的显微组织及对应疖状腐蚀情况,用电子衍射标定了该合金的第二相粒子（SPP）,找出了显微组织与疖状腐蚀的关系,从而确定出影响Zr-4合金耐疖状腐蚀性能根本的原因是基体α-Zr中Fe和Cr等合金元素的过饱和固溶量的差异．     

Texture Evolution Induced by Deformation in Aluminum Alloy

The lower formability of aluminum alloy sheets is the inherent characteristic of the material. During material forming processes the material undergoes a complex strain history. In this paper, the effect of crystallographic texture induced by deformation in aluminum sheet is studied. The transformation of crystallographic textures induced by uniaxial tensile, cup drawing and bulge tests was measured through X-ray diffraction and analyzed. The author studied the texture evolution rule under different strain paths. A qualitative relationship between the deformation and texture evolution has been founded.     

铝硅合金铸件中的二次枝晶间距

针对ＺＬ１０５,ＺＬ１０１,ＺＬ１０９铝硅合金圆柱体铸件,在砂型铸造条件下,研究凝固时间τ,温度梯度Ｇ,凝固指数ｆｉ,温度梯度加速度ａＧＡＰ与铸件二次枝晶间距λＤＡＳ,孔洞率Ｐ和极限抗拉强度σｂ之间的关系。     

含Mg共晶Al-Si合金铸锭加热过程共晶Si形貌的演变

采用光学和激光共聚焦显微镜及扫描电镜等组织分析手段,研究了直径为110mm的Al-127Si-07Mg合金DC铸造铸锭在485℃盐浴加热保温过程中共晶Si形貌的演变.结果表明,在Mg的质量分数为07的共晶Al-Si合金半连续铸锭中,共晶Si在金相组织中为点状和细条状的混合物,但其空间形貌为珊瑚状;该半连续铸锭在重新加热保温初期,共晶Si相空间形貌的演变主要是珊瑚状Si相的粗化,随后在共晶Si继续粗化、球化的同时,部分长杆状共晶Si相逐渐演变成糖葫芦状,然后分裂成颗粒并球化和粗化;该铸锭在485℃加热保温过程中,共晶Si颗粒直径的粗化与加热保温时间符合229~267次幂的关系.