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Cu含量对Al-Cu-Li合金淬火敏感性的影响

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1506-1518页

作者：刘锦勋李红英杨惠钧林海涛郑子樵中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学轻质高强结构材料国家级重点实验室长沙410083 西南铝业(集团)有限责任公司重庆401326

采用薄板叠层末端淬火的方法,通过强度测试、连续冷却转变(CCT)和时间-温度-转化率(TTT)曲线计算及X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等微观组织表征方法,研究了Cu含量(3.15%、3.63%和3.88%)对Al-Cu-Li合金淬火敏感性的影响,结合理论分析,... 详细信息

采用薄板叠层末端淬火的方法,通过强度测试、连续冷却转变(CCT)和时间-温度-转化率(TTT)曲线计算及X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等微观组织表征方法,研究了Cu含量(3.15%、3.63%和3.88%)对Al-Cu-Li合金淬火敏感性的影响,结合理论分析,从析出驱动力和形核位点的角度分析了Cu含量影响淬火敏感性的机理。结果表明:随着Cu含量的增加,晶格畸变能增加,Li的溶解度降低,淬火态合金中位错和残留第二相增多,含Li相的析出驱动力和非均匀形核位点增加,淬火沉淀相增多;随着临界冷却速率的增大,鼻尖温度孕育期缩短,强度残存率减小,Al-Cu-Li合金淬火敏感性提高。T8态合金强度受Cu含量和淬火速率共同作用,淬火速率较高时,主要受Cu含量的影响;淬火速率较低时,Cu含量的影响减小。

关键词： Al-Cu-Li合金 Cu含量淬火敏感性强度淬火沉淀相

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2196铝锂合金的淬火敏感性及析出动力学

中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1475-1485页

作者：李响李红英刘锦勋肖翔林海涛王燕郑子樵中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中铝材料应用研究院有限公司北京102209 西南铝业(集团)有限责任公司重庆401326 中南大学轻质高强结构材料国家级重点实验室长沙410083

采用分级淬火法测定了2196合金挤压型材的时间−温度−转化率(TTT)和时间−温度−性能(TTP)曲线,结合电子探针显微分析(EPMA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程研究了2196合金在等温处理过程中的组织转变和析... 详细信息

采用分级淬火法测定了2196合金挤压型材的时间−温度−转化率(TTT)和时间−温度−性能(TTP)曲线,结合电子探针显微分析(EPMA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程研究了2196合金在等温处理过程中的组织转变和析出动力学。结果表明:2196合金型材的鼻尖温度为375℃,孕育期为0.9 s,淬火敏感区间为300~425℃;在等温处理过程中,过饱和固溶体分解析出粗大的T_(1)相,且在375℃附近的析出速率最大;随着保温时间的延长,T_(1)相聚集并长大,时效后纳米析出相减少,无沉淀析出区变宽,导致合金力学性能显著下降;根据析出动力学方程拟合出的“S”形曲线,解释了合金在375℃附近淬火敏感性最大的原因,分析了在淬火敏感区间第二相的析出规律。

关键词： 2196铝锂合金时间−温度−转化率(TTT)曲线时间−温度−性能(TTP)曲线淬火敏感性析出动力学

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Cu含量对铝锂合金局部腐蚀行为的影响

中国有色金属学报 2024年

作者：杨惠钧唐建国刘锦勋郑子樵李红英林海涛王姝俨中南大学轻质高强结构材料国家级重点实验室中南大学材料科学与工程学院西南铝业(集团)有限责任公司中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀和电化学实验，结合金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜组织观察，研究了三种Cu含量对铝锂合金局部腐蚀行为的影响。结果表明：三种Cu含量铝锂合金的抗腐蚀性能由好到差依次为3.15Cu合金、3.88Cu合金、3... 详细信息

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀和电化学实验，结合金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜组织观察，研究了三种Cu含量对铝锂合金局部腐蚀行为的影响。结果表明：三种Cu含量铝锂合金的抗腐蚀性能由好到差依次为3.15Cu合金、3.88Cu合金、3.63Cu合金。3.15Cu合金中粗大相和T1相数量较少，腐蚀深度最浅，腐蚀电流密度最小，EIS容抗弧半径最大，具有最好的抗腐蚀性能。与3.15Cu合金相比，3.63Cu和3.88Cu合金中粗大相和T1相数量增多，促进了腐蚀的萌生扩展，抗腐蚀性能变差，但与3.63Cu合金相比，3.88Cu合金中粗大相与基体间的电位差减小，延缓了腐蚀的进行，抗腐蚀性能略有提升。

