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升温速率对AA2060铝锂合金中间形变热处理微观组织的影响

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材料导报 2022年第7期36卷 172-178页

作者：李朝阳黄光杰曹玲飞曹宇林林重庆大学材料与科学工程学院重庆400044 西南铝业(集团)有限责任公司重庆401326 重庆大学电子显微镜中心重庆400044

对双级均匀化后随炉冷AA2060铝锂合金铸块进行5道次轧制变形,轧制温度在400℃,得到了预变形量50%的样品。再对预变形量50%的样品采用Gleeble-3800热模拟试验机进行温度为450℃、应变速率为0.01 s^(-1)的热模拟,并分别以5℃/s、10℃/s、2... 详细信息

对双级均匀化后随炉冷AA2060铝锂合金铸块进行5道次轧制变形,轧制温度在400℃,得到了预变形量50%的样品。再对预变形量50%的样品采用Gleeble-3800热模拟试验机进行温度为450℃、应变速率为0.01 s^(-1)的热模拟,并分别以5℃/s、10℃/s、20℃/s的升温速率将其加热到变形温度。结合透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和背散射电子像(BSE)表征不同升温速率下析出相演变规律及再结晶微观组织结构。研究结果表明:升温速率降低将导致升温过程中θ′(Al _(2)Cu)相的析出量和尺寸增大,而流变应力及加工硬化率相应降低。热变形过程中连续再结晶(CDRX)、不连续再结晶(DDRX)、亚动态再结晶(MDRX)均有发生,其中CDRX和MDRX是该工艺路线过程中的主要再结晶机制。另外,随着升温速率的增加,CDRX和MDRX的比例降低。

关键词： AA2060铝锂合金中间形变热处理升温速率再结晶组织演变

时效处理调控双相强化Al−Zn−Mg−Cu中T'相和η'相相分数

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年第10期32卷 3182-3196页

作者：邹衍吴晓东唐松柏赵凯曹玲飞重庆大学材料科学与工程学院轻合金国际联合实验室(教育部) 重庆400044 重庆大学沈阳材料科学国家研究中心重庆400044

采用硬度测试和透射电镜研究T'相和η'相强化Al−Zn−Mg−Cu合金中析出相相分数的调控策略。结果表明,在120和150℃的单级和双级时效处理条件下,试样中出现不同相分数组合的T'相和η'相。在120℃时,较低的时效温度有利于η'相析出,随着时... 详细信息

采用硬度测试和透射电镜研究T'相和η'相强化Al−Zn−Mg−Cu合金中析出相相分数的调控策略。结果表明,在120和150℃的单级和双级时效处理条件下,试样中出现不同相分数组合的T'相和η'相。在120℃时,较低的时效温度有利于η'相析出,随着时效时间的延长,η'相的相分数增加;而在150℃时效过程中,T'相和η'相的相分数几乎保持不变。此外,采用几何相位分析技术分析T'相和η'相产生的应变场,并结合析出相的尺寸、相分数和数量密度,定量预测T'相和η'相对析出强化的宏观贡献。

关键词： Al−Zn−Mg−Cu合金时效行为显微组织双相强化

热变形对喷射成形7055铝合金挤压板微观组织的影响

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Journal of Central South University 2023年第12期30卷 3950-3963页

作者：蔺晓敏吴晓东曹玲飞唐松柏白敏 International Joint Laboratory for Light Alloys(Ministry of Education) College of Materials Science and EngineeringChongqing UniversityChongqing 400044China Shenyang National Laboratory for Materials Science Chongqing UniversityChongqing 400044China

通过单道次热压缩实验和Deform有限元模拟相结合的方法,研究了喷射成形7055铝合金挤压板在300~450℃、0.01~25 s^(−1)范围内的热变形行为。结合热压缩实验获得的热加工图、Deform模拟热压缩过程获得的真实应变和损伤分布以及计算出的几... 详细信息

通过单道次热压缩实验和Deform有限元模拟相结合的方法,研究了喷射成形7055铝合金挤压板在300~450℃、0.01~25 s^(−1)范围内的热变形行为。结合热压缩实验获得的热加工图、Deform模拟热压缩过程获得的真实应变和损伤分布以及计算出的几何必需位错(GND)和形变储能,综合分析了合金在热变形过程中的微观组织演变。结果表明:安全加工区位于低应变速率区,其中高温低应变速率区域(400~450℃,0.01~1.0 s^(−1))为其最适宜热加工条件,在该区域热加工后,功率耗散系数(η值)最大,损伤值最低。失稳区集中在高应变速率区域(即1.0~25 s^(−1)区间内),该区域具有最大的损伤值并易于开裂。此外,针对因挤压板在失稳区热加工后表层和中心样品在后续470℃/2 h固溶处理过程中出现的粗晶和晶粒异常长大问题,设计了在热变形前进行慢速升温长时热处理的工艺方案,并讨论了相关的再结晶行为。该热处理制度可以有效降低挤压板中的残余位错密度和形变储能,且在慢速升温过程中析出的大量Al3Zr粒子具有钉扎晶界、降低界面迁移率和阻碍位错运动的作用,从而抑制了热变形后板材在固溶处理过程中的静态再结晶。

