有色金屬合金材料技術(shù)理論與應用

7B04鋁合金超塑變形過(guò)程中空洞的演變和能量耗散 1105     

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對平均晶粒尺寸分別為10和20 μm的7B04鋁合金板材在530℃/3×10-4 s-1變形條件下開(kāi)展了不同變形量的超塑拉伸實(shí)驗。結果表明,隨著(zhù)變形量的增大空洞形態(tài)的變化為：空洞形核→球形空洞彌散分布→非球形空洞沿拉伸方向伸長(cháng)→空洞沿拉伸方向聚合→大尺寸空洞的非拉伸方向聚合。在拉伸斷裂前的變形階段,合金組織中出現尺寸大于260 μm的聚合空洞。在空洞聚合的初期,沿拉伸方向的空洞聚合不會(huì )使材料斷裂。大尺寸空洞沿非拉伸方向聚合,是判斷材料失穩的依據。根據實(shí)驗數據計算空洞長(cháng)大的公式并繪制了空洞的演變機理圖,包括空洞的形核、擴散長(cháng)大、塑性長(cháng)大和聚合長(cháng)大的公式,據此可判斷空洞的形態(tài)和材料失穩。根據組織演變建立了空洞擴散、塑性長(cháng)大的物理模型,可用于計算超塑變形過(guò)程中空洞演變所需的能量耗散和繪制能量耗散圖。

碳纖維/鋁復層材料的組織和力學(xué)性能 647     

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在1060系鋁基體表面鍍鎳碳纖維作為增強體,進(jìn)行真空熱壓擴散制備出碳纖維/鋁復層材料。研究了制備工藝參數(加熱溫度、保溫時(shí)間、壓力大小)和碳纖維體積分數對碳纖維/鋁復層材料的微觀(guān)組織、界面結合、性能強度和斷口形貌的影響。結果表明：碳纖維與鋁基體界面結合良好,鍍鎳層與鋁基體在碳纖維附近反應生成的Al3Ni阻止了鋁基體與碳纖維之間生成脆性相Al4C。隨著(zhù)碳纖維體積分數的提高,材料的抗彎強度先提高后降低。

鑄態(tài)退火2024合金在不同溫度下的變形行為 1432     

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使用MMS-200熱力模擬實(shí)驗機研究了工程用鑄態(tài)退火2024合金(?247 mm)在不同溫度下的變形行為,建立了熱變形的本構方程和DMM(Dynamic material model)加工圖。分析了鑄錠退火態(tài)、等溫擠壓及等溫擠壓退火實(shí)驗件的微觀(guān)組織和力學(xué)性能,結果表明：根據DMM加工圖確定的熱變形溫度395~450℃和應變速率0.01~0.1 s-1工藝,可制備出組織明顯細化、力學(xué)性能優(yōu)異的大擠壓比2024鋁合金等溫擠壓件。

焊后時(shí)效對7046鋁合金攪拌摩擦焊接頭力學(xué)性能的影響 1209     

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對厚度為3.5 mm的7046鋁合金擠壓板材進(jìn)行攪拌摩擦焊接并對焊接接頭進(jìn)行人工時(shí)效，研究了焊后時(shí)效對接頭力學(xué)性能的影響。結果表明，焊接接頭時(shí)效前的硬度分布大致呈“W”形，抗拉強度為406.5 MPa，焊接系數為0.8，拉伸時(shí)在后退側熱影響區與熱機影響區的過(guò)渡位置出現斷裂，此處的硬度值最低，斷裂面上有大量的韌窩；進(jìn)行120℃×24 h時(shí)效后，接頭的熱影響區、熱機影響區和焊核區的硬度都顯著(zhù)提高，母材區的硬度變化不大，硬度分布大致呈“一”形，抗拉強度大幅度提高到490 MPa，焊接系數達到0.96，拉伸時(shí)在焊核區中心斷裂，斷裂面有大量的沿晶裂紋。時(shí)效后接頭區域的晶內GPI區轉變成具有更好強化效果的η′亞穩相，使接頭的硬度和強度提高；與其它區域相比，焊核區中晶界η相的分布更連續，晶界處無(wú)沉淀析出帶的體積分數更大，因此容易成為拉伸時(shí)的斷裂位置。

