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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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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

AA6061铝合金等温时效析出动力学及析出强化模拟计算

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机械工程学报 2021年第20期57卷 126-132页

作者：陈震昊徐骏刘庆冬李传维顾剑锋上海交通大学材料改性与数值模拟研究所上海200240 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240 上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

应用Kampmann-Wagner Numerical (KWN)模型模拟计算AA6061铝合金在190℃、210℃和225℃等温时效过程中沉淀相的析出动力学行为,得到沉淀相尺寸分布、数量密度和体积分数的演变规律,准确预测到时效进入粗化阶段时沉淀相粒子尺寸和体积分... 详细信息

应用Kampmann-Wagner Numerical (KWN)模型模拟计算AA6061铝合金在190℃、210℃和225℃等温时效过程中沉淀相的析出动力学行为,得到沉淀相尺寸分布、数量密度和体积分数的演变规律,准确预测到时效进入粗化阶段时沉淀相粒子尺寸和体积分数变化曲线的拐点。利用不同升温速率下差示扫描量热试验的实测数据并结合等转变量分析方法,获得了沉淀相相对转变量曲线,其与模型计算结果吻合较好。应用析出强化模型,计算等温时效过程中AA6061铝合金屈服强度的变化,并通过与实测的由硬度转换的屈服强度进行比较,验证了计算方法的有效性。

关键词： AA6061铝合金等温时效析出动力学 KWN模型析出强化模拟

不同Ti含量Cu-Cr-Ti合金的析出动力学

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材料热处理学报 2023年第11期44卷 159-166页

作者：刘健龚清华吴凡陈辉明谢伟滨汪航杨斌江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000 江西先进铜产业研究院江西鹰潭335000

采用真空熔炼方法制备了Cu-0.42Cr、Cu-0.50Cr-0.06Ti和Cu-0.52Cr-0.40Ti合金,并对合金进行了“热轧—固溶—时效”处理。研究了在450、550和650℃下时效不同时间对不同Ti含量的Cu-Cr-Ti合金导电率的影响,并分析了合金在时效过程中析出... 详细信息

采用真空熔炼方法制备了Cu-0.42Cr、Cu-0.50Cr-0.06Ti和Cu-0.52Cr-0.40Ti合金,并对合金进行了“热轧—固溶—时效”处理。研究了在450、550和650℃下时效不同时间对不同Ti含量的Cu-Cr-Ti合金导电率的影响,并分析了合金在时效过程中析出相的析出动力学。结果表明:Cu-0.42Cr合金导电率在时效2 h后趋于平稳,加入Ti元素后,合金则在时效8 h后导电率趋于平稳,表明析出相在此时已完全析出;Ti元素对合金导电率的影响较大,在450℃时效8 h后,Cu-0.42Cr合金的导电率为97%IACS,而Cu-0.50Cr-0.06Ti和Cu-0.52Cr-0.40Ti合金分别为80.2%IACS和34.1%IACS。根据马基申-富列明格规律和Avrami经验方程计算得到Cu-0.42Cr、Cu-0.50Cr-0.06Ti和Cu-0.52Cr-0.40Ti合金在不同时效温度的析出动力学方程和导电率方程,并通过透射电镜(TEM)统计在完全析出时的析出相体积分数,与通过析出动力学方程计算出的析出相体积分数进行了对比,计算值与统计值相符合。

关键词： Cu-Cr-Ti合金时效处理导电率析出动力学

微合金钢中碳化物在奥氏体和铁素体中的沉淀析出动力学研究

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钢铁钒钛 2023年

作者：郑亚旭杨钦赵紫玉魏翠虎回士旭吴康业中钢集团邢台机械轧辊有限公司河北科技大学材料科学与工程学院河北省材料近净成形技术重点实验室唐山科技职业技术学院盐城市联鑫钢铁有限公司

根据多元复合析出相的固溶热力学计算和经典形核长大动力学理论，研究了Ti-Mo、Ti-Nb-Mo和Ti-Nb-Mo-V复合微合金化钢中碳化物在奥氏体(γ)和铁素体(α)中沉淀析出规律。研究表明，在γ区，Ti-Mo钢中析出相主要为富Ti的(Ti， Mo)C粒子，... 详细信息

