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晶粒尺寸对新型高强铝合金热变形行为的影响

稀有金属材料与工程 2016年第8期45卷 2104-2110页

作者：冯迪张新明刘胜胆韩念梅江苏科技大学江苏省先进焊接技术重点实验室江苏镇江212003 中南大学湖南长沙410083 苏州有色金属研究院有限公司江苏苏州215026

利用Gleeble-3500试验机,在300~450℃和0.1~10 s^(-1)的变形条件下,研究了大规格铸锭晶粒尺寸的不均匀性对新型高强Al-7.68Zn-2.12Mg-1.98Cu-0.12Zr合金热变形行为的影响。SEM观察表明,大铸锭表层的晶粒尺寸比心层细小。热变形过程中,... 详细信息

利用Gleeble-3500试验机,在300~450℃和0.1~10 s^(-1)的变形条件下,研究了大规格铸锭晶粒尺寸的不均匀性对新型高强Al-7.68Zn-2.12Mg-1.98Cu-0.12Zr合金热变形行为的影响。SEM观察表明,大铸锭表层的晶粒尺寸比心层细小。热变形过程中,细晶组织(铸锭表层)的流变应力在高温和低应变速率条件下低于粗晶组织(铸锭心层)。计算得到表层和心层组织的热变形激活能分别为140和125.4 kJ/mol。基于位错密度理论,利用一种两阶段型本构方程分别预测了粗晶和细晶组织的流变应力,并建立了不同晶粒度组织的动态再结晶软化方程。电子背散射衍射(EBSD)观察表明,合金在300~400℃条件下发生动态回复,在450℃和低应变速率速(0.1 s^(-1))条件下出现动态再结晶(DRX)现象,动态再结晶晶粒在原始大角度晶界上形核。由于表层(细晶)组织的晶界密度高,因此其动态再结晶程度高于心层(粗晶)组织。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金晶粒尺寸热变形动态再结晶

磁性纳米线、反铁磁耦合多层膜磁特性的微磁学研究

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磁性纳米线、反铁磁耦合多层膜磁特性的微磁学研究

作者：韩念梅中南大学

学位级别：硕士

磁性纳米线和反铁磁耦合多层膜的微磁结构和反磁化机制是一个重要的科学问题，同时，它们也是未来超高密度垂直磁记录介质的理想选择。本文基于微磁学理论采用微磁学模拟的方法对磁性纳米线和反铁磁耦合多层膜的磁特性进行了如下研究：... 详细信息

磁性纳米线和反铁磁耦合多层膜的微磁结构和反磁化机制是一个重要的科学问题，同时，它们也是未来超高密度垂直磁记录介质的理想选择。本文基于微磁学理论采用微磁学模拟的方法对磁性纳米线和反铁磁耦合多层膜的磁特性进行了如下研究：研究了不同直径纳米线的微磁结构和反磁化机制，发现纳米线的反磁化机制强烈地依赖于纳米线的直径，直径很小时反转模式为一致反转，随着直径增大反转模式过渡为两种不同类型磁化核(一致截面的磁化核或涡旋截面的磁化核)的形成与传播，更大直径纳米线的反转过程出现多畴模式。对一致截面畴壁模式向涡旋畴壁模式过渡进行理论分析，认为过渡主要是由畴壁能不同引起的，对于软磁纳米线，交换能和退磁能的竞争决定了畴壁的截面结构。计算得到Ni、Fe纳米线中两种翻转模式的临界直径是40nm和20nm，利用微磁学模拟锥形纳米线的反磁化过程，验证了理论分析的结果。研究了不同直径纳米线的矫顽力和翻转场随角度(外场与纳米线长轴之间的夹角)的变化关系。纳米线直径小于临界直径时，小角度时翻转场和矫顽力相等，角度大于60°时，翻转场逐渐增大，矫顽力逐渐减小。纳米线直径大于临界直径时，翻转场随角度增大而增大，矫顽力随角度的变化出现零角度极大和中间角度极大现象。变化曲线和无限长圆柱体的Stoner-Wohlfarth模型或Curling模型不一样。从反转机制的角度对上述现象进行说明。研究了对称型反铁磁耦合三层膜和多层膜的反磁化机制，给出各向异性常数、耦合常数、长径比和磁性层厚度变化时的相图。反铁磁耦合多层膜磁滞回线结构复杂，反磁化过程中偶数层先翻转，奇数层后翻转。反铁磁耦合三层膜在一定角度外场下的反磁化过程和纳米线的反磁化过程类似，随着角度的增大，反磁化过程由复杂的反磁化核的形成与传播过渡为一致翻转。改变反铁磁耦合三层膜一个磁性层的各向异性常数或厚度，磁滞回线和翻转场都发生显著变化，从反磁化机制角度解释了这些变化。

