尹志民
,
邓英
,
赵凯
,
段佳琦
,
唐蓓
,
何振波
,
彭勇宜
,
姜锋
,
潘清林
中国有色金属学报
采用力学性能测试和电子显微分析技术研究了不同加工处理条件下Al-5.4Zn-2.0-Mg-0.25Cu-0.1Sc-0.1Zr合金的显微组织及性能演变.结果表明:在半连续激冷铸造条件下,铸锭存在晶界偏析,形成了富Zn、Mg的非平衡相和富Fe、Si、Mn的杂质相；经470℃、12 h均匀化处理后,富Zn、Mg的非平衡相溶入基体,仅剩下少量富Fe、Si、Mn的杂质相；与此同时,铸锭合金固溶体分解析出纳米级的Al3(Sc,Zr)相,470℃、12h是研究合金合适的铸锭均匀化制度；铸锭热变形过程中,随试验温度升高合金强度逐渐降低,伸长率则先增加而后降低,350～400℃的温度范围内合金具有较稳定的热变形抗力和塑性,是合宜的热变形温度范围；合金冷轧板材经470℃、1h固溶处理后,热变形过程中形成的大量非平衡相溶入基体形成过饱和固溶体,时效过程中脱溶顺序为asss(α过饱和固溶体)→GP区→η’相→η相.合金板材最佳固溶-时效工艺为(470℃,1h)固溶+(120℃,24 h)时效,在此条件下,试验合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达533MPa、494 MPa和15％.试验合金的高强度主要来源于η’相析出强化、添加微量Sc和Zr引起的亚晶强化和亚结构强化以及Al3(Sc,zr)相的弥散强化.
关键词:
Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金
,
板材
,
铸锭均匀化
,
热塑性
,
固溶-时效
,
组织
,
力学性能
,
演变
邓英
,
尹志民
,
何振波
,
石凯
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.3.002
采用硬度、电导率测量和X射线物相分析技术研究了铝锌镁钪合金铸锭均匀化处理过程中组织和性能的变化规律,结果表明,铸态合金过饱和程度高,合金电导率较低而硬度较高;铸锭均匀化处理过程中,随均匀化温度升高,T相先大量析出后逐渐回溶入固溶体基体,基体固溶度先降后升,合金电导率先升后降,合金硬度则先降后升,更高温度均匀化,晶粒粗化,硬度又下降.在此基础上,运用Matlab神经网络工具箱进行BP神经网络设计,采用改进的BP网络Levenberg-Marquardt算法对权值和阈值进行训练,建立了铝锌镁钪合金均匀化工艺参数到性能预测的BP神经网络模型.实验验证结果表明,该模型计算值与实验值吻合精度高,泛化检测点电导率相对误差≤±0.23%,硬度相对误差≤±1.90%,可有效预测和分析均匀化工艺对铝锌镁钪合金性能的影响,为优化均匀化工艺、降低试验成本提供一种新方法.
关键词:
铝锌镁钪合金
,
均匀化
,
BP神经网络
,
Levenberg-Marquardt算法
姜锋
,
赵娟
,
蹇海根
,
何振波
,
雷学锋
金属学报
采用Al-Mg-Sc-Zr焊丝为填充材料对Al-Mg-Sc合金薄板进行手工非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊), 并对焊接接头进行350 ℃下保温1 h的焊后热处理.通过拉伸实验、显微硬度测试、SEM及TEM观察对热处理前、后的Al--Mg--Sc合金焊接接头的力学性能及微观组织进行了对比研究.结果表明:热处理前焊接接头强度为 332 MPa; 经350 ℃/1 h热处理后,焊接接头强度增至410 MPa, 焊接接头强度系数达到0.98, 焊接接头延伸率由5.6%增加至14.4%, 并且焊缝区的显微硬度得到大幅度提高, 拉伸时断裂位置由焊缝区转移到了熔合区. 焊后热处理使焊缝区析出大量弥散分布的Al3(Sc, Zr)粒子, 这些粒子与基体共格, 使焊缝区的硬度、抗拉强度和屈服强 度大幅度提高.