超細晶6061鋁合金的攪拌摩擦制備和性能 1158     

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對6061鋁合金進(jìn)行常規空冷和強制水冷的攪拌摩擦加工(FSP)并研究其微觀(guān)組織和力學(xué)性能，結果表明：FSP 6061鋁合金的加工區均為細小等軸的超細晶組織，晶內位錯密度較低、高角晶界的比例均高于70%；采用強制水冷，可將FSP 6061鋁合金的平均晶粒尺寸細化到200 nm。FSP 6061鋁合金中的析出相主要為球狀或短棒狀，采用強制水冷使析出相的長(cháng)大受到明顯抑制并使部分固溶元素不能及時(shí)析出，使析出相的尺寸與間距明顯減小。與常規空冷相比，在強制水冷條件下FSP制備的6061鋁合金具有更高的細晶強化和沉淀強化效果，其抗拉強度高達505 MPa，比峰時(shí)效態(tài)6061鋁合金母材提高了55%。

6005A鋁合金擠壓型材攪拌摩擦焊接頭的疲勞性能 347     

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對6005A-T6鋁合金擠壓型材進(jìn)行焊速為1000 mm/min的攪拌摩擦高焊速焊接，研究了對接面機械打磨對接頭組織和力學(xué)性能的影響。結果表明，與生產(chǎn)中常用的焊前打磨處理相比，盡管對接面未機械打磨的接頭焊核區的“S”線(xiàn)更明顯，但是兩種接頭的硬度分布和拉伸性能相當，拉伸時(shí)都在最低硬度區即熱影響區斷裂。高周疲勞實(shí)驗結果表明，兩種接頭的疲勞性能也基本相當，疲勞強度分別為105 MPa和110 MPa；在高應力幅下樣品斷裂于母材，在低應力幅下斷裂于熱影響區且出現兩個(gè)裂紋源。兩種接頭的疲勞斷口有裂紋源區、擴展區、最終斷裂區，都呈現出典型疲勞斷口特征。研究結果表明，焊前是否進(jìn)行機械打磨對FSW接頭的靜態(tài)拉伸和動(dòng)態(tài)疲勞性能沒(méi)有明顯的影響。

熱處理對Al-Mg-Ga-In-Sn合金微觀(guān)結構和鋁水反應的影響 1010     

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制備不同鎂含量的Al-Mg-Ga-In-Sn合金并對其進(jìn)行固溶和時(shí)效熱處理，用XRD和SEM分析和觀(guān)察了顯微結構和腐蝕表面，用AFM/SKPFM測量了合金不同晶界相與鋁晶粒間的電勢差，用排水法測量了在不同水溫下合金的鋁水反應。結果表明，熱處理改變了合金低熔點(diǎn)界面相的種類(lèi)、形態(tài)以及合金晶粒內Mg和Ga含量。熱處理態(tài)Mg含量低于4%的合金，其中有Mg2Sn、MgGa、MgGa2、MgIn界面相；在Mg含量為5%的熱處理態(tài)合金中出現了Mg5Ga2、Mg2Ga相。在時(shí)效態(tài)合金晶粒內有MgGa相析出。與相同成分的鑄態(tài)合金相比，時(shí)效態(tài)合金中各晶界相與鋁基體間的電位差較大。熱處理態(tài)合金的產(chǎn)氫速率和產(chǎn)氫率，與合金的Mg含量有關(guān)。分析了熱處理使合金顯微結構和晶界相與鋁基體間電位差變化的原因，并討論了熱處理對合金鋁水反應的影響。

