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微量Fe对冷轧超细晶Cu-30Zn-0.15Fe合金等温退火组织演化的影响

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金属学报 2016年第3期52卷 369-377页

作者：张笃秀李祎叶友雄沈阳志杨续跃中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410083

采用OM,TEM,SEM/EBSD及硬度测试等手段,研究了微量Fe对冷轧Cu-30Zn-0.15Fe合金在573 K下等温退火过程中组织演化的影响.结果表明,Fe与合金中的杂质P形成hcp结构的Fe_2P第二相颗粒,其粒子尺寸为50-300 nm.冷轧Cu-Zn和Cu-Zn-Fe合金的硬度... 详细信息

采用OM,TEM,SEM/EBSD及硬度测试等手段,研究了微量Fe对冷轧Cu-30Zn-0.15Fe合金在573 K下等温退火过程中组织演化的影响.结果表明,Fe与合金中的杂质P形成hcp结构的Fe_2P第二相颗粒,其粒子尺寸为50-300 nm.冷轧Cu-Zn和Cu-Zn-Fe合金的硬度曲线在退火过程中均分为3个阶段,后者与前者相比第二阶段出现较晚.当硬度趋于稳定时,Cu-Zn-Fe合金的硬度比Cu-Zn合金提高约30 ***2P粒子阻碍晶界迁移和位错运动,使得Cu-Zn-Fe合金退火过程中的Σ3孪晶界的增加速度缓慢、质量分数减少,组织内位错密度、储能较大.Fe2P粒子延迟了Cu-Zn-Fe合金再结晶的发生并抑制再结晶晶粒长大,使其平均晶粒尺寸保持在1.3μm左右.合金的主要强化机制为第二相强化、细晶强化和位错强化.

关键词： Cu-30Zn-0.15Fe合金 Fe2P 显微组织退火再结晶

预变形量对2519A-T9I6铝合金力学性能和组织的影响

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中国有色金属学报 2017年第12期27卷 2434-2442页

作者：董宇叶凌英孙大翔张新明中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410083

研究预变形量对经T9I6工艺处理的2519A铝合金组织和力学性能的影响。通过显微硬度测试、室温拉伸测试检测合金的室温力学性能,采用透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)分析合金的显微组织。结果表明:当预变形量为15%时,合金的屈服强... 详细信息

研究预变形量对经T9I6工艺处理的2519A铝合金组织和力学性能的影响。通过显微硬度测试、室温拉伸测试检测合金的室温力学性能,采用透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)分析合金的显微组织。结果表明:当预变形量为15%时,合金的屈服强度和抗拉强度取得最大值,分别为456.1 MPa和501.6 MPa,继续增大预变形量会导致强度下降;而合金的伸长率随着预变形量的增大而逐渐下降。2519A铝合金在T9I6工艺中强化方式主要为形变强化和析出强化;合金的形变强化效果随着预变形量的增大有增大的趋势,但提升幅度逐渐减小。预变形过程中引入的位错能够与合金在预时效阶段析出的GP区相互作用,从而改善位错分布。当预变形量增大时,基体内会发生回复作用导致位错密度减少,且后续时效过程中GP区析出被抑制,对强化相θ′相的形核产生不利影响,减弱析出强化的效果。

关键词： 2519A铝合金断续时效力学性能显微组织预变形

硅元素对超细晶黄铜力学性能及退火行为的影响

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中国有色金属学报 2016年第2期26卷 317-327页

作者：张祥凯杨续跃中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410083

通过XRD、TEM、EBSD以及拉伸试验研究硅元素对超细晶黄铜力学性能和退火行为的影响。将Cu-20Zn和Cu-20Zn-1.2Si合金在液氮温度(约-196℃)下进行轧制并进行退火处理。结果表明:与液氮轧制后Cu-20Zn合金相比,液氮轧制后Cu-20Zn-1.2Si合金... 详细信息

通过XRD、TEM、EBSD以及拉伸试验研究硅元素对超细晶黄铜力学性能和退火行为的影响。将Cu-20Zn和Cu-20Zn-1.2Si合金在液氮温度(约-196℃)下进行轧制并进行退火处理。结果表明:与液氮轧制后Cu-20Zn合金相比,液氮轧制后Cu-20Zn-1.2Si合金的强度显著提升,这是因为加入的硅元素使得层错能降低,使其变形后具有细小的晶粒以及较高的位错和孪晶密度。Cu-20Zn-1.2Si合金热稳定性的提升源自层错能(SFE)的降低以及硅原子与位错的相互作用,使得其内部位错运动受阻。退火后的Cu-20Zn-1.2Si合金优异的强度和塑性的综合力学性能源自其组织内部细小的晶粒、形变孪晶以及大量的退火孪晶和HAGBs的共同作用。