关键词：铝锂合金 Cu含量晶间腐蚀剥落腐蚀

Mg-2.6Sm-1.3Gd-0.6Zn-0.5Zr镁合金显微组织和力学性能研究

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稀有金属材料与工程 2014年第11期43卷 2787-2791页

作者：袁明郑子樵中南大学湖南长沙410083

研究了不同固溶处理工艺对Mg-2.6Sm-1.3Gd-0.6Zn-0.5Zr合金显微组织和力学性能的影响。合金的铸态显微组织主要由α-Mg和(Mg,Zn)3(Sm,Gd)1共晶相组成。510℃,4 h为最佳固溶处理条件,晶界附近的共晶相几乎全部溶于镁基体中,合金固溶态的... 详细信息

研究了不同固溶处理工艺对Mg-2.6Sm-1.3Gd-0.6Zn-0.5Zr合金显微组织和力学性能的影响。合金的铸态显微组织主要由α-Mg和(Mg,Zn)3(Sm,Gd)1共晶相组成。510℃,4 h为最佳固溶处理条件,晶界附近的共晶相几乎全部溶于镁基体中,合金固溶态的室温抗拉强度为246 MPa,延伸率为11.3%。合金200℃时效析出序列为Mgssss→β''(D019)→β'(bct)→β(fcc),峰时效态合金的屈服强度和抗拉强度达到185 MPa和282 MPa,延伸率为6.1%。

关键词： Mg-2.6Sm-1.3Gd-0.6Zn-0.5Zr合金固溶处理显微组织力学性能析出序列

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场变量模型在材料微观结构演化中的应用

稀有金属材料与工程 2004年第9期33卷 907-912页

作者：陈大钦郑子樵李世晨刘祖耀中南大学湖南长沙410083

采用场变量模型来模拟材料微观结构的演变过程取得了非常大的进展,已成为描述材料微观结构演化的非常成功的模型之一。通过定义一系列高阶可微的保守场和非保守场变量来表述微观组织的空间分布,采用计算机模拟来描述这些场变量的变化路... 详细信息

采用场变量模型来模拟材料微观结构的演变过程取得了非常大的进展,已成为描述材料微观结构演化的非常成功的模型之一。通过定义一系列高阶可微的保守场和非保守场变量来表述微观组织的空间分布,采用计算机模拟来描述这些场变量的变化路径,从而很好地预测及控制微观组织演化过程。本文详细介绍了场变量模型的基本原理及其在材料科学与工程各领域应用的最新进展。

关键词：场变量模型微观结构演化计算机模拟固态相变

Cu含量对Al-Cu-Li合金淬火敏感性的影响

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中国有色金属学报 2023年

作者：刘锦勋李红英杨惠钧林海涛郑子樵西南铝业(集团)有限责任公司中南大学轻质高强结构材料国家级重点实验室中南大学材料科学与工程学院

采用薄板叠层末端淬火的方法，通过强度测试、连续冷却转变 (CCT)和时间-温度-转化率(TTT) 曲线及X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等微观组织表征方法，研究了Cu含量(3.15 wt.%、3.63 wt.%和3.88 wt.%)对Al-Cu-Li合金淬火敏感性的影响，... 详细信息

采用薄板叠层末端淬火的方法，通过强度测试、连续冷却转变 (CCT)和时间-温度-转化率(TTT) 曲线及X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等微观组织表征方法，研究了Cu含量(3.15 wt.%、3.63 wt.%和3.88 wt.%)对Al-Cu-Li合金淬火敏感性的影响，结合理论计算，从析出驱动力和形核位点的角度，分析了Cu含量影响淬火敏感性的机理。结果表明，Cu含量增加，晶格畸变能增加，Li的溶解度降低，淬火态合金中位错和残留第二相增多，含Li相的析出驱动力和非均匀形核位点增加，淬火脱溶相增多；临界冷却速率增大，鼻尖温度孕育期缩短，强度残存率减小，Al-Cu-Li合金淬火敏感性提高。T8合金强度受Cu含量和淬火速率共同作用，淬火速率较高时，主要受Cu含量影响，淬火速率较低时，Cu含量的影响减小。

关键词： Al-Cu-Li合金 Cu含量淬火敏感性强度淬火脱溶相

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铝锂合金晶粒组织与拉伸性能的关系

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第12期33卷 3597-3611页

作者：李昊然邹智涛李劲风徐国富郑子樵中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083

从新的视角对部分铝锂合金晶粒组织(织构和晶粒形状)与屈服强度和伸长率的相关性进行研究。研究材料包括2195、2A96、2A55及2050铝锂合金2 mm厚度薄板和5 mm与10 mm厚度板材以及厚度为80~85 mm具有不同厚度层的2297-T87和2050-T83铝锂... 详细信息