變質(zhì)細化和熱處理對擠壓鑄造成形A356鋁合金構件性能的影響 704     

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用Al-10Sr變質(zhì)劑和Al-5Ti-B細化劑處理A356鋁合金熔體，并結合擠壓鑄造和T6熱處理工藝，研究變質(zhì)細化與熱處理對A356鋁合金擠壓鑄造件的組織和性能的影響規律。結果表明，隨著(zhù)Al-10Sr變質(zhì)劑加入量的增加，共晶Si的形貌由片狀和長(cháng)桿狀變?yōu)轭w粒狀和蠕蟲(chóng)狀，α-Al的晶粒尺寸先減少后增大。當Al-10Sr的加入量(質(zhì)量分數)為0.3%時(shí)，擠壓鑄造成形件的最優(yōu)抗拉強度、屈服強度和延伸率分別為221.3 MPa、104.5 MPa和10.3%。Al-10Sr變質(zhì)能提高形核率、細化α-Al晶粒尺寸和改變共晶硅形貌，使鑄造件的力學(xué)性能提高。隨著(zhù)A-5Ti-B的增加，晶粒尺寸先降后增，力學(xué)性能先增后降。Al-5Ti-B的加入量為0.6%時(shí)，最優(yōu)抗拉強度、屈服強度和延伸率分別為215.6 MPa、106.6 MPa和9.0%。T6熱處理(固溶540℃/4 h+時(shí)效190℃/4 h)使屈服強度和抗拉強度顯著(zhù)提高和延伸率降低。經(jīng)過(guò)0.6% 的Al-5Ti-B細化處理，T6處理擠壓鑄造件的最優(yōu)的抗拉強度、屈服強度和延伸率分別為297.5 MPa、239.3 MPa和8.0%。共晶硅的球化和細化、成形件成分的均勻化以及Mg2Si強化相在基體中彌散析出，是熱處理后構件力學(xué)性能提高的主要原因。

Al預沉積層對金屬有機物化學(xué)氣相沉積方法在Si襯底上生長(cháng)AlN緩沖層和GaN外延層的影響 714     

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采用金屬有機物化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)在硅(Si)襯底制備鋁/氮化鋁/氮化鎵(Al/AlN/GaN)多層薄膜，使用光學(xué)顯微鏡(OM)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線(xiàn)衍射(XRD)等手段表征AlN和GaN薄膜的微觀(guān)結構和晶體質(zhì)量，研究了TMAl流量對AlN薄膜和GaN薄膜的形核和生長(cháng)機制的影響。結果表明，預沉積Al層能促進(jìn)AlN的形核和生長(cháng)，進(jìn)而提高GaN外延層的薄膜質(zhì)量。TMAl流量太低則預沉積Al層不充分，AlN緩沖層的質(zhì)量取決于由形核長(cháng)大的高結晶度AlN薄膜與在氣氛中團聚長(cháng)大并沉積的低結晶度AlN薄膜之間的競爭，AlN薄膜的質(zhì)量隨著(zhù)TMAl流量的升高而提高，GaN薄膜的質(zhì)量也隨之提高。TMAl流量太高則預沉積Al層過(guò)厚，AlN緩沖層的質(zhì)量取決于由形核長(cháng)大的高結晶度AlN薄膜與Al-Si回融蝕刻之間的競爭，AlN薄膜的質(zhì)量隨著(zhù)TMAl流量的升高而降低，GaN薄膜的質(zhì)量也隨之降低。

Al-Mg-Sc-Ti合金中Al3(Scx,Ti1-x)粒子的析出行為 810     

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用激冷鑄造法制備Al-5.5Mg-0.25Sc-0.04Ti合金，研究了在不同溫度退火后其硬度隨時(shí)間的變化，并用金相顯微鏡(OM)和透射電鏡(TEM)研究了這種合金中Al3(Scx,Ti1-x)第二相粒子的存在形式和形成機制。結果表明：用急冷鑄造法制備的Al-5.5Mg-0.25Sc-0.04Ti鑄態(tài)合金中Sc和Ti原子主要以固溶的形式存在于α(Al)基體中，在電鏡下很難觀(guān)察到這些粒子。鑄態(tài)合金在較低溫度(低于250℃)下退火時(shí)其硬度提高得比較慢，退火較長(cháng)時(shí)間才能出現硬度的峰值；而在比較高的溫度(高于350℃)退火硬度提高得非?？?，很快出現峰值。但是，硬度出現峰值后繼續退火則大幅度降低；在300℃退火硬度的熱穩定性比較高。硬度的變化，與次生Al3(Scx,Ti1-x)粒子的析出密切相關(guān)。在較低溫度下次生Al3(Scx,Ti1-x)粒子的析出不充分且粒徑較小，對晶界、亞晶界和位錯的釘扎作用較弱；而在過(guò)高的溫度下Al3(Scx,Ti1-x)粒子發(fā)生粗化，使合金的性能降低。