关键词：纳米线反铁磁耦合多层膜微磁学翻转场矫顽力

磁性镍纳米线矫顽力随角度变化规律的微磁学模拟

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中国有色金属学报 2006年第8期16卷 1400-1404页

作者：张腊梅郭光华韩念梅中南大学物理科学与技术学院长沙410083

采用微磁学模拟的方法对不同直径有限长Ni纳米线的矫顽力随角度(外磁场与纳米线长轴之间的夹角)的变化关系Hc(θ)进行了研究。结果表明:矫顽力随角度的变化规律随着纳米线直径的增大而改变;当直径小于临界直径d0(39 nm)时,纳米线矫顽力... 详细信息

采用微磁学模拟的方法对不同直径有限长Ni纳米线的矫顽力随角度(外磁场与纳米线长轴之间的夹角)的变化关系Hc(θ)进行了研究。结果表明:矫顽力随角度的变化规律随着纳米线直径的增大而改变;当直径小于临界直径d0(39 nm)时,纳米线矫顽力随着角度的增大而单调减小;当直径大于临界直径d0时,矫顽力随角度的变化表现出较复杂的关系,出现零角度局域极大现象以及中间某一角度的极大现象。从反磁化机制的角度对矫顽力随角度的变化规律进行了解释。

关键词：镍纳米线微磁学矫顽力角度反磁化机制

双级时效对7050铝合金板材剥蚀性能的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2011年第8期42卷 2252-2259页

作者：张新明宋丰轩刘胜胆韩念梅中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

采用硬度测试、电导率测试、透射电镜、电化学等手段研究双级时效对7050铝合金板材力学性能和剥落腐蚀性能的影响。研究结果表明:经低温短时时效后,晶内析出相主要为GP区和η′相,高温二级时效的引入使晶内析出相逐渐转变为η相;随着二... 详细信息

采用硬度测试、电导率测试、透射电镜、电化学等手段研究双级时效对7050铝合金板材力学性能和剥落腐蚀性能的影响。研究结果表明:经低温短时时效后,晶内析出相主要为GP区和η′相,高温二级时效的引入使晶内析出相逐渐转变为η相;随着二级时效时间的延长,晶内η相和晶界平衡相逐渐粗化,晶界无沉淀析出带(PFZ)变宽,合金的硬度先升高后降低,连续分布的腐蚀通道转变为断续的腐蚀点,板材抗剥落腐蚀性能提高;剥蚀起源于点蚀的萌生和发展,但剥蚀的发展依赖于合金晶界的形貌和化学组成,随着时效时间的延长,剥蚀程度先增大后减小再变大。

关键词： 7050铝合金双级时效剥落腐蚀电化学阻抗

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预拉伸对7050铝合金断裂韧性的影响

中国有色金属学报 2010年第11期20卷 2088-2093页

作者：韩念梅张新明刘胜胆宋丰轩中南大学材料科学与工程学院长沙410083

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸及断裂韧性实验,研究预拉伸对7050铝合金板材力学性能和断裂韧性的影响。结果表明:预拉伸引入大量位错,时效过程中可以成为粗大平衡相η相的有利形核点;随着预拉伸变形量的增大,η相的尺... 详细信息

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸及断裂韧性实验,研究预拉伸对7050铝合金板材力学性能和断裂韧性的影响。结果表明:预拉伸引入大量位错,时效过程中可以成为粗大平衡相η相的有利形核点;随着预拉伸变形量的增大,η相的尺寸增加,板材的强度降低;晶界析出相间距增大,呈不连续分布,晶内晶界之间的强度差减小,板材具有更高的变形抗力,断裂韧性提高;预拉伸变形量增大导致晶界沉淀相粗化,无沉淀析出带变宽,变形过程中容易产生应力集中,对韧性不利;综合组织结构的正负面影响,随着预拉伸变形量的增大,板材的断裂韧性逐渐增大。

关键词： 7050铝合金预拉伸拉伸性能断裂韧性

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预拉伸对7050铝合金腐蚀性能的影响

中南大学学报（自然科学版） 2013年第5期44卷 1791-1797页

作者：宋丰轩张新明刘胜胆韩念梅花隆中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

通过硬度、电导率、Tafel极化曲线、慢应变速率拉伸测试及光学显微镜、透射电镜组织观察,研究预拉伸变形量对7050铝合金板材强度和腐蚀性能的影响。研究结果表明:预拉伸引入大量位错,在时效过程中促进η平衡相的形核;随着预拉伸变形量... 详细信息

