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微量Sn添加对Al-Cu-Mg合金均匀化过程中组织演变的影响

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材料热处理学报 2023年第4期44卷 78-86页

作者：李彩琼刘浩然王明刚余鑫祥烟台南山学院工学院山东烟台265713 烟台南山学院材料科学与工程学院山东烟台265713

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)和X射线衍射(XRD)等研究了微量Sn添加对Al-Cu-Mg合金均匀化前后微观组织演变的影响,同时对合金拉伸性能进行了测试。结果表明:Al-Cu-Mg-Sn合金中初生Mg_(2) Sn相的形成为剩余... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)和X射线衍射(XRD)等研究了微量Sn添加对Al-Cu-Mg合金均匀化前后微观组织演变的影响,同时对合金拉伸性能进行了测试。结果表明:Al-Cu-Mg-Sn合金中初生Mg_(2) Sn相的形成为剩余α(Al)液相的凝固提供了异质形核点,细化了Al-Cu-Mg合金的晶粒尺寸,由约300μm减少至约150μm。一级均匀化热处理(490℃保温22 h)后,含Sn合金中虽然具有更多的Al_(2) Cu相残留,但可通过更高温的二级均匀化热处理(510℃保温3 h)得到有效消除,且合金中的Al_(7)Cu_(2) Fe相也得到了较大幅度的细化和球化。添加微量Sn后,合金的抗拉强度由209 MPa提升至256 MPa,断后伸长率由3%提升至5.5%。断裂方式由解理断裂为主转变为出现大量韧窝的塑性断裂。

关键词： Al-Cu-Mg合金 Sn 均匀化微观组织拉伸性能

7系铝合金η′→η_(2)相转变过程中主元素的作用

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中国有色金属学报 2022年第8期32卷 2222-2230页

作者：欧奕孜江勇烟台南山学院材料科学与工程学院烟台265713 中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了7系铝合金亚稳η′相→稳定η_(2)相转变过程中主元素的行为和作用。计算结果表明:η′→η_(2)相转变过程伴随Al原子的排出,主要源于基体中Cu和过剩Mg原子对η′相中Al原子的固溶置换。Cu... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了7系铝合金亚稳η′相→稳定η_(2)相转变过程中主元素的行为和作用。计算结果表明:η′→η_(2)相转变过程伴随Al原子的排出,主要源于基体中Cu和过剩Mg原子对η′相中Al原子的固溶置换。Cu和Mg固溶可以提高η′相的稳定性,但过量固溶可能会抑制η′→η_(2)相转变,甚至形成其他富Cu/Mg析出相。实验表征的η_(2)/Al界面应为Zn终端型结构。基体中的Cu、过剩Mg和Zn均会偏析到界面上的间隙位,促使η_(2)相长大。

关键词： η′相 η_(2)相相转变主合金元素界面第一性原理

电子封装用Al-50%SiC复合材料的组织和性能（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2016年第10期26卷 2647-2652页

作者：滕飞余琨罗杰房宏杰史春丽戴翌龙熊汉青烟台南山学院材料科学与工程学院烟台265713 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

采用粉末冶金法制备体积分数为50%、不同SiC颗粒尺寸(平均尺寸为23、38和75μm)的Al/SiC复合材料。研究SiC颗粒尺寸和退火对Al/SiC复合材料组织和性能的影响。结果表明,在所得复合材料中,SiC颗粒均匀分布在铝基体中。粗Si C颗粒能提高... 详细信息

采用粉末冶金法制备体积分数为50%、不同SiC颗粒尺寸(平均尺寸为23、38和75μm)的Al/SiC复合材料。研究SiC颗粒尺寸和退火对Al/SiC复合材料组织和性能的影响。结果表明,在所得复合材料中,SiC颗粒均匀分布在铝基体中。粗Si C颗粒能提高材料的热膨胀系数和热导率,细SiC颗粒降低材料的热膨胀系数和提高抗弯强度。经过400°C、6 h退火后,SiC颗粒的尺寸和形态没有发生变化,但材料的热膨胀系数和抗弯强度降低,热导率增大。退火后,SiC颗粒尺寸为75μm复合材料的热导率为156 W/(m·K),热膨胀系数为11.6×10^(-6)K^(-1),抗弯强度为229 MPa。

关键词： Al-50%SiC复合材料粉末冶金热性能抗弯强度电子封装材料

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5xxx系铝合金研究现状及发展趋势

材料导报 2023年第21期37卷 207-216页

作者：房洪杰刘慧孙杰张倩余琨烟台南山学院工学院山东烟台265713 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