溫度對6101鋁合金導線(xiàn)拉伸性能的影響 1045     

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研究了6101鋁合金單股導線(xiàn)在-70℃到70℃溫度區間的拉伸性能。結果表明，6101鋁合金導線(xiàn)在-70℃低溫下具有較高的強度和較好的變形均勻性，但是隨著(zhù)變形溫度的提高其屈服強度和強度極限都呈下降趨勢。與在-70℃的拉伸性能相比，在70℃合金的強度極限和屈服強度分別降低了10.9%和9.3%。對應變硬化率和屈服強度與溫度的相關(guān)性分析發(fā)現，在拉伸變形過(guò)程中合金樣品的應變硬化率隨著(zhù)流變應力的增大和溫度的升高呈下降趨勢。晶格摩擦阻力極大的影響了合金的屈服強度，對比不同溫度下6101合金的屈服強度增量的擬合計算結果與實(shí)驗結果，得到了這種導線(xiàn)屈服強度增量與溫度的關(guān)系，據此可預測此類(lèi)導線(xiàn)在不同溫度下的服役可靠性。

含缺陷的Al-Si-Mg合金的疲勞性能和強度評估 1050     

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在高速鐵路接觸網(wǎng)支撐定位裝置用Al-7Si-0.6Mg合金中引入不同尺寸的人工缺陷，進(jìn)行旋轉彎曲疲勞實(shí)驗以定量研究缺陷尺寸對材料疲勞強度的影響，并建立了疲勞強度與缺陷尺寸之間的定量關(guān)系。結果表明：材料表面的人工缺陷尺寸越大，試樣的高周疲勞強度的下降越大；材料表面尺寸小于370 μm的人工缺陷對其高周疲勞強度沒(méi)有影響；在適用性條件范圍內使用修正的Murakami公式能更加準確地評估Al-7Si-0.6Mg鋁合金的高周疲勞強度和應力強度因子門(mén)檻范圍。

鑄態(tài)和T6熱處理Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr鑄造耐熱鋁合金的組織和力學(xué)性能 1076     

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使用OM、SEM觀(guān)察、XRD物相分析和拉伸性能測試等手段研究了鑄態(tài)、固溶態(tài)和時(shí)效Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr鑄造耐熱鋁合金的組織和力學(xué)性能。結果表明：對Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr合金進(jìn)行490℃×2 h+520℃×2 h雙步固溶處理，不僅使θ-Al2Cu相完全固溶進(jìn)基體中，還使更多的γ-Al7Cu4Ni相和δ-Al3CuNi相充分固溶進(jìn)基體中，實(shí)現了更好的固溶效果；經(jīng)過(guò)490℃×2 h+520℃×2 h和185℃×6 h熱處理后，Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr合金的室溫抗拉強度為336.8 MPa、高溫(300℃)抗拉強度為153.3 MPa，比鑄態(tài)分別提高了74%和19.3%。

新型熱處理調控Al-Cu-Mg合金殘余應力的工藝和機理 1068     

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對Al-Cu-Mg合金進(jìn)行一種能消減殘余應力的新型熱處理，使用透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、X射線(xiàn)衍射等手段分析殘余應力并測試力學(xué)性能，研究了這種合金的微觀(guān)組織結構和性能。結果表明：新型熱處理使Al-Cu-Mg合金的殘余應力消減率達到92.7%(與固溶態(tài)鋁合金相比)，并得到優(yōu)良的強塑性配合(屈服強度達到463.6 MPa，抗拉強度達到502.5 MPa，伸長(cháng)率達到12.7%)。微觀(guān)組織的分析結果表明：在進(jìn)行新型熱處理的合金中S'相比用傳統熱處理的更為細小、分布更均勻，由S'相析出的共格應力場(chǎng)與淬火殘余應力場(chǎng)疊加使合金殘余應力大幅度降低，使合金的綜合性能較高。