关键词：喷射成形7055铝合金热变形行为 Deform-3D软件损伤值粗晶组织

不同淬火速率下Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er合金的时效析出行为及性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年第4期32卷 1070-1082页

作者：王一唱吴晓东岳露郭明星曹玲飞重庆大学材料科学与工程学院轻合金国际联合实验室(教育部) 重庆400044 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 重庆大学沈阳材料科学国家研究中心重庆400044

研究淬火速率对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er合金时效析出行为和性能的影响。采用扫描电镜、透射电镜和原子探针层析技术等研究合金中团簇和析出相的析出行为与特征。固溶后冷却速率最慢的空冷合金中会形成淬火诱导η相及大量团簇,使其淬火态硬度... 详细信息

研究淬火速率对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er合金时效析出行为和性能的影响。采用扫描电镜、透射电镜和原子探针层析技术等研究合金中团簇和析出相的析出行为与特征。固溶后冷却速率最慢的空冷合金中会形成淬火诱导η相及大量团簇,使其淬火态硬度比水淬合金的提高了24%(HV 26)。然而,合金的时效硬化响应速度和峰时效硬度随淬火速率的增加而增大,峰时效态的水淬合金具有最高的强度、伸长率和耐蚀性,这是由于水淬合金时效析出驱动力较大,使析出相的数量密度增大及晶间无析出带的宽度减小。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er合金淬火速率时效处理析出相强化

基板温度对Al-Mg-Sc合金板材微观组织与耐蚀性能的影响

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Journal of Central South University 2022年第3期29卷 999-1014页

作者：李梦佳连娟曹玲飞史运嘉张国鹏王杰芳 ROMETSCH Paul School of Materials Science and Engineering Zhengzhou UniversityZhengzhou 450001China Key Laboratory of Material Physics of Ministry of Education School of Physics and MicroelectronicsZhengzhou UniversityZhengzhou 450052China College of Materials Science and Engineering Chongqing UniversityChongqing 400044China Arvida Research and Development Center Rio Tinto AluminumQC G7S 4K8Canada Department of Materials Science and Engineering Monash UniversityClaytonVIC 3800Australia

采用激光选区熔化技术分别在基板温度35℃和200℃条件下制备了Al-3.40Mg-1.08Sc合金板材,并对其沿高度方向上的耐蚀性能进行了研究。结果表明,在基板温度35℃下制备的合金板材沿高度方向的微观组织均匀,腐蚀抗性基本一致。而在基板温度... 详细信息

采用激光选区熔化技术分别在基板温度35℃和200℃条件下制备了Al-3.40Mg-1.08Sc合金板材,并对其沿高度方向上的耐蚀性能进行了研究。结果表明,在基板温度35℃下制备的合金板材沿高度方向的微观组织均匀,腐蚀抗性基本一致。而在基板温度200℃下制备的合金板材沿高度方向的耐蚀性不同。通过对微观组织演变与第二相的分布特征进行分析,发现合金内部富铜相对合金耐蚀性能有重要影响。在较高的基板温度下,相对较慢的冷却速度及一定程度的原位时效会导致沿晶界富铜相分布的显著不同,在基板温度200℃的试样中富铜相更倾向于在交叉晶界处分布,而不是像35℃制备的试样沿晶界连续分布。因此,Al-3.40Mg-1.08Sc合金板材在基板温度200℃下的抗腐蚀性更佳,并沿高度方向呈现逐步降低的趋势。

关键词：激光选区熔化铝合金微观组织耐腐蚀性能基板温度

Cu-25Al-3Mn合金马氏体结构及其内部缺陷

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金属学报 2002年第2期38卷 177-180页

作者：李周汪明朴曹玲飞徐根应苏玉长中南大学材料科学与工程系长沙410083 合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009

利用金相观察、Ｘ射线衍射、透射电镜分析等方法研究Ｃｕ－２５Ａｌ－３Ｍｎ（原子分数，％）合金马氏体结构．确认该合金淬火态为有序Ｍ２Ｈ型马氏体，其基面原子分布为：Ａｌ原子占据顶角；Ｃｕ原子占据面心；原子占据ｂ边中点，其... 详细信息

利用金相观察、Ｘ射线衍射、透射电镜分析等方法研究Ｃｕ－２５Ａｌ－３Ｍｎ（原子分数，％）合金马氏体结构．确认该合金淬火态为有序Ｍ２Ｈ型马氏体，其基面原子分布为：Ａｌ原子占据顶角；Ｃｕ原子占据面心；原子占据ｂ边中点，其点阵常数ａ＝０．４４５９ｎｍ，ｂ＝０５２７９ｎｍ，ｃ＝０．４２４１ｎｍ，β＝８８６４°合金马氏体内发现有由变体群形成的一种三角形组态及其它复杂组态．

