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镁合金表面高温氧化膜CO_(2)矿化处理研究

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材料导报 2024年第16期38卷 222-227页

作者：程春龙陈正陈长玖柳力晨乐启炽中国矿业大学材料与物理学院江苏徐州221116 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110819

为改善镁合表面高温氧化膜性能,采用CO_(2)矿化技术对AZ80-0.38Nd(质量分数/%,下同)合金表面高温氧化膜进行了处理。对比考察了合金氧化膜CO_(2)矿化处理前后的微观形貌、结构及物相,并采用浸泡和电化学测试技术研究了膜层的腐蚀防护性... 详细信息

为改善镁合表面高温氧化膜性能,采用CO_(2)矿化技术对AZ80-0.38Nd(质量分数/%,下同)合金表面高温氧化膜进行了处理。对比考察了合金氧化膜CO_(2)矿化处理前后的微观形貌、结构及物相,并采用浸泡和电化学测试技术研究了膜层的腐蚀防护性能。结果表明,AZ80-0.38Nd合金表面高温氧化膜具有典型的裂纹与孔洞缺陷,CO_(2)矿化处理很好地修复了合金表面高温氧化膜缺陷,提高了氧化膜层的致密度,并在合金表面构筑由棒状MgCO_(3)·3H_(2)O和层片状4MgCO_(3)·Mg(OH)2·4H 2O组成的矿化膜。相比于氧化膜,矿化膜可将合金自腐蚀电位(E corr)由-1.41 V SCE提高至-1.33 V SCE,将合金自腐蚀电流密度(i corr)由1.62×10^(-4)A/cm^(2)减小至2.47×10^(-5)A/cm^(2)。此外,矿化膜还能将合金局部腐蚀转变为均匀腐蚀,呈现优异的腐蚀防护性能。

关键词：镁合金高温氧化二氧化碳矿化腐蚀防护

6061铝合金半连铸圆坏组织瞬态数值模拟研究

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兵器材料科学与工程 2024年第5期47卷 25-33页

作者：呼京龙乐启炽胡文鑫东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819 包头稀土研究院内蒙古包头014020

本文建立了6061铝合金半连铸过程传热模型和元胞自动机-有限元(CAFE)耦合模型,采用边界跟踪法模拟了瞬态条件下不同铸造工艺对凝固组织演变的影响。经试验验证,该模型可模拟6061铝合金半连铸的凝固组织。用其预测不同铸造温度、速度和... 详细信息

本文建立了6061铝合金半连铸过程传热模型和元胞自动机-有限元(CAFE)耦合模型,采用边界跟踪法模拟了瞬态条件下不同铸造工艺对凝固组织演变的影响。经试验验证,该模型可模拟6061铝合金半连铸的凝固组织。用其预测不同铸造温度、速度和传热系数下的凝固组织。结果表明:铸造温度升高,等轴区宽度从219.1 mm降至187.4 mm,柱状晶和等轴晶均粗化;铸造速度增加,液穴深度增大,等轴晶区的宽度由222.1 mm降至202.4 mm,柱状晶尺寸增大,等轴晶细化;传热系数增大,铸坯边部温度梯度增大,柱状晶粗化,但中心熔体冷却速度增大,对等轴晶有一定细化效果。用半连铸方法生产6061铝合金铸锭,适当降低铸造温度,增大铸造速度和冷却水量有利于形成细小的凝固组织。

关键词：边界追踪法凝固组织元胞自动机-有限元法 6061铝合金

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固溶对6451铝合金组织及拉伸性能的影响

材料工程 2024年

作者：冉继龙陈凯欣赵经纬李秀磊刘贞山赵丕植乐启炽朱庆丰东北大学材料科学与工程学院中铝瑞闽股份有限公司中铝材料应用研究院有限公司

采用电导率测试和拉伸实验，结合OM和SEM 形貌观察，研究不同固溶对汽车用6451铝合金板材微观组织和拉伸性能的影响规律。结果表明：固溶温度为560 ℃时，板材在固溶处理3s时已发生再结晶；固溶时间延长至5 s，Mg2Si粒子少量回溶；时间... 详细信息

采用电导率测试和拉伸实验，结合OM和SEM 形貌观察，研究不同固溶对汽车用6451铝合金板材微观组织和拉伸性能的影响规律。结果表明：固溶温度为560 ℃时，板材在固溶处理3s时已发生再结晶；固溶时间延长至5 s，Mg2Si粒子少量回溶；时间延长至7 s，完全再结晶后形成等轴晶组织，Mg2Si粒子大量回溶，板材强度迅速增大。随着固溶时间的进一步延长，T4P态板材强度的增速明显减缓，烤漆后的屈服强度增量基本不变；30 s固溶处理后，晶粒尺寸没有明显变化；固溶时间增加至60 s时，Mg2Si粒子完全回溶，T4P态板材的屈服强度和抗拉强度分别提升至125 MPa和247 MPa，伸长率为30%。根据研究结果建立基于经典扩散理论的T4P态板材屈服强度与固溶程度之间的函数关系模型。