氧化膜對6082鋁合金攪拌摩擦焊接頭疲勞性能的影響 922     

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對6 mm厚的6082-T6鋁合金進(jìn)行兩種表面處理然后實(shí)施攪拌摩擦焊接，研究了對接面氧化膜對接頭組織和疲勞性能的影響。結果表明，進(jìn)行速度為1000 mm/min的高速焊接時(shí)，對接面未打磨和打磨的接頭焊接質(zhì)量都良好，接頭強度系數達到81%；兩種接頭的疲勞性能基本相同，疲勞強度均為100 MPa；少數樣品在焊核區外斷裂，大部分樣品在熱影響區斷裂。與接頭相比，兩種接頭焊核區的疲勞性能有所提高，均為110 MPa，在疲勞測試中裂紋并未沿“S”線(xiàn)萌生和擴展。

新型含鋁奧氏體耐熱合金的高溫塑性變形行為和熱加工性能 902     

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新型含鋁奧氏體耐熱合金(AFA)進(jìn)行壓縮熱模擬試驗，使用OM和EBSD等手段研究了這種合金在950~1150℃和0.01~5 s-1條件下的微觀(guān)組織演變、建立了基于動(dòng)態(tài)材料模型熱加工圖、分析了變形參數對合金加工性能的影響并按照不同區域組織變形的特征構建了合金的熱變形機理圖。結果表明：新型AFA合金的高溫流變應力受到變形溫度和應變速率的顯著(zhù)影響。在變形溫度為950~1150℃和應變速率為0.18~10 s-1條件下，這種合金易發(fā)生流變失穩。在變形溫度為1050~1120℃、應變速率0.01~0.1 s-1和變形溫度1120~1150℃、應變速率10-0.5~10-1.5 s-1這兩個(gè)區間，這種合金發(fā)生完全動(dòng)態(tài)再結晶行為且其再結晶晶粒均勻細小，功率耗散因子η達到峰值45%。新型AFA合金的熱加工藝，應該優(yōu)先選擇再結晶區域。

擠壓態(tài)6013-T4鋁合金在動(dòng)態(tài)沖擊載荷下的變形行為及其微觀(guān)機理 838     

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使用霍普金森壓桿試驗裝置進(jìn)行擠壓態(tài)6013-T4鋁合金的室溫動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗，應變速率為1×103~3×103 s-1。結果表明，6013-T4鋁合金在動(dòng)態(tài)壓縮過(guò)程中表現出明顯的應變硬化和正應變速率敏感性；隨著(zhù)應變和應變速率的提高位錯密度增大，在高應變速率和大應變量變形后試樣的位錯塞積顯著(zhù)。在相同的變形條件下0°方向試樣的應力總是最高，而45°方向試樣的應力最低。擠壓態(tài)6013-T4合金的主要織構類(lèi)型為{112}<111>和{110}<111>。對于{112}<111>織構，0°、45°和90°方向的最大施密特因子分別為0.27、0.49和0.41。對于{110}<111>織構，最大施密特因子分別為0.27、0.43和0.41。0°方向的施密特因子最小，使該方向的應力水平較高。在相同的應變速率和應變量條件下動(dòng)態(tài)壓縮變形時(shí)，0°方向試樣的位錯密度更高。在沖擊件的材料選擇和結構設計中有必要考慮材料的應變速率敏感性、力學(xué)性能各向異性以及微觀(guān)組織的演變。

淬火速率對汽車(chē)用高強鋁合金性能的影響 321     

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采用力學(xué)性能測試、電導率測試和透射電子顯微鏡研究了淬火速率對汽車(chē)用高強鋁合金性能的影響。結果表明：淬火速率從960℃/s降低到1.8℃/s，電導率提高了5.7% IACS，硬度的下降率為40%，抗拉強度和屈服強度的下降率分別為24.2%和56.9%，硬度和強度與淬火速率的對數呈線(xiàn)性關(guān)系。隨著(zhù)淬火速率的降低，淬火析出相的尺寸和面積分數顯著(zhù)增大，導致性能下降。淬火速率為1.8℃/s時(shí)，淬火析出相的平均尺寸為465.6 nm×158.2 nm，析出相的面積分數為42.1%。