5xxx系铝合金因具有高耐蚀性又被称为防锈铝,是海洋工程装备的重要材料之一。随着海洋工业的快速发展和海洋环境的复杂多变,人们对海洋工程装备用材料的性能提出了更高的要求,因此5xxx系铝合金材料既要保证轻质高强还要进一步提高耐蚀... 详细信息

5xxx系铝合金因具有高耐蚀性又被称为防锈铝,是海洋工程装备的重要材料之一。随着海洋工业的快速发展和海洋环境的复杂多变,人们对海洋工程装备用材料的性能提出了更高的要求,因此5xxx系铝合金材料既要保证轻质高强还要进一步提高耐蚀性。本文综述了5xxx系铝合金中主加合金元素的含量范围,讨论了微合金元素对5xxx系铝合金组织与性能影响研究现状,分析了5xxx系铝合金的制备和热处理工艺,阐明了5xxx系铝合金热变形工艺与热处理工艺的协同调控、组织细化和性能提升的发展趋势,最后对5xxx系铝合金的微合金化、热处理工艺、热变形行为及耐腐蚀性能等方面的研究进行了展望。

关键词： 5xxx系铝合金热处理工艺热加工工艺协同调控机理

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开孔泡沫镍的压缩和吸能性能（英文）

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2017年第1期27卷 117-124页

作者：范素峰张涛余琨房宏杰熊汉青戴翌龙马家骥姜大越朱化龙烟台南山学院材料科学与工程系烟台265713 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

研究在室温条件下不同相对密度、不同预拉伸程度的泡沫镍的准静态压缩性能。准确地测定包括屈服强度、弹性模量、能量吸收密度和能量吸收效率等压缩性能。结果表明,屈服强度、弹性模量和能量吸收密度的压缩性能随着泡沫镍的相对密度的... 详细信息

研究在室温条件下不同相对密度、不同预拉伸程度的泡沫镍的准静态压缩性能。准确地测定包括屈服强度、弹性模量、能量吸收密度和能量吸收效率等压缩性能。结果表明,屈服强度、弹性模量和能量吸收密度的压缩性能随着泡沫镍的相对密度的增加而增加。压缩性能对泡沫镍基体的拉伸程度较为敏感,屈服强度、弹性模量和能量吸收密度随着预拉伸程度的增加而降低。然而,能量吸收效率对相对密度和预拉伸程度并不敏感。能量吸收效率在坍塌平台区末期达到最大值。

关键词：泡沫镍压缩性能相对密度预拉伸程度

Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.12Ce合金铸锭的均匀化退火及组织演变

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中国有色金属学报 2017年第3期27卷 459-467页

作者：袁新雄尹登峰余鑫祥潘康观卢少康胡婷吕正风祝贞凤中南大学材料科学与工程学院长沙410083 烟台南山学院工学院烟台265713

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、波谱分析(WDS)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC)等技术对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.12Ce合金铸态组织及均匀化退火过程中的组织演变进行研究。结果表明:该合金铸态组织存在严重的... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、波谱分析(WDS)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC)等技术对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.12Ce合金铸态组织及均匀化退火过程中的组织演变进行研究。结果表明:该合金铸态组织存在严重的枝晶偏析,主要由α(Al)基体、α(Al)+Mg(Zn,Al,Cu)_2非平衡共晶组织以及少量的θ(Al_2Cu)相、Al_8Cu_4Ce相、Al_7Cu_2Fe相构成;均匀化退火过程中,大量层片状共晶组织溶入基体,同时转变生成Al_2Cu Mg相;合金的过烧温度为474.87℃;合金的最佳单级均匀化退火工艺为465℃、40 h,这与均匀化动力学方程测算结果接近;合金经(435℃,8 h)+(470℃,32 h)双级均匀化退火处理后,回溶效果更好,主要残留相为难溶的Al_2CuMg相,少量含Fe杂质相以及Al_8Cu_4Ce相。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.12Ce合金均匀化组织演变均匀化动力学

固溶工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

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材料热处理学报 2023年第11期44卷 52-61页

作者：李彩琼夏琳王明刚樊梦丽孙有政余鑫祥烟台南山学院科技与数据学院山东烟台265713 烟台南山学院材料科学与工程学院山东烟台265713 山东南山铝业股份有限公司山东烟台265700

首先对Al-Zn-Mg-Cu合金分别进行了二级固溶处理(450℃×30 min+470℃×60 min)和三级固溶处理(450℃×30 min+470℃×60 min+485℃×30 min),随后对其进行了120℃时效24 h的处理。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜等研... 详细信息