关键词： 6XXX铝合金固溶处理 Mg Si粒子屈服强度

汽车覆盖件用6451铝合金板材热变形行为研究

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特种铸造及有色合金 2024年第8期44卷 1144-1149页

作者：冉继龙赵经纬刘贞山纪艳丽李秀磊史晓成乐启炽朱庆丰东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 中铝瑞闽股份有限公司福州350015 中铝材料应用研究院有限公司北京102200

通过Gleeble-3500热压缩模拟试验机对6451铝合金进行热压缩试验,分析了合金在不同温度(350~560℃)、不同应变速率(0.01~20 s^(−1))下平面热压缩流变应力与应变关系,建立了热加工图,确定了最佳热加工工艺窗口,并借助扫描电镜(SEM)及电子... 详细信息

通过Gleeble-3500热压缩模拟试验机对6451铝合金进行热压缩试验,分析了合金在不同温度(350~560℃)、不同应变速率(0.01~20 s^(−1))下平面热压缩流变应力与应变关系,建立了热加工图,确定了最佳热加工工艺窗口,并借助扫描电镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)研究了其热变形机制。结果表明,6451铝合金流变应力呈正的应变速率敏感性和负的温度敏感性。在较低温度和低应变速率下,应变主要集中于心部,表面与心部变形差距大,易造成失稳。在350~480℃、1~20 s^(−1)及480~560℃、0.1~10 s^(−1)条件下,6451合金具有较好的热加工性能。当变形温度较低、应变速率较高时,6451合金的软化机制为动态回复;随温度升高、应变速率降低,小角度晶界比例减少,大角度晶界比例增大,亚晶尺寸增大,出现再结晶晶粒,合金的软化机制逐渐由动态回复转变为动态回复与动态再结晶共存。

关键词： 6451铝合金热变形热加工图动态再结晶

Zn和Cu对纯镁的微观组织与导电性能的影响研究

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四川冶金 2024年第3期46卷 67-74页

作者：陈汝明廖启宇胡文鑫王一凡乐启炽东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819 东北大学辽宁省轻量化用关键金属结构材料重点实验室辽宁沈阳110819 包头稀土研究院内蒙古包头014000

本文研究了Zn和Cu元素的添加对纯Mg微观组织和导电性能的影响。结果表明,Zn和Cu能明显细化纯Mg的铸态组织,且元素添加量越多,晶粒尺寸越细小。铸态Mg-Zn和Mg-Cu合金的导电率均随着元素添加量的增加而不断降低。Mg-Zn合金中,固溶在基体... 详细信息

本文研究了Zn和Cu元素的添加对纯Mg微观组织和导电性能的影响。结果表明,Zn和Cu能明显细化纯Mg的铸态组织,且元素添加量越多,晶粒尺寸越细小。铸态Mg-Zn和Mg-Cu合金的导电率均随着元素添加量的增加而不断降低。Mg-Zn合金中,固溶在基体中的溶质原子是影响导电率的主要因素;Mg-Cu合金中,第二相是影响导电率的主要因素。当元素添加量相同时,Zn对导电率的降低作用比Cu要更加显著。分别选取Mg-2.5%Zn合金和Mg-4%Cu合金在不同挤压温度下(200℃、300℃、400℃)进行挤压变形。Mg-2.5%Zn合金随着挤压温度提高,晶粒尺寸增大,第二相数量减少,导电率先降低再升高,但均低于其铸态合金的导电率。Mg-4%Cu合金随着挤压温度提高,晶粒尺寸增大,第二相数量无明显变化,导电率不断升高,均高于其铸态合金的导电率。

关键词：二元镁合金显微组织挤压变形导电率固溶原子

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AZ31镁合金板材弯曲行为的研究

特种铸造及有色合金 2024年第2期44卷 177-181页

作者：贾伟鑫乐启炽宝磊王彤廖启宇东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110819

对AZ31镁合金轧制过后的中厚板进行弯曲行为研究,以探究温度对镁合金板材的弯曲的影响以及弯曲过程中镁合金板材组织变化。结果发现,弯曲断裂应力随温度升高而大幅下降,其主要原因是温度升高导致非基面滑移和孪生被激活使得板材的变形... 详细信息

对AZ31镁合金轧制过后的中厚板进行弯曲行为研究,以探究温度对镁合金板材的弯曲的影响以及弯曲过程中镁合金板材组织变化。结果发现,弯曲断裂应力随温度升高而大幅下降,其主要原因是温度升高导致非基面滑移和孪生被激活使得板材的变形抗力下降。通过模拟弯曲过程得到镁板内侧主要受压应力,外侧主要受拉应力,实际卷取过程中断裂应变大于弯曲断裂应变。在100℃弯曲过程中镁板的拉伸区产生孪晶数量远少于压缩区,拉伸区再结晶晶粒占比为2.10%,变形晶粒占比高,大部分晶界为小角度晶界,位错密度大,(0001)极密度点在轧制接触面法向(ND)方向聚集,晶粒c轴取向向ND方向转动,导致拉伸区变形程度大、协调性差,更易发生断裂。