Cu含量對Al-Cu-Mn合金力學(xué)性能各向異性的影響 357     

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采用室溫力學(xué)拉伸、光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)等手段,研究了Cu含量對Al-Cu-Mn鋁合金力學(xué)性能各向異性的影響。結果表明：隨著(zhù)Cu含量(質(zhì)量分數)由6.51%降低到5.41%Al-Cu-Mn鋁合金中微米級Al2Cu相的數量顯著(zhù)減少,聚集排布的趨勢減弱,使材料的延伸率提高、各向異性降低。其主要機理是,Cu含量較高時(shí)微米級Al2Cu相應力集中,導致Al2Cu相優(yōu)先斷裂且裂紋相互連通,Cu含量較低時(shí),Al2Cu相斷裂后裂紋未擴展而晶界發(fā)生斷裂。微米級Al2Cu相沿各取向的分布差異,是力學(xué)性能各向異性的主要原因。

組織不均勻性對6005A鋁合金晶間腐蝕性能的影響 914     

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使用光學(xué)顯微鏡(OM),掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等手段檢測軌道交通用6005A-T5鋁合金的微觀(guān)組織并進(jìn)行晶間腐蝕試驗,研究了6005A鋁合金擠壓型材的組織不均勻性及其對晶間腐蝕(IGC)抗性的影響。結果表明：6005A-T5鋁合金的擠壓型材表現出明顯的表層粗晶特征,表層的晶粒尺寸大部分大于100 μm,第二相粗大且分布稀疏,晶界基本上是大角度的(95.6%),心部晶?；旧闲∮?0 μm(99.8%),第二相細小且沿擠壓方向呈鏈狀分布,有較多的小角度晶界。保留粗晶層的試樣其抗晶間腐蝕性能較好,最大腐蝕深度為37.08 μm,去除粗晶層試樣其抗晶間腐蝕性能較差,最大腐蝕深度為459.28 μm。更少的晶界和更稀疏的晶界析出物,是6005A鋁合金擠壓型材表層粗晶的抗晶間腐蝕性能優(yōu)于內層細晶的主要原因。

冷卻速度及鋁含量對含Nd的Zn-Al合金組織和耐蝕性的影響 1133     

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采用掃描電鏡(SEM)和能譜(EDS)分析以及電化學(xué)極化和中性鹽霧試驗(NSS)等手段,研究了Zn-xAl(x=4%, 5%, 7%)-0.06%Nd合金在爐冷,空冷,水冷(冷卻速度分別為0.03,1.08和40℃/s)條件下的凝固組織與耐蝕性。結果表明：隨著(zhù)冷卻速度的增加,合金組織不斷細化,共晶組織的層片間距不斷減小,而耐腐蝕性先增大后減小,且稀土Nd的添加有利于進(jìn)一步減小共晶層片間距和提高合金的耐腐蝕性能?？绽錀l件下獲得的Zn-5%Al-0.06%Nd合金的耐蝕性最佳。Al含量在4%~7%之間變化時(shí),主要引起合金組織的變化,而對合金耐腐蝕性影響不大。

Mg和Si含量對一種低頻電磁鑄造新型高強Al-Mg-Si-Cu合金組織性能的影響 586     

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結合金相組織觀(guān)察及能譜分析、DSC熱差分析、JMat Pro 5.0軟件計算和室溫力學(xué)性能測試,研究低頻電磁鑄造新型高強Al-Mg-Si-Cu合金鑄態(tài)、擠壓態(tài)和T6態(tài)的組織性能。結果表明,該新型合金系的均勻化溫度和固溶溫度可分別確定為540℃和550℃。Mg2Si強化相能顯著(zhù)細化合金鑄態(tài)組織且細化程度隨其含量增大遞增,而過(guò)量Si或過(guò)量Mg均能減弱細化劑和Mg2Si相對合金鑄態(tài)組織的細化作用。Mg的過(guò)量添加不會(huì )降低合金強度但可提高其延伸率至19%以上。該新型Al-Mg-Si-Cu合金中,當Mg質(zhì)量分數為1.60%、Si質(zhì)量分數為1.15%時(shí),可獲得較高強度(抗拉強度419 MPa、屈服強度362 MPa)而又不損害其塑性(延伸率18.75%)。