关键词：铜合金层错能力学性能孪晶退火行为

轴承用耐磨Al-Sn-Cu合金的显微组织与性能

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中国有色金属学报 2015年第12期25卷 3327-3335页

作者：章升程潘清林李波黄星中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410083

采用直接水冷铸造法制备Al-Sn-Cu合金,通过室温力学性能测试、摩擦磨损试验、金相显微分析(OM)、扫描电镜分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、透射电镜分析(TEM)等手段对合金不同状态下的力学性能、摩擦磨损性能、显微组织结构及其演变规... 详细信息

采用直接水冷铸造法制备Al-Sn-Cu合金,通过室温力学性能测试、摩擦磨损试验、金相显微分析(OM)、扫描电镜分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、透射电镜分析(TEM)等手段对合金不同状态下的力学性能、摩擦磨损性能、显微组织结构及其演变规律进行研究。结果表明:经过(480℃,19 h)均匀化处理,合金组织中呈连续网状分布的β(Sn)消失,变成球状和块状依附或者围绕在Al_2Cu周围;挤压变形之后,β(Sn)和Al_2Cu被拉长破碎并得到细化,组织得到改善。合金适宜的固溶-时效制度为(490℃,1 h)固溶、水淬后(190℃,4 h)时效,在此状态下,晶内出现弥散分布的Al_2Cu析出相和纳米级尺寸的β(Sn),合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、摩擦因数和磨痕宽度分别为318 MPa、252 MPa、10.5%、0.1053和1446.49μm,具有良好的力学性能和摩擦磨损性能。

关键词： Al-Sn-Cu合金挤压组织力学性能摩擦磨损性能固溶时效处理

Effects of sliding velocity and normal load on tribological behavior of aged Al-Sn-Cu alloy

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2016年第7期26卷 1809-1819页

作者：章升程潘清林严杰黄星中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410083

The tribological behavior of aged Al-Sn-Cu alloy rubbed in the presence of lubricant over a range of sliding velocities and normal loads was investigated. The results showed that peak-aged （PA） alloy had a better tribological behavior than under-aged （UA） and over-aged （OA） alloys, which could be attributed to the optimized strength-ductility matching and a better hardness under PA condition. Wear rate and friction coefficient showed great sensitivity to applied sliding velocity and normal load. The wear rate and friction coefficient of the alloy exhibited a reduction trend with the increase in sliding velocity. The low wear rate and friction coefficient of alloy at high velocities were due to the effectively protected film and homogeneous Sn on surface. However, an increase in normal load led to an obvious increment in wear rate. The friction coefficient exhibited a fluctuant trend with the increase of normal loads. The seriously destroyed film and abraded Sn resulted in poor tribological behavior at high normal loads. The Sn particles and lubricant film which includes low shear interfacial lubricating layer and oxide tribolayer are the key to the tribological behavior of Al-Sn-Cu alloy.

关键词： Al-Sn-Cu alloy tribological behavior sliding velocity normal load aging

自然时效对Al-Zn-Mg合金型材抗应力腐蚀性能的影响

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中国有色金属学报 2017年第8期27卷 1542-1550页

作者：钱鹏伟邓运来张臻赵龙唐鸿远叶凌英中南大学轻合金研究院中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心中南大学材料科学与工程学院

采用电导率实验与慢应变速率拉伸实验研究自然时效对Al-Zn-Mg合金型材应力腐蚀断裂的影响,通过扫描电镜、透射电镜等显微组织分析揭示其性能变化的机理。结果表明:Al-Zn-Mg合金型材的电导率随着自然时效时间的延长呈下降趋势,停放至28 ... 详细信息

采用电导率实验与慢应变速率拉伸实验研究自然时效对Al-Zn-Mg合金型材应力腐蚀断裂的影响,通过扫描电镜、透射电镜等显微组织分析揭示其性能变化的机理。结果表明:Al-Zn-Mg合金型材的电导率随着自然时效时间的延长呈下降趋势,停放至28 d左右基本达到稳定状态,稳定后合金的内、外表层电导率分别为32.20(IACS)%与31.50(IACS)%。自然时效后再进行人工时效((90℃,12 h)+(169℃,11 h)),Al-Zn-Mg合金型材的抗拉强度(Rm)随自然时效时间的延长而显著降低,但合金的抗应力腐蚀性能明显提高;自然时效后,合金内晶界无沉淀析出带变宽(PFZ),晶界析出相尺寸与间距变大。

关键词： Al-Zn-Mg合金型材自然时效电导率力学性能应力腐蚀性能

Al-Ti-C和Al-Ti-B对7050铝合金微观组织与力学性能的影响

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材料工程 2015年第12期43卷 75-80页

作者：黄元春杜志勇肖政兵颜徐宇中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410012 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410012