关键词：镁合金中厚板弯曲行为温度影响

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Al-Mg-Si合金在均匀化退火过程中的组织演变

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轻合金加工技术 2024年第5期52卷 46-52页

作者：冉继龙赵经纬李学云亓鹏周青华赵丕植丁力群陈涛乐启炽朱庆丰中铝瑞闽股份有限公司福建福州350015 东北大学辽宁110819 中铝材料应用研究院有限公司北京102209

通过光学显微镜、扫描电镜和差示扫描量热仪等技术手段研究了Al-0.7Mg-0.9Si合金在550℃均匀化退火过程中的显微组织演变。结果表明,合金的铸态组织存在严重偏析,晶界析出长条状Al(Fe, Mn)Si相和短棒状Mg_(2)Si相,晶内析出球状Q-AlCuMgS... 详细信息

通过光学显微镜、扫描电镜和差示扫描量热仪等技术手段研究了Al-0.7Mg-0.9Si合金在550℃均匀化退火过程中的显微组织演变。结果表明,合金的铸态组织存在严重偏析,晶界析出长条状Al(Fe, Mn)Si相和短棒状Mg_(2)Si相,晶内析出球状Q-AlCuMgSi相;随着均匀化退火时间的延长,枝晶偏析消失,Q-AlCuMgSi相和Mg_(2)Si相逐步回溶于基体,Al(Fe, Mn)Si相发生断续化转变。合金导电率呈先降低后缓慢升高的趋势。结合均匀化动力学计算,确定Al-Mg-Si合金合理的均匀化退火制度为550℃8 h。

关键词： Al-Mg-Si合金均匀化退火铸态组织导电率第二相

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镀锌液的组元活度对镀液呈色特点的影响

东北大学学报（自然科学版） 2011年第7期32卷 972-975页

作者：乐启炽崔建忠东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室辽宁沈阳110819

热镀锌液中适量添加过渡元素并通过镀后冷却条件控制,可在热镀钢板或钢构上直接获得具有特定色彩的镀锌层,是一种有应用前景的新工艺.从热力学角度理解热镀层呈色的机理与特点将有助于镀液组成的进一步优化.用Miedema模型、Tanaka关系... 详细信息

热镀锌液中适量添加过渡元素并通过镀后冷却条件控制,可在热镀钢板或钢构上直接获得具有特定色彩的镀锌层,是一种有应用前景的新工艺.从热力学角度理解热镀层呈色的机理与特点将有助于镀液组成的进一步优化.用Miedema模型、Tanaka关系式以及一些基本热力学关系研究了镀液中的主溶质元素或杂质对镀液各组元的过剩热力学性质的影响.结果表明,镀件镀后呈色特点与镀液中的溶质活度直接相关.溶质浓度和浸镀温度对镀层呈色的影响主要归咎于其对呈色溶质元素活度的影响.镀液中的杂质如Al和Mg以及呈色元素Ti对呈色的影响还与其对溶剂活度的影响有关.

关键词：热镀锌镀液组成浸镀温度呈色活度

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交流磁场对Sn-20%Pb合金电阻的影响

金属学报 2013年第1期49卷 101-106页

作者：张建锋乐启炽崔建忠东北大学材料电磁过程教育部重点实验室沈阳110819 东北大学理学院沈阳110819

在不同温度测量Sn-20%Pb合金直流电阻时,沿纵向施加交流磁场.结果发现:对固态样品,无论是在室温还是在接近固相线的温度,磁场都没有引起电阻增加.对液态样品,施加磁场后,电阻开始逐渐增大,停止施加磁场,增大的电阻维持一段时间不变后,... 详细信息

在不同温度测量Sn-20%Pb合金直流电阻时,沿纵向施加交流磁场.结果发现:对固态样品,无论是在室温还是在接近固相线的温度,磁场都没有引起电阻增加.对液态样品,施加磁场后,电阻开始逐渐增大,停止施加磁场,增大的电阻维持一段时间不变后,才缓慢恢复到施加磁场前的初始值.金相显微镜和扫描电镜结果表明,交流磁场不仅使初生β-Sn的晶粒明显细化,还使Pb在初生β-Sn的晶粒内的含量增加,且Pb的分布更均匀.利用无序理论,对实验结果进行定性讨论,认为交流磁场的电磁搅拌作用破坏了Sn-20%Pb熔体的短程有序,增大了系统的无序度,使部分扩展态电子转变成局域态电子,从而使熔体的电阻增大.

关键词：交流磁场电阻 Sn-20%Pb合金