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Al—Mg—Si—RE合金共晶相的研究

四川有色金属 1989年第4期 23-25页

作者：潘复生周守则

高温均匀化对GH4710镍基合金组织及性能的影响

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特殊钢 2024年第1期45卷 87-93页

作者：高首磊徐晓卫张宏王立大冶特殊钢有限公司黄石435001 上海新力动力设备研究所上海201100

对真空感应+真空自耗双联工艺冶炼的GH4710镍基合金铸锭进行两段式高温均匀化热处理,采用金相显微镜观察了热处理前后铸锭的微观组织和晶粒尺寸,利用扫描电镜、电子探针对热处理前后铸锭中合金元素的分布及含量进行测定,计算了铸锭不同... 详细信息

对真空感应+真空自耗双联工艺冶炼的GH4710镍基合金铸锭进行两段式高温均匀化热处理,采用金相显微镜观察了热处理前后铸锭的微观组织和晶粒尺寸,利用扫描电镜、电子探针对热处理前后铸锭中合金元素的分布及含量进行测定,计算了铸锭不同部位各种元素的偏析指数。研究结果表明,采取(1 150±10)℃×30 h-(1 200±10)℃×50 h的二段式热处理工艺,有效消除了GH4710镍基合金铸锭组织中的共晶相,降低了铸锭成分偏析,显著提高锻造棒材的力学性能。在980℃,120 N/mm^(2)的试验条件下,持久性能达到了126、134 h,较铸锭未均匀化生产的53、74 h,提高了一倍左右,持久伸长率也提高了50%以上。

关键词： GH4710镍基高温合金共晶相均匀化枝晶偏析

Er元素对定向凝固Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金微观组织和共晶相形貌的影响

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稀有金属材料与工程 2021年第10期50卷 3477-3484页

作者：袁帅贾丽娜张虎北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

采用定向凝固方法制备了Al-Zn-Mg-Cu-Zr-xEr(x=0,0.1,02,05,质量分数,%)4种合金棒。利用光学显微镜(OM)、电子探针(EPMA)、能谱分析(EDS)和其他方法研究了铸态合金的微观组织和第二相形貌。结果表明:Er元素能增加Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金定... 详细信息

采用定向凝固方法制备了Al-Zn-Mg-Cu-Zr-xEr(x=0,0.1,02,05,质量分数,%)4种合金棒。利用光学显微镜(OM)、电子探针(EPMA)、能谱分析(EDS)和其他方法研究了铸态合金的微观组织和第二相形貌。结果表明:Er元素能增加Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金定向凝固组织的枝晶数量,并能减小合金的一次枝晶臂间距和二次枝晶臂间距。适量Er元素能减少合金第二相的含量并有利于形成圆形第二相。生成的Al_(8)Cu_(4)Er相会降低T相(AlZnMgCu)中的Cu含量,起到圆润T相边界的作用,改变了T相的形貌和内部结构,并且Al_(8)Cu_(4)Er相能充当T相的形核位置,使得一部分T相围绕该相生长。Er的添加会提高合金的显微硬度。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu Er 微观组织共晶相第二相形貌

热处理对不同冷速Al合金共晶相形貌及含量的影响

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中国有色金属学报 2012年第2期22卷 343-349页

作者：赵光伟李新中徐达鸣郭景杰傅恒志贺跃辉杜勇哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

选取成分为Al-5.17Cu-2.63Si(合金A)、Al-4.29Cu-1.09Mg(合金B)和Al-2.09Si-1.66Mg(合金C)三元铝合金,分别进行不同冷速下的凝固实验。对比研究不同凝固速率下得到的共晶相形貌与含量在接近各合金体系三元共晶温度下热处理前后的变化行... 详细信息

选取成分为Al-5.17Cu-2.63Si(合金A)、Al-4.29Cu-1.09Mg(合金B)和Al-2.09Si-1.66Mg(合金C)三元铝合金,分别进行不同冷速下的凝固实验。对比研究不同凝固速率下得到的共晶相形貌与含量在接近各合金体系三元共晶温度下热处理前后的变化行为。结果表明:同一合金冷速越慢,得到的原始组织二次枝晶间距越大,合金A的石墨型、砂型、保温型冷却组织的二次枝晶间距分别为24.17、63.32和99.88μm,合金B的二次枝晶间距分别为24.35、82.78和139.42μm。均匀化热处理的热扩散过程可以明显地溶解非平衡共晶相,由于原始组织的尺度不同,共晶相所处的溶解阶段与溶解程度不同。合金A的石墨型、砂型、保温型组织热处理后与热处理前的共晶相含量比值分别为0.44、0.49和0.68,合金B的共晶相含量比值分别为0.084、0.30和0.38。

关键词：凝固速率共晶相均匀化处理三元Al合金

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耦合修正分析Al−Fe−Ni合金蠕变机理

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第5期33卷 1331-1344页

作者：卞泽宇朱爱林肖亚开李宇罡马乃恒卞汉兵汪明亮陈哲王浩伟上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200240 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 Laboratoire de Génie Civil et Géo-Environnement Universitéde LilleF-59000 LilleFrance 安徽省铝基复合材料工程研究中心淮北235000