关键词：形状记忆合金马氏体铜合金内部缺陷

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金属纳米晶体熔化与过热的等效模型

金属学报 2005年第5期41卷 458-462页

作者：谢丹汪明朴齐卫宏曹玲飞中南大学材料科学与工程学院长沙410083

从Hill微系统热力学理论出发,根据已建立的金属纳米晶体结合能的等效模型与相应熔化热力学模型,建立了简单、实用的金属纳米晶体熔化与过热的等效模型.模型不仅预测了随表面原子百分数的增大自由表面纳米晶体熔点与熔化熵的减少及包覆... 详细信息

从Hill微系统热力学理论出发,根据已建立的金属纳米晶体结合能的等效模型与相应熔化热力学模型,建立了简单、实用的金属纳米晶体熔化与过热的等效模型.模型不仅预测了随表面原子百分数的增大自由表面纳米晶体熔点与熔化熵的减少及包覆纳米晶体熔点与熔化熵的增加,还对纳米晶体产生过冷和过热的条件进行了分析.对金属纳米微粒、纳米线及纳米薄膜的熔点、熔化熵增大或减少的预测值与实验结果相一致.

关键词：金属纳米晶体熔化过热

Cu-Al-Mn形状记忆合金马氏体结构及热稳定性的研究

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Cu-Al-Mn形状记忆合金马氏体结构及热稳定性的研究

作者：曹玲飞中南大学

学位级别：硕士

本文设计了两种不同成分和结构的Cu-Al-Mn系形状记忆合金，并利用电阻-温度曲线测量，形状记忆效应测定，X射线衍射分析，金相、透射电镜观察等方法对其马氏体结构和热稳定性进行了研究。实验结果表明，与传统Cu基记忆合金相比，本实验... 详细信息

本文设计了两种不同成分和结构的Cu-Al-Mn系形状记忆合金，并利用电阻-温度曲线测量，形状记忆效应测定，X射线衍射分析，金相、透射电镜观察等方法对其马氏体结构和热稳定性进行了研究。实验结果表明，与传统Cu基记忆合金相比，本实验制得的成分接近共析点的Cu-11.9Al-2.5Mn(wt％)合金及Cu-12.4Al-3.1Mn(wt％)合金均具有较高的抗马氏体稳定化、抗马氏体分解及抗母相时效分解能力。 Cu-11.9Al-2.5Mn(wt％)合金淬火态马氏体具有M18R结构，其晶格常数为：a=0.4475nm，b=0.5229nm c=3.815nm，β=89.6°;基面上原子分布为：Ⅰ-3／25Mn+22／25Cu，Ⅱ-3／25Al+22／25Cu，Ⅲ-8／25Al+7／25Cu。该合金的高耐热性来源于下列二个因素：一是β母相结构稳定，在工作温度下不易分解;二是马氏体结构接近于N18R(β=89.6°)，抑制了M18R→N18R的转变过程，从而降低了马氏体稳定化和马氏体分解趋向。 Cu-12.4Al-3.1Mn(wt％)合金淬火态马氏体具有M2H结构，其晶格常数为：a=0.4459nm，b=0.5279nm，c=0.4241nm，B=88.6°，基面上原子分布为：Ⅰ-A1，Ⅱ-Cu，Ⅲ-22／25Cu+3／25Mn。该合金在时效初期由于γ相的析出使母相基体贫Al，电子浓度下降，从而产生马氏体相变点升高，析出相附近马氏体结构类型改变(2H→M18R)等时效效应，而时效后期析出甚微，对相变点的改变很小。合金在400℃母相状态时效96h后仍具有良好的热弹性马氏体转变特性，可逆马氏体转变量高达90％以上。

关键词：形状记忆合金,Cu-Al-Mn合金,形状记忆效应,马氏体稳定化,时效,热循环,有序化

7B04包铝复合板热变形行为及其对组织演变的影响

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材料工程 2021年第3期49卷 78-86页

作者：杨璐曹敏曹玲飞廖斌王正安西南铝业(集团)有限责任公司重庆401326 装备发展部某中心北京100000 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

利用热模拟实验研究7B04包铝复合板在变形温度为380~450℃和应变速率为0.1~30 s^(-1)的热压缩性能,结果表明:随着真应变的增加,热加工图失稳区逐渐向高应变速率区域扩展。最适宜的热加工区域为:温度380~410℃,应变速率5~30 s^(-1)。采用... 详细信息

利用热模拟实验研究7B04包铝复合板在变形温度为380~450℃和应变速率为0.1~30 s^(-1)的热压缩性能,结果表明:随着真应变的增加,热加工图失稳区逐渐向高应变速率区域扩展。最适宜的热加工区域为:温度380~410℃,应变速率5~30 s^(-1)。采用EBSD技术对变形后的组织进行表征,结果表明:随着温度的增加和应变速率的降低,再结晶晶粒趋向于晶界平直化及晶界取向差逐渐增加的方向演变。包铝层在变形过程中主要发生连续动态再结晶,而7B04基体中同时存在不连续动态再结晶、连续动态再结晶(含几何动态再结晶)。材料最佳的热变形温度为410℃和应变速率10 s^(-1),此时7B04基体和包铝层的晶粒尺寸均保持在较小的范围内。

关键词： 7B04复合板热加工图微观组织再结晶机制晶粒尺寸