简介:利用透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)研究高压扭转大塑性变形纳米结构Al-Mg合金的微观结构演变和位错组态。结果表明:对尺寸小于100nm的晶粒,晶内无位错,其晶界清晰平直;而尺寸大于200nm的大晶粒通常由几个亚晶或位错胞结构组成,其局部位错密度高达10^17m^-2。这些位错是1/2〈110〉型60°位错,且往往以位错偶和位错环的形式出现。在高压扭转Al-Mg合金的超细晶晶粒中,用HRTEM同时观察到分别由0°纯螺型位错和60°混合位错分解产生的Shockley部分位错而形成的微孪晶和层错。这些直接证据证实,通常存在于FCC纳米晶中由晶界发射部分位错而产生孪晶和层错的变形机制,同样可以存在于超细晶FCC金属中。基于实验结果,分析了高压扭转Al-Mg合金中的局部高密度位错、位错胞、非平衡晶界、层错和孪晶等对晶粒细化的作用,提出了相应的晶粒细化机制。
简介:镁元素可以降低铝的本征层错能,因而Al-Mg合金被认为具备孪晶变形的潜力。然而在多种大变形Al-Mg合金中很难发现变形孪晶。为了探究Al-Mg合金的孪晶变形潜能,采用第一性原理计算研究镁和空位对铝广义层错能的影响。研究发现Mg和空位均具有层错Suzuki偏析特性,并且会降低Al的本征层错能。但是随着镁含量的提高,铝的本征层错能不会持续降低,孪晶特性参数τa也不会持续升高。基于Al-Mg合金的孪晶特性参数τa,我们预测即使在高固溶镁含量下,Al-Mg合金依然很难发生孪晶变形。镁和空位所引起的本征层错能的降低在一定程度上能够提高大变形Al-Mg合金的加工硬化速率并且促进变形带的形成。
简介:Inthealloywithsolutecontenthigherthanthelimitingsolubility,thesoluteatomsthathavefailedtodissolvewillprecipitatefromthesolidsolutionandformprecipitations.Inthisstudy,thePortevin-LeChatelier(PLC)effectsinannealed5456and5052aluminumalloyswithdifferentprecipitationcontentshavebeeninvestigatedunderdifferentappliedstrainrates.TheresultssuggestthatprecipitationshavesignificanteffectonthePLCeffectandthemoretheprecipitationsare,thegreaterthe...
简介:Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金因为高强度和高韧性,已作为轻质高强结构材料广泛应用于航空航天领域。该文主要介绍国内外高强铝合金的发展历程及最新研究进展,指出Al-Zn-Mg-Cu超强铝合金的研究经历了高强低韧→高强耐蚀→高强高韧耐蚀→超强高韧耐蚀4个发展阶段,认为调控晶界结构及晶界析出相状态已成为目前铝合金研究的重点;简要评述微观组织和晶界结构对超强铝合金性能的影响,并介绍超强铝合金弥散相和形变—热处理工艺的研究现状及其调控晶界结构和晶界析出相状态的原理。最后指出寻找新型弥散相和开发新型的形变—热处理工艺是提高超强铝合金性能的重要发展方向和途径。
简介:摘要:利用金相显微镜、电子万能材料实验机对Al-Cu-Mg-Ag合金的微观组织与力学性能进行了测试。结果表明:随着时效时间的延长,合金晶界上的第二相先固溶于基体,又逐渐从基体中析出,合金的晶粒先增大后减小;合金的强度先急剧增加,后趋于平缓,塑性先减小后趋于稳定。
简介:通过光学显微镜、扫描电镜、室温力学性能及电化学腐蚀测试,研究固溶时间对Al-8.54Zn-2.41Mg-xCu(x=2.2,1.3)超强铝合金组织与性能的影响。结果表明,固溶时间延长,合金基体中残余结晶相的数量显著减少,再结晶体积分数增加,电化学腐蚀电位正移。固溶时间为60min时,Cu=1.3%(质量分数)合金的强度和抗腐蚀性能均高于Cu=2.2%合金。当固溶时间延长至180min时,Cu=2.2%合金的抗拉强度和屈服强度略有提高,Cu=1.3%合金强度降低;高铜含量合金剥落腐蚀程度减少,低铜合金剥落腐蚀程度增加,且高铜合金的抗腐蚀性能高于低铜合金。适当缩短固溶时间,能够提高低铜合金的强度和抗腐蚀性能。在相同的固溶条件下,2种合金的电化学腐蚀电位相差不大。