在引入阈值应力和载荷传递系数后,对Al−Fe−Ni合金的蠕变本构方程进行耦合修正,描述该合金在300和400℃下的位错蠕变。量化结果分析及显微组织表征表明,蠕变过程中位错与共晶相间复杂交互作用是阈值应力的起源。同时,共晶相与基体之间模... 详细信息

在引入阈值应力和载荷传递系数后,对Al−Fe−Ni合金的蠕变本构方程进行耦合修正,描述该合金在300和400℃下的位错蠕变。量化结果分析及显微组织表征表明,蠕变过程中位错与共晶相间复杂交互作用是阈值应力的起源。同时,共晶相与基体之间模量的差异引起共晶相分担应力作用。此外,温度对基体及共晶相模量产生的影响差异导致高温时合金阈值应力降低,而应力转移系数增大。这些现象通过有限元模型分析得到进一步的论证。总体而言,共晶合金位错蠕变的控制机理得到了更深层次的量化认识。

关键词：位错蠕变铝合金共晶相应力转移效果阈值应力

Sr对Mg-1.7Si合金中初生和共晶Mg_2Si相的变质作用

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沈阳工业大学学报 2016年第1期38卷 24-29页

作者：邱克强热焱宋欣颖杨成亮任英磊李荣德沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 辽宁广播电视大学装备制造职业技术学院沈阳110034

为了获得性能优良的耐热镁合金，研究了Sr对初生和共晶Mg2Si相的变质作用，并利用扫描电子显微镜观察了Mg2Si相的形貌特征与Mg-1．7Si-xSr合金的微观组织．结果表明，当sr的质量分数处于1．0％-1．5％范围内时，可对初生和共晶Mg：Si相... 详细信息

为了获得性能优良的耐热镁合金，研究了Sr对初生和共晶Mg2Si相的变质作用，并利用扫描电子显微镜观察了Mg2Si相的形貌特征与Mg-1．7Si-xSr合金的微观组织．结果表明，当sr的质量分数处于1．0％-1．5％范围内时，可对初生和共晶Mg：Si相进行有效变质．sr的吸附作用可以诱发孪晶沟槽、旋转晶界等原子扩展台阶的出现，引起原子堆砌方式和晶体生长方向的改变，因而sr可对初生Mg：Si相起到变质作用．sr的添加还可将Mg＋Mg：Si共晶的长大方式由合作长大模式变为以重新形核为主兼有合作长大的混合模式，使得Mg2Si相的生长形态产生改变，因而sr可对共晶Mg2Si起到变质作用．

关键词： Mg-1.7Si合金 Sr元素变质 Mg2Si相共晶相初生相生长台阶吸附

Mg元素含量对Al-Cu-Mn-Mg合金过烧行为的影响

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材料热处理学报 2022年第11期43卷 49-56页

作者：余文涛郝启堂李新雷张晗薛彦庆西安文理学院陕西省表面工程与再制造重点实验室陕西西安710065 西北工业大学国家凝固重点实验室陕西西安710072

采用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了不同Mg元素含量对Al-Cu-Mn-Mg合金过烧行为的影响。结果表明:Al-Cu-Mn-Mg合金发生过烧的原因是凝固过程中晶界处形成的低熔点共晶相Al_(2)CuMg在合金固溶处... 详细信息

采用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了不同Mg元素含量对Al-Cu-Mn-Mg合金过烧行为的影响。结果表明:Al-Cu-Mn-Mg合金发生过烧的原因是凝固过程中晶界处形成的低熔点共晶相Al_(2)CuMg在合金固溶处理时发生熔化和氧化。当Mg含量不超过0.45 mass%时,晶界区域不会形成Al_(2)CuMg相,525℃固溶处理12 h后合金未发生明显的过烧现象;当Mg含量超过0.45 mass%时,晶界区域的共晶组织中存在Al_(2)CuMg相,固溶处理后的Al-Cu-Mn-Mg合金开始出现过烧组织特征,而且Mg含量越高,过烧现象越明显,过烧区域尺寸越大。

关键词： Al-Cu-Mn-Mg合金固溶处理过烧共晶相

杂质Fe和Si对Al-Cu-Mn-Mg合金显微组织及力学性能的影响

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材料热处理学报 2023年第12期44卷 35-43页

作者：余文涛孟祥炜张晗郝启堂薛彦庆西安文理学院陕西省表面工程与再制造重点实验室陕西西安710065 西安文理学院西安市智能增材制造重点实验室陕西西安710065 首都航天机械有限公司北京100076 西北工业大学国家凝固重点实验室陕西西安710072

