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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：顾昊贾帅广李智德高海涛王正宇 Charlie KONG 喻海良中南大学极端服役性能精密制造国家重点实验室中南大学机电工程学院中南大学轻合金研究院岛津(中国)有限公司 Electron Microscope Unit， University of New South Wales

通过调控轧制温度可以实现铝合金服役性能的提高。深冷轧制工艺提高了al-mg-mn-sc合金板材的腐蚀性能。相比室温轧制样品，深冷轧制50%的样品表现出比室温轧制样品更好的耐蚀性。敏化处理后，深冷轧制样品的最大晶间腐蚀深度为35.2 μm... 详细信息

通过调控轧制温度可以实现铝合金服役性能的提高。深冷轧制工艺提高了al-mg-mn-sc合金板材的腐蚀性能。相比室温轧制样品，深冷轧制50%的样品表现出比室温轧制样品更好的耐蚀性。敏化处理后，深冷轧制样品的最大晶间腐蚀深度为35.2 μm，而室温轧制样品的最大晶间腐蚀深度为53.9 μm。同样，两个样品的质量损失分别为6.89和73.11mg/cm2。此外，深冷样品的阻抗模量是室温轧制样品的2倍以上。深冷轧制样品中更厚的钝化膜，更加细小分散的al6（mn， Fe）相使其具有更好的耐点蚀性能。深冷轧制样品中的亚晶粒、剪切带、分散的al3（sc， Zr）相、更少的大角度晶界和更高密度的位错都阻碍了β (al3mg2)相在晶界的连续析出，并在晶内形成β相。这些微观特征降低了β相与铝基体之间的电耦合效应，显著减少了晶间腐蚀的发生。本研究填补了深冷轧制和室温轧制对al-mg-mn-sc合金腐蚀性能影响对比研究的空白。为提高该合金的耐腐蚀性能奠定了理论基础。

关键词： al-mg-mn-sc合金深冷轧制腐蚀性能微观组织晶粒尺寸第二相

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al-mg-mn-sc铸态合金退火行为研究

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中国材料进展 2021年第11期40卷 917-921页

作者：陈显明潘清林范莹莹肇庆学院电子与电气工程学院广东肇庆526061 中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

通过水冷铜模急冷铸造法制备了al-5.5mg-0.4mn-0.25sc合金,研究了该铸态合金在不同退火温度下的硬度变化,并通过金相显微镜和透射电镜探讨合金中al_(3)sc粒子的存在形式和形成机理。结果表明:添加质量分数为0.25%的sc对铸态合金晶粒组... 详细信息

通过水冷铜模急冷铸造法制备了al-5.5mg-0.4mn-0.25sc合金,研究了该铸态合金在不同退火温度下的硬度变化,并通过金相显微镜和透射电镜探讨合金中al_(3)sc粒子的存在形式和形成机理。结果表明:添加质量分数为0.25%的sc对铸态合金晶粒组织的细化并没有产生太大的贡献,晶粒细化是由于快速凝固技术所带来的作用,在高的冷却速率下,合金中较难发现初生al_(3)sc粒子的存在。退火温度对于合金硬度有显著影响,在低的温度下退火时,合金硬度变化较慢,需较长时间才出现硬度峰值;而在较高温度下退火时,合金硬度峰值平台出现需要时间较短,但随着退火时间延长硬度迅速下降。在所测试的退火温度中,300℃下呈现出较好的硬度曲线,具有较高的硬度峰值平台且能维持较长时间不下降。退火过程中合金硬度的变化与次生al_(3)sc粒子的析出密切相关,退火温度较低时次生al_(3)sc粒子析出不充分、粒径较小,对晶界、亚晶界和位错的钉扎作用较弱;而退火温度太高,al_(3)sc粒子发生粗化,导致合金性能变差。

关键词：含钪铝合金初生/次生al_(3)sc粒子硬度 al-mg-mn-sc合金粒子粗化

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al-mg-sc和al-mg-Er合金板材组织与性能研究

Al-Mg-Sc和Al-Mg-Er合金板材组织与性能研究

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作者：傅乐中南大学

学位级别：硕士

采用水冷铁模铸造—热轧—冷轧—稳定化退火处理制备了含0.25%(wt%)sc的合金1、含0.10%(wt%)sc的合金2和含0.25%(wt%)Er的合金3三种厚***的al-mg-mn-Zr合金板材。采用硬度、电导率测试方法、室温拉伸、金相、扫描、透射电子显微分析方... 详细信息

采用水冷铁模铸造—热轧—冷轧—稳定化退火处理制备了含0.25%(wt%)sc的合金1、含0.10%(wt%)sc的合金2和含0.25%(wt%)Er的合金3三种厚***的al-mg-mn-Zr合金板材。采用硬度、电导率测试方法、室温拉伸、金相、扫描、透射电子显微分析方法和剥落腐蚀性能测试,研究了三种合金板材在热轧态、冷轧态和不同退火温度条件下的拉伸力学性能、剥落腐蚀性能和显微组织结构变化规律。在此基础上,还研究了三种合金成品板材氩弧焊焊接接头的力学性能和显微结构。论文研究获得以下主要结论：1)复合添加sc、Zr或Er、Zr的三种合金在凝固过程中析出的初生al3(sc,Zr)、al3(Er, Zr)质点,成为有效的非均质晶核,大大细化了合金铸态晶粒。合金1铸态晶粒尺寸约为20μm,合金2和合金3铸态晶粒尺寸分别约为40μm和70μm。2)冷轧板材稳定化退火过程中,抗拉强度和屈服强度均下降,而伸长率升高。320℃/1h退火条件下,合金1抗拉强度、屈服强度最高,分别为439MPa和339MPa;合金2次之,抗拉强度、屈服强度分别为414MPa和308MPa;合金3最低,抗拉强度、屈服强度分别为335MPa和172MPa。3)含sc合金板材即使经300℃/1h退火后仍能部分保持加工态的纤维状组织,而含Er合金板材经300℃/1h退火后开始部分再结晶,这是因为al3(sc, Zr)粒子在300℃下仍能钉轧位错和亚晶界,抑制再结晶,而al3(Er,Zr)粗化,抑制再结晶能力减弱。4)合金冷轧板材在200℃以下稳定化退火,剥落腐蚀随温度升高而变差,尤其在经200℃／1h稳定化退火后腐蚀速率最大、剥落腐蚀最严重,三种合金均产生ED级剥落腐蚀;经280℃／1h以上稳定化退火后,抗剥落腐蚀能力增强,腐蚀速率变小,剥落腐蚀性能由E级逐步向N级和P级转化。综合力学和剥落腐蚀性能考虑,三种合金板材最佳退火工艺为320℃／1h。5)三种合金氩弧焊焊接接头拉伸力学性能为：合金1:Rm=348MPa, R0.2=240MPa,焊接系数79.6%;合金2：Rm=345MPa, R0.2=259MPa,焊接系数80.7%;合金3：Rm=289MPa, R0.2=183MPa,焊接系数79.8%。含sc合金接头中热影响区中的al3(sc, Zr)粒子通过阻止位错移动和亚晶界合并使合金1和合金2热影响区仍保持纤维状组织,从而使其具有较强亚结构强化效应。合金3中热影响区中的al3(Er,Zr)粒子粗化,热影响区内发生完全再结晶,亚结构强化效果消失。

关键词： al-mg-mn-sc合金 al-mg-mn-Er合金稳定化退火显微结构拉伸力学性能剥落腐蚀氩弧焊焊接接头

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