从新的视角对部分铝锂合金晶粒组织(织构和晶粒形状)与屈服强度和伸长率的相关性进行研究。研究材料包括2195、2A96、2A55及2050铝锂合金2 mm厚度薄板和5 mm与10 mm厚度板材以及厚度为80~85 mm具有不同厚度层的2297-T87和2050-T83铝锂合金厚板。较高取向因子平均值(M)一般对应较高的屈服强度,但存在一些例外。由于拉伸屈服时不同晶粒内启动滑移系数量不同,而且部分晶粒只发生转动,因此,M值计算时应在剔除无滑移系激活的晶粒并考虑最易激活滑移系的基础上进行修正及归一化处理。同时,晶粒形状对铝锂合金屈服强度有重要影响;尽管几乎发生完全再结晶,但晶粒长厚比增加时,晶粒转动困难,塑性屈服需启动更多滑移系,从而有利于提高铝锂合金屈服强度。另外,上述铝锂合金的伸长率与总等效滑移系数量及晶粒形状直接相关,增加总等效滑移系数量或降低晶粒长厚比低均有利于伸长率的提高。

关键词：铝锂合金屈服强度伸长率织构晶粒形状滑移系

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2196铝锂合金的淬火敏感性及析出动力学

中国有色金属学报 2023年

作者：李响李红英刘锦勋肖翔林海涛王燕郑子樵西南铝业(集团)有限责任公司中南大学材料科学与工程学院中南大学轻质高强结构材料国家级重点实验室中铝材料应用研究院有限公司

采用分级淬火法测定了2196合金挤压型材的时间-温度-转化率(TTT)和时间-温度-性能(TTP)曲线，结合电子探针显微分析(EPMA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和Johnson-Mehl-Avrami (JMA)方程研究了2196合金在等温处理过程中的组织转变和... 详细信息

采用分级淬火法测定了2196合金挤压型材的时间-温度-转化率(TTT)和时间-温度-性能(TTP)曲线，结合电子探针显微分析(EPMA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和Johnson-Mehl-Avrami (JMA)方程研究了2196合金在等温处理过程中的组织转变和析出动力学。结果表明：2196合金型材的鼻尖温度为375℃，孕育期为0.9s，淬火敏感区间为300～425℃；等温处理过程中，过饱和固溶体分解析出的粗大沉淀为T1相且在375℃附近第二相的析出速率最大；随着保温时间的延长，T1相聚集并长大，时效后纳米析出相减少，无沉淀析出区域变宽，导致力学性能显著下降；根据析出动力学方程拟合出的S曲线，解释了合金在375℃附近淬火敏感性最大的原因，分析了在淬火敏感区间第二相的析出规律。

关键词： 2196铝锂合金时间-温度-转化率(TTT)曲线时间-温度-性能(TTP)曲线淬火敏感性析出动力学

含银7055铝合金回归再时效过程中的组织与性能变化

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稀有金属材料与工程 2004年第7期33卷 718-722页

作者：李海郑子樵王芝秀中南大学湖南长沙410083

研究了回归温度(180℃,200℃,220℃)及预时效时间(12h,18h,24h)对含Ag的7055铝合金回归再时效后的强度和微观组织的影响。结果表明,由于微量Ag的添加,120℃,18h预时效处理后180℃回归再时效的强度稳定性较高,而随着回归温度的提高,再时... 详细信息

研究了回归温度(180℃,200℃,220℃)及预时效时间(12h,18h,24h)对含Ag的7055铝合金回归再时效后的强度和微观组织的影响。结果表明,由于微量Ag的添加,120℃,18h预时效处理后180℃回归再时效的强度稳定性较高,而随着回归温度的提高,再时效强度下降较快,这种现象归因于Ag的添加提高了GP区和h相的稳定性,使得GP区溶解温度升高,因而180℃回归时只发生GP区和h相的缓慢粗化,而200℃和220℃回归时发生GP区的溶解并促进h相快速粗化形成h相;实验结果显示,预时效时间对回归再时效后的强度也有较大的影响预时效时间较长或较短时(12h,24h),再时效强度随回归时间的变化较大,而经18h预时效,再时效强度稳定性较高。这种差别是由于预时效后析出相的种类和体积分数不同所致。

关键词： Ag 7055铝合金回归再时效组织与性能