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了杂质Fe和Si对Al-Cu-Mn-Mg合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:当合金含有0.20 mass%的杂质Fe时,凝固过程中形成的富Fe相为Al_(7)Cu_(2)(FeMn),与不含杂质Fe时相比,合金... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了杂质Fe和Si对Al-Cu-Mn-Mg合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:当合金含有0.20 mass%的杂质Fe时,凝固过程中形成的富Fe相为Al_(7)Cu_(2)(FeMn),与不含杂质Fe时相比,合金的力学性能略有下降,但仍具有良好的塑性。当合金含有0.20 mass%的Fe和0.20 mass%的Si时,热处理后合金中存在两种富Fe相,Al_(7)Cu_(2)(FeMn)和Al_(15)(FeMn)_(3)(SiCu)_(2)相,但Al_(7)Cu_(2)(FeMn)相居多。此外,含有杂质Fe和Si的合金凝固终了时在晶界处形成低熔点共晶组织(Al+Al_(2)Cu+Mg_(2)Si),导致合金在热处理过程中发生过烧现象。与仅含杂质Fe元素的合金相比,同时含有Fe和Si时合金的抗拉强度变化不大,但屈服强度增加了51.6 MPa,伸长率由15.4%大幅下降至6.0%。

关键词： Al-Cu-Mn-Mg合金富Fe相过烧共晶相

Al/Mg复合挤压工艺优化及Zn层对复合界面的影响

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Al/Mg复合挤压工艺优化及Zn层对复合界面的影响

作者：许佳敏兰州理工大学

学位级别：硕士

近年来复合材料以其优异性能受到人们的青睐,在实际生产中,轻量化设计一直是工业生产中强调的问题。在汽车的轻量化设计中,铝合金、镁合金是首选材料,但镁合金的耐腐蚀性差、塑性变形能力弱,所以铝镁复合材料便应运而生。铝合金与镁合... 详细信息

近年来复合材料以其优异性能受到人们的青睐,在实际生产中,轻量化设计一直是工业生产中强调的问题。在汽车的轻量化设计中,铝合金、镁合金是首选材料,但镁合金的耐腐蚀性差、塑性变形能力弱,所以铝镁复合材料便应运而生。铝合金与镁合金的性能缺点互补,可以延长其服役期限。铝镁复合材料的生产方式有很多,其中复合挤压制备工序简单,材料利用率高等特点,可以大批量工业化生产。但双金属材料因其物理化学性质不同,使其生产工艺的选择缺少理论依据。此外,铝镁复合材料制备的过程中,通过冶金反应产生了金属间化合物,将对其界面的性能影响较大。本文基于数值模拟的结果,选择最优工艺参数,进行试验。有限元软件仿真结果表明,在挤压过程中,温度场、速度场、应力场、应变场均发生了变化。随着挤压过程的进行,坯料的温度上升,在挤压模具工作带附近存在最大变温区,但挤压后期的温度不降反升;坯料速度场呈梯度变化,挤出部分的速度趋于一致;应力在工作带处最大,待坯料挤出后在内层镁合金中存在少量的残余应力;外层铝合金的应变值大于内层镁合金,挤出部分的应变值一致。提出数学标准差概念,对挤出产品的质量进行评定,标准差越小,成形质量越好。当温度为360℃,模具角度为60°,挤压速度为2mm/s时,为最优的挤压工艺参数。对铝镁复合材料的组织和力学性能进行了分析,测得复合界面上的结合层厚度约5μm。界面上的晶粒基本是变形晶粒,晶粒尺寸小于5μm的铝合金晶粒占比为21.52%,小于5μm的镁合金晶粒占比为25.64%。镁合金侧发生的动态再结晶程度比铝合金侧高。动态再结晶的发生,导致晶粒得到细化,提升了两侧金属的硬度。由于Al/Mg复合界面上生成的γ相(AlMg)和β相(MgAl)在提升硬度的同时,也增加了结合层的脆性。在挤压过程中,铝合金侧形成了Barss织构、Goss织构以及S织构,镁合金侧形成了再结晶织构。结合界面的剪切强度为52.48MPa,整体呈现脆性断裂,断裂位置在靠近镁合金一侧。通过将Zn层作为过渡层加入到铝镁之间进行复合挤压,对挤压制品的界面进行研究。发现Zn层的加入可以有效阻碍Al-Mg金属间化合物的生成,形成厚度为400μm的过渡层。在镁合金一侧生成了过饱和镁基固溶体、共晶相Mg Zn以及共晶相Mg Zn,导致其硬度高于Al/Mg界面的硬度。过渡层上的动态再结晶程度最高,界面的晶粒细化程度相较于未添加Zn层时提高了8.55%。由于Zn元素的加入促进了再结晶的发生,同时也增加了再结晶织构的生成。Al/Zn/Mg复合界面的剪切强度较Al/Mg复合界面的剪切强度提升30.74%,由于铝合金侧发生了固溶强化,断裂位置从结合层过渡到镁合金侧。

关键词：复合挤压数值模拟复合界面再结晶共晶相