简介:对7B50铝合金热轧板在460~490℃范围内进行固溶处理、室温水淬及人工时效,通过室温力学性能测试、慢应变速率拉伸实验及电导率测试,结合光学显微镜,扫描电镜和能谱分析,研究固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织与应力腐蚀的影响。结果表明,提高固溶温度能有效减少残留相,增加再结晶的体积分数。当固溶温度从460℃提高到490℃时,屈服强度(σ0.2)和抗拉强度(σb)分别提高20.9%和23.5%,固溶温度从480℃升高到490℃时,强度变化不大,但随着固溶温度升高,伸长率先提高后降低,抗应力腐蚀性能先升高后降低。当固溶温度为480℃时,应力腐蚀敏感性最低,综合性能较好。残留相增多和再结晶程度提高是引起应力腐蚀敏感性提高的主要原因。在腐蚀溶液中,应力腐蚀断口形貌为典型的沿晶断裂。
简介:摘要:对一种10mm厚Al-4.3Zn-1.3Mg合金板材进行时效处理并研究了不同时效制度对板材力学性能和组织的影响规律。结果表明,当采用120℃/28h的工艺制度进行时效处理时,板材获得了最佳的强度性能。
简介:摘要:对一种10mm厚Al-4.3Zn-1.3Mg合金板材进行时效处理并研究了不同时效制度对板材力学性能和组织的影响规律。结果表明,当采用120℃/28h的工艺制度进行时效处理时,板材获得了最佳的强度性能。
简介:摘要:以Al-Mg-Si合金为研究对象,通过金相组织、SEM、EDS、TEM等分析手段,采用显微硬度测试、拉伸性能测试等检测手段,研究了高Fe含量的添加对Al-Mg-Si合金的铸态及加工态组织和性能的影响。实验结果如下:(1)Fe元素的添加可以细化铸态组织晶粒,提高铸态组织硬度,同时造成铸态组织中元素富集,形成鱼骨状组织。(2)高Fe元素含量的添加使合金实现均匀化所需温度升高、时间延长,同时降低合金的过烧温度,导致均匀化更加困难。(3)Fe元素可以使经过575℃/50min固溶处理及170℃/8h时效处理后的合金板材的晶粒由80μm降低到60μm,对合金的晶粒起到细化作用。两种合金的再结晶程度均在98%以上,Fe元素对合金的再结晶过程影响不大。(4)Fe元素对合金的力学性能可以起到优化作用。添加Fe元素后合金的峰值时效硬度由124.5HV提高至126.7HV,轧向抗拉强度及屈服强度提高4%。
简介:Mg-Al-Pb合金是一种新开发的海水激活电池材料。采用熔炼浇注法制备Mg-6Al-5Pb-0.5Mn系列合金和Mg-6Al-5Pb合金。其中,Mg-6Al-5Pb-0.5Mn系列合金是以Al-15%Mn、Al-30%Mn和Al-50%Mn中间合金为添加剂制备的。采用金相显微镜和扫描电子显微镜表征其组织,采用电化学方法、析氢法和失重法研究其性能。结果表明:以Al-50%Mn中间合金为添加剂制备的Mg-6Al-5Pb-0.5Mn合金具有最负的放电电位(-1.66V),最小的腐蚀电流密度(7μm/cm2)和自腐蚀速率(0.51mg·h-1·cm-2)。这可能是因为Al11Mn4相的存在,不仅有利于腐蚀产物的脱落和增大电化学反应面积,而且也提高电化学活性。
简介:实验研究了不同固溶热处理温度对Al—Zn9.2-Mg2.4-Cu1.8超高强铝合金的组织性能的影响,并结合微观组织观察进行了分析.结果表明:低温长时和高温短时相结合的均匀化,使合金组织的均匀化程度更高,为同步提高合金的强度和韧度提供了可靠的保障.对合金的热处理方案进行适当的调整,使合金获得较好的综合性能,优化了晶粒尺寸;复合固溶新工艺可以大幅度增加合金固溶度,提高合金的过烧温度;复合固溶和双峰时效相结合可以提高舍金的强度.
简介:Al-Cu-Mg系铝合金具有较高的强度和良好的耐热性能,被广泛用于航空航天材料。微量Ag、Li的添加及复合添加能够改善Al-Cu-Mg系合金的性能,而析出相对合金的性能起决定作用。介绍了微量Ag、Li的添加及复合添加对Al-Cu-Mg合金析出相的影响,重点分析了不同析出相的结构特征、形成条件以及析出序列,并提出了存在的问题及应用前景。
简介:通过电化学技术分析镁空气电池阳极Mg-Al-Pb-La合金的放电行为,并与Mg-Al-Pb合金的放电行为进行比较.结果表明,相对于Mg-Al-Pb合金,Mg-Al-Pb-La合金在开路电位下耐蚀性增强,表现出更好的放电活性.Mg-Al-Pb-La合金阳极的利用效率比商用Mg-Al-Zn(AZ)和Mg-Al-Mn(AM)合金阳极的利用效率高.由Mg-Al-Pb-La阳极和空气阴极组成的单个镁空气电池的平均放电电压为1.295V,在放电电流密度为10mA/cm2时其放电容量为1370mA·h/g,比Mg-Li合金作为空气电池阳极时的放电容量高.Mg-Al-Pb-La阳极放电性能的增强是由于显微组织的改变降低了自腐蚀,加速了电池放电过程中氧化产物的脱落.另外,分析了Mg-Al-Pb-La合金阳极在放电过程中的溶解机制.