Al和Ce的含量對Mg-Al合金組織的影響 662     

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研究了Al和Ce的含量對Mg-Al-Ce合金組織的影響以及第二相的演變規律,進(jìn)行熱力學(xué)計算分析探討了合金化合物的形成規律及其作用。結果表明：添加適量的Ce對Mg-Al合金有細化晶粒的作用,當Al的添加量(質(zhì)量分數,下同)為2.5%、Ce的添加量為2%時(shí)晶粒最小,為280 μm。數據擬合結果表明,Al含量為6.4%~7%、Ce含量為1.6%~2%為最佳添加量,可使晶粒尺寸減小到160 μm。隨著(zhù)Al、Ce含量的變化合金中優(yōu)先生成Al4Ce相,在凝固過(guò)程中細小的Al4Ce化合物吸附在α-Mg晶粒周?chē)纬善瑢訝罟簿?阻礙α-Mg晶粒的長(cháng)大從而細化合金晶粒。

Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu-0.22Zr-0.047Sr鋁合金擠壓材的性能 872     

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研究了Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu-0.22Zr-0.047Sr鋁合金擠壓材在固溶-T652和預回復-固溶-T652時(shí)的組織和性能。結果表明: 該合金在121℃×24 h時(shí)效制度下, 預回復退火處理可有效細化晶粒(從9.76 μm減小到5.56 μm), 降低晶界平均角度(從23.59°降低至17.41°), 顯著(zhù)提高低角度晶界百分比(從53%提高到67%), 提高位錯強化, 并顯著(zhù)抑制再結晶的發(fā)生, 與固溶-T652相比, 預回復-固溶-T652工藝在不降低強度的情況下可提高其晶間和剝落腐蝕性能(最大晶間腐蝕深度從125.0 μm減少到91.4 μm, 剝落腐蝕從EB級提高到EA級), 在預回復-固溶-T652狀態(tài)下合金的抗拉強度達到728 MPa, 預回復退火處理能提高合金的強度。位錯強化和低角度晶界強化是合金的主要強化機制。

二次枝晶臂間距對A319鋁合金拉伸及疲勞性能的影響 905     

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改變到模具底部的距離制備出不同二次枝晶臂間距(SDAS)的A319鋁合金, 討論了SDAS與孔洞尺寸、硅顆粒尺寸及形態(tài)比的關(guān)系, 深入研究了SDAS對合金拉伸性能、疲勞壽命和疲勞參數的影響。結果表明: 硅顆粒尺寸和形態(tài)比與SDAS有很好的線(xiàn)性關(guān)系, 當SDAS較大時(shí), 硅顆粒尺寸和形態(tài)比也較大, 孔洞尺寸與SDAS之間有類(lèi)似的關(guān)系, SDAS對A319鋁合金的楊氏模量和屈服強度幾乎沒(méi)有影響, 而硬度、抗拉強度和延伸率隨著(zhù)SDAS的增大而降低, 疲勞壽命隨著(zhù)SDAS的增大而下降, 疲勞參數也隨SDAS的變化而變化: 隨著(zhù)SDAS的增大疲勞強度指數(σ′f)增大, 而疲勞強度系數(ε′f)、疲勞延性系數(c0)和疲勞延性指數(b0)減小。

7N01鋁合金擠壓板的微結構、織構和性能* 602     

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制備了擠壓比λ為36和16的7N01鋁合金擠壓板材, 并分別進(jìn)行自然時(shí)效和人工時(shí)效處理。用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、常溫拉伸、宏微觀(guān)織構測試和慢應變拉伸實(shí)驗對其進(jìn)行表征, 研究了擠壓工藝對合金的力學(xué)性能和抗腐蝕性能的影響。結果表明, 不同擠壓比的板材在相同時(shí)效狀態(tài)下的組織和性能有明顯的差異。大擠壓比板材的內部多為細小的再結晶晶粒, 小擠壓比板材內部為粗大的亞結構, 因此具有比大擠壓比板材更高的抗拉強度和屈服強度。透射電鏡觀(guān)察結果表明, 大擠壓比試樣內晶界析出相比小擠壓比時(shí)呈現更明顯的斷續分布。此外, 擠壓比相同的板材人工時(shí)效處理后其抗拉強度和延伸率比自然時(shí)效板材均有所下降, 其中抗拉強度降低約為5.8%, 但合金的屈服強度得到了顯著(zhù)提高(約為25%), 在擠壓比相同的情況下人工時(shí)效試樣內晶界的析出相呈現斷續分布, 因此具有更好的抗腐蝕性能。