通过硬度、电导率、Tafel极化曲线、慢应变速率拉伸测试及光学显微镜、透射电镜组织观察,研究预拉伸变形量对7050铝合金板材强度和腐蚀性能的影响。研究结果表明:预拉伸引入大量位错,在时效过程中促进η平衡相的形核;随着预拉伸变形量的增大,晶内η相增多、粗化,合金的强度降低,电导率升高;随着预拉伸变形量增大,合金内的位错密度增大,空位浓度降低,晶界析出相间距先增大后减小,抗腐蚀性能先增大后减小;无沉淀析出带(PFZ)先变宽后消失,抗腐蚀性能先减小后增大;综合晶界析出相的分布和PFZ宽度的共同影响,随着预拉伸变形量的增大,板材的抗腐蚀性能先逐渐减小后迅速降低。

关键词： 7050铝合金预拉伸腐蚀性能微观组织

双级时效对7050铝合金厚板断裂韧性的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2011年第3期42卷 623-628页

作者：韩念梅张新明刘胜胆宋丰轩辛星中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

采用金相组织观察、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸和紧凑拉伸等方法,研究双级时效对7050铝合金厚板拉伸力学性能和断裂韧性的影响。研究结果表明:低温短时时效后晶内析出球状GP区和η′相;过时效后,晶内析出粗大η相和少量η′相;随着... 详细信息

采用金相组织观察、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸和紧凑拉伸等方法,研究双级时效对7050铝合金厚板拉伸力学性能和断裂韧性的影响。研究结果表明:低温短时时效后晶内析出球状GP区和η′相;过时效后,晶内析出粗大η相和少量η′相;随着时效时间的延长,晶界析出相粗化,并由连续分布变为非连续分布,无沉淀析出带变宽;强度先增大后减小,断裂韧性先减小后增大,断裂方式由延性穿晶剪切断裂经沿晶断裂转变为穿晶韧窝断裂。

关键词： 7050铝合金双级时效拉伸性能断裂韧性

合金元素对Al-Mg合金抗腐蚀性能及拉伸性能的影响

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材料保护 2018年第7期51卷 47-51页

作者：贵星卉江涛韩念梅中铝材料应用研究院有限公司苏州分公司江苏苏州215026

为了在保证力学性能的基础上提高铝合金的抗腐蚀性能,采用拉伸试验、浸泡腐蚀、动电位极化曲线和形貌观察对添加了Mg、Cr元素的Al-Mg合金的拉伸性能和抗腐蚀性能进行了分析。结果表明:与Al-2.03Mg合金相比,Al-2.90Mg合金的屈服强度和抗... 详细信息

为了在保证力学性能的基础上提高铝合金的抗腐蚀性能,采用拉伸试验、浸泡腐蚀、动电位极化曲线和形貌观察对添加了Mg、Cr元素的Al-Mg合金的拉伸性能和抗腐蚀性能进行了分析。结果表明:与Al-2.03Mg合金相比,Al-2.90Mg合金的屈服强度和抗拉强度提高,但抗腐蚀性能明显降低;而添加了少量Cr的Al-2.90Mg-0.15Cr合金,其屈服强度和抗拉强度进一步增大,且抗腐蚀性能与Al-2.03Mg合金相比没有明显下降,甚至在模拟海水腐蚀液中浸泡1 500 h后,Al-2.90Mg-0.15Cr合金具有比Al-2.03Mg合金更低的平均腐蚀速率,说明适量添加Mg和Cr元素,能够在保证抗腐蚀性能的基础上,有效提高铝合金的屈服强度和抗拉强度。

关键词： Mg元素 Cr元素抗腐蚀性能拉伸性能铝合金

固溶处理对7050铝合金强度和断裂韧性的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2012年第3期43卷 855-863页

作者：韩念梅张新明刘胜胆何道广张荣中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸、紧凑拉伸等实验手段研究固溶处理对7050铝合金拉伸力学性能和断裂韧性的影响。研究结果表明:单级固溶中,随着固溶温度的升高,粗大第二相逐渐溶解,但再结晶体积分数和亚晶尺寸逐渐增大,... 详细信息

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸、紧凑拉伸等实验手段研究固溶处理对7050铝合金拉伸力学性能和断裂韧性的影响。研究结果表明:单级固溶中,随着固溶温度的升高,粗大第二相逐渐溶解,但再结晶体积分数和亚晶尺寸逐渐增大,导致强度和断裂韧性均先增大后减小;双级固溶后,粗大第二相明显减少,再结晶体积分数和亚晶尺寸较小,强度和断裂韧性均超过单级固溶的最大值;固溶后预析出,虽然再结晶体积分数较低,亚晶尺寸较小,但亚晶界析出大量η相,基体内存在大量粗大第二相,强度和断裂韧性明显下降。

关键词： 7050铝合金固溶处理强度断裂韧性