根据多元复合析出相的固溶热力学计算和经典形核长大动力学理论，研究了Ti-Mo、Ti-Nb-Mo和Ti-Nb-Mo-V复合微合金化钢中碳化物在奥氏体(γ)和铁素体(α)中沉淀析出规律。研究表明，在γ区，Ti-Mo钢中析出相主要为富Ti的(Ti， Mo)C粒子，在较高温度区间，Ti-Nb-Mo和Ti-Nb-Mo-V钢中主要析出富Ti富Nb的碳化物粒子。在α区，Ti-Mo和Ti-Nb-Mo钢中析出相主要为富Mo的碳化物粒子，Ti-Nb-Mo-V钢主要析出富V的碳化物粒子。Ti-Mo、Ti-Nb-Mo钢中析出相在γ中沉淀析出的PTT曲线和NrT曲线分别呈“C”和反“C”形，而(Ti， Nb， Mo， V)C在奥氏体中沉淀析出NrT曲线呈反“ε”形，随着温度降低开始析出时间先缩短后延长。(Ti， Nb， Mo， V)C在高温奥氏体区形核速率最快，(Ti， Nb， Mo)C次之，(Ti， Mo)C最慢，且对应形核的最快析出温度依次升高。在铁素体区，(Ti， Mo)C和(Ti， Nb， Mo)C的PTT曲线和NrT曲线分别呈现“ε”形和反“ε”形。Ti-Nb-Mo-V钢中碳化物在整个铁素体区的形核速率快于Ti-Mo和Ti-Nb-Mo钢。

关键词：微合金钢碳化物热力学计算析出动力学 PTT曲线

Al-5.46wt.%Zn-1.67wt.%Mg合金的GP区、亚稳η′相和平衡η相的析出动力学（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2019年第2期29卷 233-241页

作者： A.KHALFALLAH A.A.RAHO S.AMZERT A.DJEMLI University of Sciences and Technology Houari Boumediene Nuclear Research Centre of Birine Department of Physics University of M'sila

热分析是研究铝合金行为最常用的技术之一,用于分析Guinier-Preston(GP)带的析出及不同相的形成。本文研究Al-5.46wt.%Zn-1.67wt.%Mg合金的行为。用DSC研究GP区、亚稳η′相和平衡η相从室温到480°C的析出机制与动力学,升温速率为5、10... 详细信息

热分析是研究铝合金行为最常用的技术之一,用于分析Guinier-Preston(GP)带的析出及不同相的形成。本文研究Al-5.46wt.%Zn-1.67wt.%Mg合金的行为。用DSC研究GP区、亚稳η′相和平衡η相从室温到480°C的析出机制与动力学,升温速率为5、10、15和20°C/min。根据DSC结果,用JMAK模型和等温计算法得到GP、η′和η的表面激活能分别为56、79和96 k J/mol,而用Kissinger方法和非等温计算法得到三者的表面激活能分别为57、82和99 kJ/mol。GP、η′和η析出过程中,等温计算的Avrami参数(n)值分别为1.103、1.9075和1.92,而非等温计算的n值分别为0.86、2.30和2.24。结果表明,GP区的形成由锌和镁原子的迁移控制,而η′亚稳相和η稳定相的析出由溶质原子的迁移和扩散控制。

关键词： Al-Zn-Mg合金析出动力学 DSC JMAK模型激活能 Avrami常数

Cu-Cr-Si合金时效强化机理及析出动力学研究

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河南科技大学学报（自然科学版） 2022年第6期43卷 1-6,11,M0002页

作者：杜宜博周延军宋克兴郭慧稳刘爱奎河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 河南科技大学有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023 中铝洛阳铜加工有限公司河南洛阳471000 凯美龙精密铜板带(河南)有限公司河南新乡453000

为了探究Si对Cu-Cr合金析出相的调控机理,本文开展了Cu-Cr-Si合金时效强化机理及析出动力学研究。利用透射电镜、导电率测试仪和电子拉伸试验机分别检测合金的微观组织、导电性能和力学性能。研究结果表明:合金的导电率随时效时间急剧增... 详细信息