高壓扭轉大塑性變形Al–Mg合金中的晶界結構* 972     

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利用透射電鏡和高分辨透射電鏡(HRTEM)研究了高壓扭轉大塑性變形納米結構Al–Mg合金中的位錯和晶界結構。結果表明: 對尺寸小于100 nm的晶粒, 晶內無(wú)位錯, 其晶界清晰平直, 而尺寸大于200 nm的大晶粒通常由幾個(gè)亞晶或位錯胞結構組成, 局部位錯密度可高達1017 m-2, 這些位錯往往以位錯偶和位錯環(huán)的形式出現。用HRTEM觀(guān)察到了小角度及大角度非平衡晶界、小角度平衡晶界和大角度Σ9平衡晶界等不同的晶界結構?；趯?shí)驗結果, 分析了局部高密度位錯、位錯胞和非平衡晶界等在晶粒細化過(guò)程中的作用, 提出了高壓扭轉Al–Mg合金的晶粒細化機制。

熱軋態(tài)LT24鋁合金溶質(zhì)原子的偏聚規律* 1012     

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采用原子探針層析技術(shù)(APT)等測試手段分析了LT24鋁合金熱軋后合金元素的偏聚規律。結果表明: 熱軋態(tài)鋁合金晶粒內部有成分為Al0.5Mg(Si0.7Cu0.3)的析出相, 析出相與基體之間的界面處沒(méi)有元素偏聚。溶質(zhì)原子Mg、Si、Cu在晶界處偏聚, 在晶界處的偏聚規律與晶粒內部的相反, Cu的偏聚傾向遠大于Si和Mg, 晶界處Cu的含量達到基體Cu含量的45倍左右?；趯?shí)驗結果, 討論了合金元素偏聚的規律及其對材料性能的影響。

噴射成形7055鋁合金型材的力學(xué)性能* 429     

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研究了工業(yè)級規格噴射成形7055鋁合金經(jīng)反向擠壓和T76熱處理后的金相顯微組織、力學(xué)性能和斷裂機理。結合OM、SEM、EDS、XRD和力學(xué)性能測試等分析方法, 研究了該工業(yè)級規格的7055鋁合金的初始組織、擠壓工藝及熱處理制度對顯微組織和力學(xué)性能的影響。結果表明: 噴射成形7055鋁合金錠坯的晶粒呈等軸狀, 尺寸均勻, 大小主要分布在20-40 μm, 沒(méi)有明顯宏觀(guān)偏析。噴射成形錠坯經(jīng)反向擠壓和T76熱處理后變形晶粒發(fā)生部分再結晶, 組織致密, 工業(yè)級規格產(chǎn)品T76態(tài)縱向抗拉強度可達680 MPa, 延伸率為10%。

加載路徑對Sr變質(zhì)A319鋁合金疲勞行為的影響 1049     

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研究了Sr變質(zhì)A319鑄造鋁合金在0.2%應變幅不同加載路徑條件下的疲勞性能, 包括循環(huán)應力響應特征及疲勞壽命, 并分析了失效試樣的斷口特征以及Si顆粒的破壞方式。結果表明: 在不同加載路徑下材料發(fā)生循環(huán)硬化程度和速率從大到小排序是: 圓形加載、比例加載和單軸加載, 疲勞壽命隨著(zhù)加載路徑的變化與材料循環(huán)硬化程度和速率隨著(zhù)加載路徑的變化相對應。斷口分析結果表明, 宏觀(guān)斷口在比例路徑下表現為“人”字形的兩條主裂紋, 且從單軸、比例到圓形路徑, 裂紋源區逐漸不明顯, 裂紋源區和穩定擴展區尺寸也變小, 在單軸加載條件下裂痕的斷面基本上與主軸平行, 而在多軸加載條件下裂痕的分布較為分散。