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),结合拉伸力学性能与维氏硬度测试,研究了Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C晶粒细化剂对含Zr的7050铝合金铸态、均匀化态以及时效变形态的微观组织演变规律、第二相析出行为及力学性能的影响。结... 详细信息

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),结合拉伸力学性能与维氏硬度测试,研究了Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C晶粒细化剂对含Zr的7050铝合金铸态、均匀化态以及时效变形态的微观组织演变规律、第二相析出行为及力学性能的影响。结果表明:在7050合金中,Zr元素会使Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C均发生细化"中毒现象",降低晶粒细化剂的细晶效果;与Al-Ti-1B相比,增大Al-Ti-0.2C晶粒细化剂的添加量对于缓解"Zr中毒"现象,细化晶粒更有效,且能够提高合金强度与硬度,并使合金保持较好伸长率;同时,使用Al-5Ti-0.2C晶粒细化剂的7050合金,其第二相的分布较使用Al-5Ti-1B晶粒细化剂更加弥散、均匀。

关键词： Al-5Ti-0.2C Al-5Ti-1B 7050铝合金晶粒细化 Zr中毒

高Zn超强Al-Zn-Mg-Cu系合金的铸态及均匀化态组织

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中国有色金属学报 2018年第12期28卷 2393-2403页

作者：袁丁玲陈送义周亮昌江郁陈康华中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410083 中南大学轻质高强结构材料重点实验室长沙410083

利用Thermo-cale软件计算及OM、SEM、XRD、DTA等分析手段,对比研究几种高Zn型超强Al-Zn-Mg-Cu系合金的铸态与均匀化态组织。结果表明:高Zn低Cu含量的7037、7056、7097铝合金铸态组织中主要存在a(Al)+Mg(Zn,Cu,Al)_2共晶组织,经多级均匀... 详细信息

利用Thermo-cale软件计算及OM、SEM、XRD、DTA等分析手段,对比研究几种高Zn型超强Al-Zn-Mg-Cu系合金的铸态与均匀化态组织。结果表明:高Zn低Cu含量的7037、7056、7097铝合金铸态组织中主要存在a(Al)+Mg(Zn,Cu,Al)_2共晶组织,经多级均匀化热处理后非平衡结晶相基本溶解;高Zn高Cu含量的7095铝合金沿晶界呈网状分布的粗大凝固组织主要由a(Al)、Mg(Zn,Cu,Al)_2相、T(AlZnMgCu)相以及少量的θ(Al_2Cu)相组成,经均匀化热处理后,仅存在少量AlZnMgCu相;高Zn低Cu含量合金凝固及均匀化组织中非平衡结晶相少的主要原因是合金成分远离极限固溶度曲线。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu系合金相图计算铸态组织均匀化

微量Co对7056铝合金组织与腐蚀性能的影响

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材料导报 2019年第2期33卷 314-320页

作者：周亮陈送义彭振凌张星临范淑敏昌江郁袁丁玲陈康华中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心长沙410083 中南大学轻质高强结构材料重点实验室长沙410083

通过金相观察、晶间腐蚀、电化学腐蚀、扫描电镜和透射电镜等测试分析方法,研究了微量Co对7056铝合金组织与腐蚀性能的影响。研究表明,与未添加Co合金相比,添加微量Co的7056铝合金的应力腐蚀寿命提高了22. 57%,应力腐蚀断裂强度从511 MP... 详细信息

通过金相观察、晶间腐蚀、电化学腐蚀、扫描电镜和透射电镜等测试分析方法,研究了微量Co对7056铝合金组织与腐蚀性能的影响。研究表明,与未添加Co合金相比,添加微量Co的7056铝合金的应力腐蚀寿命提高了22. 57%,应力腐蚀断裂强度从511 MPa增加到559 MPa,应力腐蚀因子从0. 118降到了0. 064。添加微量Co的7056铝合金形成了更加均匀细小的Al3Zr弥散相,更有效地钉扎位错和亚界晶,使基体保持形变回复组织和小角度晶界,抑制再结晶,保持了细小的亚晶组织。亚晶界析出相与晶内接近,从而降低了晶间腐蚀的电化学动力,提升了抗晶间腐蚀性能。此外,其晶界析出相所占面积分数增大,相当于增加了电化学反应过程阳极相对阴极的比例,导致阳极电流减小,晶界析出相溶解速率降低。不连续的晶界析出相能够阻断沿晶界阳极溶解通道,减缓沿晶腐蚀,提高合金抗应力腐蚀性能。

关键词： Co元素腐蚀性能再结晶晶界析出相