为了探究Si对Cu-Cr合金析出相的调控机理,本文开展了Cu-Cr-Si合金时效强化机理及析出动力学研究。利用透射电镜、导电率测试仪和电子拉伸试验机分别检测合金的微观组织、导电性能和力学性能。研究结果表明:合金的导电率随时效时间急剧增加,在峰时效时,导电率高达92.5%IACS,屈服强度为193 MPa;峰时效态合金析出相由面心立方结构富Cr相和有序的体心立方结构富Cr相组成,强化机制分别为位错剪切和位错绕过机制,两者协同阻碍位错运动。在此基础上,计算了Cu-Cr-Si合金在不同时效时间下的析出转变比率,建立了Cu-Cr-Si合金恒温时效条件下的析出相变动力学方程和导电率方程,并绘制了合金等温相变动力学S型曲线。

关键词：析出相强化机制析出动力学导电率 Cu-Cr-Si

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采用相场法研究γ′相的析出动力学

中国有色金属学报 2018年第1期28卷 116-125页

作者：孙向尚扬赵彦鲁晓刚孙晓峰周廉上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学材料基因组工程研究院上海200444 中国科学院金属研究所沈阳110016

通过相场法研究了1073K时效过程中Ni-Al高温合金γ′相的析出动力学。结果表明:在形核长大阶段,随Al成分增加,γ′相的生长动力学指数m值总体呈下降趋势,当ρ≈0.5(ρ为γ′相半径与平均半径的比值)时,γ′相数目达到最大,小于该尺寸的... 详细信息

通过相场法研究了1073K时效过程中Ni-Al高温合金γ′相的析出动力学。结果表明:在形核长大阶段,随Al成分增加,γ′相的生长动力学指数m值总体呈下降趋势,当ρ≈0.5(ρ为γ′相半径与平均半径的比值)时,γ′相数目达到最大,小于该尺寸的γ′相几乎不存在。在γ′相的粗化阶段,γ′相的生长动力学指数m值介于2~3之间,γ′相的生长机制为溶质扩散与界面迁移共同作用的混合机制。粗化阶段γ′相的尺寸分布符合Gamma分布,且粗化后期满足标度律。在γ′相的粗化后期,随时间的延长,γ′相的尺寸均匀性越好,且随Al成分增加,γ′相的粗化机制有从溶质扩散机制向界面迁移机制的过渡。

关键词：镍基高温合金相场法析出动力学生长机制动力学指数

挤压态Al-Mg-Si合金强化相析出动力学及其模型修正

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塑性工程学报 2021年第11期28卷 142-149页

作者：张龙何洪肖罡韩燕万可谦湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082 江西科骇实业有限公司江西南昌330100 九江职业技术学院机械工程学院江西九江332007

基于建立的Al-Mg-Si合金时效析出强化模型,针对针/棒状析出相与盘/片状析出相的不同特点,对针/棒状析出相强化模型的边界条件进行了修正;同时,对出现峰值时效平台时屈服强度的计算公式进行了修正,综合评估了合金屈服强度与时效工艺的关... 详细信息

基于建立的Al-Mg-Si合金时效析出强化模型,针对针/棒状析出相与盘/片状析出相的不同特点,对针/棒状析出相强化模型的边界条件进行了修正;同时,对出现峰值时效平台时屈服强度的计算公式进行了修正,综合评估了合金屈服强度与时效工艺的关系。通过透射电子显微镜观察得到的析出相参数计算合金的理论屈服强度,并与拉伸实验得到的力学性能进行比较。结果表明,修正后的模型计算结果与实验结果吻合更好,说明修正后的模型能够更准确地预测Al-Mg-Si合金时效过程中,出现峰值时效平台时的微观组织演变与宏观力学性能之间的定量关系,扩展了模型的应用范围,有助于合金塑性变形趋势的预测。

关键词： Al-Mg-Si合金峰值时效平台析出相析出动力学强化模型