关键词:
非熔化极惰性气体保护焊
刘君城
,
金龙兵
,
何振波
,
路丽英
,
刘红伟
,
张永安
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.06.004
采用Gleeble-1500D热模拟机进行热压缩变性试验,研究7N01铝合金在变形温度为340 ～460℃、应变速率为0.01～ 10.00 s-1条件下的流变应力行为.结果表明:变形温度和应变速率对合金流变应力有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增加而升高；合金在低应变速率(0.01,0.10,1.00s-1)时主要为动态回复软化机制,而在高应变速率(10.00 s-1)时出现动态再结晶软化；7N01铝合金的高温流变行为可用Zener-Hollomon参数描述.
关键词:
7N01铝合金
,
热压缩变形
,
流变应力
,
Zener-Hollomon参数
尹志民
,
肖静
,
雷学锋
,
何振波
,
聂波
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.01.012
采用铸锭冶金法制备了 Al-6.0Zn-2.0Mg-0.12Zr 和 Al- 6.0Zn - 2.0Mg - 0.2Sc - 0.12Zr 两种合金板材,以 Al-Mg-Sc-Zr焊丝为焊接填充材料,对3 mm厚的上述两种合金板材进行氩弧焊接,之后对两种接头的显微组织和力学性能进行对比研究.结果表明:第一,微量Sc可以显著提高Al-Zn-Mg-Zr合金基材的拉伸性能,基材强度的提高来源于晶粒细化强化、Al3(Sc,Zr)粒子的析出强化和Al3(Sc,Zr)粒子引起的亚结构强化;第二,焊接过程中,不含 Sc 的合金焊接接头热影响区内η相(MgZn2)粒子和晶粒明显粗化,含 Sc的合金焊接接头热影响区内η相(MsZn2)粒子也明显粗化,但晶粒大小没有明显变化,由于Al3(Sc、Zr)粒子稳定性高,不容易粗化和团聚,对位错和亚晶界仍然起钉扎作用,热影响区仍然保持未再结晶组织,过时效软化现象相对于传统的铝镁合金来说不是很严重;第三,微量 Sc 可以明显提高 Al-Zn-Mg-Zr 合金焊接接头的强度,与不加 Sc 的合金焊接接头相比,添加Sc的合金拉伸强度从395 MPa提高到447 MPa,强度系数从 0.7 提高到0.8.强度的提高主要来源于晶粒细化强化、Al3(Sc,Zr)粒子的析出强化和由于Al3(Sc,Zr)粒子的高稳定性导致的的抗热循环软化能力的提高.
关键词:
Al-Zn-Mg-Zr合金焊接
,
钪
,
显微组织
,
力学性能
尹志民
,
蒋蓉蓉
,
危明
,
聂波
,
石钰
,
何振波
材料热处理学报
采用力学性能测试、金相、X射线衍射物相分析、电子显微分析研究了固溶-时效处理对B93合金锻件组织和性能的影响.结果表明,B93合金锻件锻态存在大量的η(MgZn2)和Mg32(Al3Zn)49平衡相,表现出明显的力学性能各向异性;锻件固溶处理后平衡相溶入基体,力学性能各向异性摹本消除.B93合金锻件最佳热处理工艺为470℃×50min固溶-120℃/24h+170℃/16h双级时效.双级时效后η'(MgZn2)从基体中弥散析出,析出相粒度在15-20nm,晶界上的平衡相旱离散状态,无沉淀析出带也比较窄,这是一种比较理想的显微组织结构模式.在此条件下,锻件的抗拉强度、屈服强度和伸长率的范围分别为437-439MPa、383-387MPa和5.5%～9.0%.
关键词:
Al-Zn-Mg-Cu合金
,
锻件热处理
,
组织
,
力学性能
彭勇宜
,
尹志民
,
雷学锋
,
潘清林
,
何振波
稀有金属材料与工程
采用搅拌摩擦焊对铝镁钪合金热轧板和冷轧.退火板进行焊接.测定焊接接头的硬度分布和拉伸力学性能,采用金相和透射电子显微技术分析焊缝区显微组织特征和力学性能的关系.结果表明,热轧板和冷轧.退火板搅拌摩擦焊焊接系数高达92%;焊接接头上焊核区硬度最低、拉伸断口位于焊核区;焊核区在热循环作用下发生部分再结晶导致的亚结构强化的减弱以及.Al3(Sc,Zr)粒子共格强化作用的消失是搅拌摩擦焊焊核区强度下降的主要原因.