首先对Al-Zn-Mg-Cu合金分别进行了二级固溶处理(450℃×30 min+470℃×60 min)和三级固溶处理(450℃×30 min+470℃×60 min+485℃×30 min),随后对其进行了120℃时效24 h的处理。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜等研究了不同工艺固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和性能的影响,并对固溶时效态合金的拉伸性能和晶间腐蚀性能进行了测试。结果表明:与二级固溶工艺相比,经过三级固溶工艺处理后,Al-Zn-Mg-Cu合金中高温残留相Al_(2)CuMg得到有效消除,合金时效态样品晶间腐蚀24 h后最大侵蚀深度由250.78μm降至124.22μm,同时合金的拉伸性能得到提升,抗拉强度由601 MPa提升至653 MPa,屈服强度由546 MPa提升至596 MPa,断后伸长率由10.3%提升至14.5%。这主要是由于Al_(2)CuMg残留相在固溶过程中的消除提高了淬火态Cu、Mg溶质原子的过饱和度,增加了晶内析出相的体积分数,即晶内析出相与位错相互作用的剪切强化效果得以提升。同时拉伸过程中可能发生在Al_(2)CuMg粗大相附近的应力集中也被减弱,合金的塑性得到改善。此外,Al_(2)CuMg残留相的消除提高了合金在时效过程中晶界析出相中的Cu含量,提高了其晶间腐蚀性能。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金固溶工艺微观组织拉伸性能晶间腐蚀

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钪对Al-Mg-Mn合金组织性能的影响

中国稀土学报 2024年

作者：房洪杰孙杰杨喻曾李枞于元秋杨俊彦烟台南山学院材料科学与工程学院临沂大学化学化工学院枣庄学院机电工程学院

Al-Mg-Mn合金因自身轻质高强的优点被广泛应用于海洋工程装备、汽车和航空航天领域，如何提升该合金的综合性能发挥更大作用有非常重要的意义。本工作在Al-Mg-Mn合金中添加了稀土Sc元素，同时引入过渡族元素Zr，研究了不同Sc元素含量以... 详细信息

Al-Mg-Mn合金因自身轻质高强的优点被广泛应用于海洋工程装备、汽车和航空航天领域，如何提升该合金的综合性能发挥更大作用有非常重要的意义。本工作在Al-Mg-Mn合金中添加了稀土Sc元素，同时引入过渡族元素Zr，研究了不同Sc元素含量以及稀土Sc和过渡族元素Zr协同调控作用对合金性能的影响。通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、电化学工作站、力学性能试验机开展了微观组织、力学性能和腐蚀性能的研究。结果表明，稀土Sc元素能够明显细化合金铸态晶粒，Sc元素和Zr元素的协同调控细化晶粒效果最好；随着Sc元素含量的增加，合金的力学性能得到提升，同时添加0.2%Sc+0.2%Zr元素的合金力学性能最好；通过电化学极化曲线发现，稀土Sc元素能够提升耐腐蚀性能，同时添加0.2%Sc+0.2%Zr元素的合金耐腐蚀性能最好。

关键词： Al-Mg-Mn合金力学性能耐腐蚀性能微合金化

热轧与冷轧对3104铝合金微观组织演变和亚结构的影响

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同方期刊数据库

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塑性工程学报 2022年第11期29卷 233-239页

作者：李大林朱鹏程张子豪王鹏飞尹欣烟台南山学院材料科学与工程学院山东烟台265713 烟台南山学院山东省高校轻合金加工成形实验室山东烟台265700 航鑫材料科技有限公司山东烟台265713

对热轧和冷轧过程中3104铝合金边部、1/4处和心部的微观结构变化规律进行了研究,运用差热、透射电镜、X射线衍射和电子背散射衍射技术对微观组织结构和构成进行了系统表征。结果表明,3104铝合金热轧后的基体组织中仍存在部分尺度较大的... 详细信息

对热轧和冷轧过程中3104铝合金边部、1/4处和心部的微观结构变化规律进行了研究,运用差热、透射电镜、X射线衍射和电子背散射衍射技术对微观组织结构和构成进行了系统表征。结果表明,3104铝合金热轧后的基体组织中仍存在部分尺度较大的共晶结晶相,弥散相的析出存在于均热和热轧过程中。热轧后,相比于心部和1/4处,边部的基体组织中存在更多的位错,并且有大量亚晶生成;边部、心部和1/4处晶粒尺寸大小分布不均匀,心部的晶粒尺寸为10~200μm,平均晶粒尺寸为51.15μm;边部和1/4处的晶粒尺寸范围为10~80μm,平均晶粒尺寸分别为22和25μm。冷轧过程中,三机架的位错密度较单机架高,存在的胞状亚晶尺寸和亚晶尺寸偏小。

关键词：铝合金热轧冷轧微观组织晶粒尺寸