关键词:
铝镁钪合金
,
搅拌摩擦焊
,
组织与性能
,
亚结构强化
,
Al3(Sc,Zr)
郭加林
,
尹志民
,
商宝川
,
聂波
,
何振波
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.01.001
采用室温拉伸性能测试、金相组织观察、XRD反极图测定和透射电子显微分析等方法研究了冷轧态和T3态2mm厚2524铝合金薄板不同取向条件下的显微组织和拉伸力学性能.以{110}<112>单组分织构模型为基础,研究了织构与平面各向异性的关系.结果表明,2524冷轧态和T3态铝合金薄板在与轧制方向成45°和60°方向上的强度较0°、30°和90°方向上的强度低,延伸率则是45°方向上最高;轧向力学性能优于横向力学性能;冷轧态合金薄板的平面各向异性高于T3态合金板材;2524冷轧态合金薄板的主要织构为{110}<112>,次要织构为{311}<112>;2524-T3态铝合金成品薄板的主要织构为{110}<001>;2524铝合金薄板的平面各向异性与合金的晶粒结构以及晶体学织构密切有关,其中晶体学织构是造成合金板材平面各向异性的主要原因.
关键词:
2524铝合金
,
力学性能
,
平面各向异性
,
反极图
,
晶体织构
黄继武
,
尹志民
,
聂波
,
陈继强
,
何振波
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2007.04.003
用原位加热X射线衍射方法测量了7A52合金铸锭在不同温度下的X射线衍射谱,确定不同温度下该合金中存在的物相,精确计算基体在不同温度下的点阵常数和不同温度区间的热膨胀系数.试验结果表明:7A52合金铸锭由基体、少量η(MgZn2)、T(Mg32(Al,Zn)49)相和难熔相Al6Mn组成;随温度升高,合金元素从基体中析出形成η和T相,在300 ℃左右T相大量析出;T相在高于300 ℃的温度下逐步回溶入基体,形成单一固溶体.在低于100 ℃和高于450 ℃的温度区间内点阵常数变化主要受温度影响,而在介于以上温度的中间区段点阵常数变化平缓,基体点阵常数的变化受温度和相变双重因素影响.采用高温原位X射线衍射方法测量物相的热膨胀系数是可行且精确的.
关键词:
7A52铝合金
,
原位X射线衍射
,
点阵常数
,
热膨胀
,
物相
聂波
,
尹志民
,
朱大鹏
,
姜锋
,
何振波
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.02.020
采用半连续铸造制备了成分为Al-6Mg-0.4Mn-0.4(Sc-Zr),规格为300 mm×1000 mm的铝镁钪合金扁锭,研究了均匀化处理对铸态合金硬度、电导率和显微组织的影响.结果表明,铸态合金在均匀化处理过程中,350℃以下均匀化,合金硬度随退火温度升高而升高;350℃以上均匀化,合金硬度和硬度峰值随退火温度上升而降低,电导率则随退火温度的升高和保温时间的延长而单调上升.铸态合金均匀化处理过程中有类似于传统铝合金固溶时效过程中的析出特性,析出相主要为Al3(Sc,Zr),还有少量Al6Mn相粒子.硬度变化是半连续铸锭过程形成的含钪锆过饱和固溶体发生分解析出Al3(Sc,Zr)粒子所致.同时,含钪锆过饱和固溶体的分解析出导致基体固溶度的贫化,降低了合金的电子散射能力,合金的电导率升高.研究合金铸锭均匀化处理过程中Al3(Sc,Zr)粒子的最佳析出工艺为:300～350℃,6～8 h.
关键词:
铝镁钪合金
,
均匀化处理
,
A13(Sc,Zr)粒子
,
析出特性
