刘伟伟
,
杨涛
,
黄晖
,
聂祚仁
,
王月
,
文胜平
,
高坤元
有色金属工程
doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2012.05.004
用硬度测试、金相分析、透射电镜分析等方法研究铒元素对轧制后6063合金时效过程中β″相析出的影响.结果表明,铒元素的加入对固溶后的合金再结晶晶粒长大有非常明显的抑制作用,适量的铒元素有助于合金力学性能的改善,与合金生成的Al3Er相对合金β″相的析出有促进作用,有利于合金硬度的提高.
关键词:
6063合金
,
稀土元素
,
时效处理
,
显微组织
王欢
,
黄晖
,
聂祚仁
,
文胜平
,
高坤元
,
王月
,
张萍萍
稀有金属
以Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金为基础,对该材料的冷轧态,温轧态,完全退火态进行拉伸测试和疲劳裂纹扩展速率测试.运用电子背散射衍射(EBSD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM)对合金的原始组织、疲劳断口、裂纹扩展路径进行观察,研究微观组织对材料拉伸性能及疲劳裂纹扩展速率的影响.结果表明:温轧态屈服强度高,裂纹扩展抗力大,实现了高强高耐损伤性能的匹配.这主要是由于温轧态轧制过程中发生动态回复,位错缠结规整化,具有较多的亚晶界,该种组织模式对材料的屈服强度和疲劳裂纹扩展抗力均有提高.
关键词:
Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金
,
拉伸性能
,
疲劳裂纹扩展速率
,
温轧
雷欣
,
聂祚仁
,
黄晖
,
文胜平
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201506003
对含铒铝合金板材进行不同工艺的轧制及热处理,得到了具有不同织构的铝合金板材,再通过中心裂纹板材的高周疲劳试验,研究了织构对合金疲劳裂纹扩展的影响.结果表明:合金板材中织构的含量与板材轧制变形量及退火温度有关;板材中疲劳裂纹总是倾向于沿Schmid因子较大的方向扩展;板材中织构越多,则晶粒间取向差角越小,疲劳裂纹偏折越小,裂纹扩展路径越短,疲劳裂纹扩展速率越快;板材中织构越少,晶粒间取向差角越大,疲劳裂纹偏折越厉害,裂纹扩展路径越长,疲劳裂纹扩展速率降低.
关键词:
疲劳裂纹扩展
,
含铒铝合金
,
织构
朱世旦
,
黄晖
,
聂祚仁
,
文胜平
,
张志军
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.02.006
采用金属型水冷模铸造制备了不同含铒量的Al-Er二元合金,通过对铸态及均匀化处理后实验合金的金相观察、电子探针(EPMA)以及透射电镜分析,研究了对不同含量的Er在AI-Er合金中的存在形式及固溶Er在纯铝中的固溶度.结果表明,在本实验条件下铒元素以过饱和固溶体形式存在于α-Al中和以Al3Er化合物的形式分布在晶界上,另外Er在铝基体的最大固溶度为O.1%(质量分数).
关键词:
铝铒合金
,
固溶度
,
EPMA
,
Al3Er相
文胜平
,
林双平
,
宫博
,
黄晖
,
聂祚仁
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.06.003
采用XRD、高分辨透射电镜及选取电子衍射等手段研究了含铒Al-4.5Mg-0.7Mn-0.1Zr合金中Al3Er相的形成及其微观结构.结果表明Er的含量达到0.4%时,除部分固溶于Al基体中之外,凝固过程中Er开始析出形成初生Al3Er相,初生的Al3Er相以离异共晶的形式形成并分布于晶界处.470℃/20 h均匀化退火过程中,过饱和固溶的Er析出,形成与基体取向相同的共格的Ll2结构的Al3Er相粒子.粒子的大小为15 nm左右,由于界面能各向异性的结果,粒子的形貌是由低表面能的{100}和{110}晶面围成的近球形的多面体.由于Zr的存在,退火过程中也形成了核壳结构的Al3(ErZr)复合相,其中Er主要分布于复合相粒子的心部,而Zr主要分布于复合相粒子的外部.
关键词:
含Er铝合金
,
Al3Er
,
析出相
王俊霖
,
文胜平
,
黄晖
,
聂祚仁
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.004
制备了Al-6.0Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er合金冷轧板材,并对板材进行了不同退火温度和不同退火时间的退火试验,测试退火处理后的合金显微硬度,并采用TEM对合金显微形貌进行分析.结果表明:合金在低于250℃退火时,主要发生回复现象,合金再结晶起始温度为250℃,再结晶终了温度为325℃,且在175℃长时间退火合金易于沿胞状组织的胞壁析出Al3Mg2相.合金中复合添加Er和Zr形成细小弥散的Al3 (Er,Zr)质点,与基体共格,可钉扎位错,稳定亚结构,阻碍亚晶长大及晶界的迁移,从而抑制合金的再结晶,提高合金的热稳定性.
关键词:
Al-Mg-Mn-Zr-Er合金
,
退火
,
再结晶
,
Al3(Er,Zr)
王燕
,
黄晖
,
高坤元
,
文胜平
,
张萍萍
,
聂祚仁
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.06.001
测试并对比了掺杂微量稀土Er中高Mg铝合金5E83和5E06冷轧板的疲劳性能,运用XRD、扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)等对合金组织与疲劳断口进行表征,探讨了Er与Mg元素对Al-Mg合金疲劳断裂行为的影响.结果表明:合金中Mg固溶量的增加可提高合金疲劳强度并减缓裂纹扩展速率.合金中Er含量超过其固溶度后,其含量的增加也可减缓裂纹的扩展,这归结为粗大析出物Al3Er能够使裂纹偏折并发生闭合从而有效阻碍裂纹的扩展.
关键词:
Al-Mg合金
,
Er
,
Mg
,
疲劳断裂
聂祚仁
,
文胜平
,
黄晖
,
李伯龙
,
左铁镛
中国有色金属学报
微合金化是提高铝合金性能的重要途径,控制微量元素的种类和含量,充分发挥微量元素的作用是当前铝合金研究的主要方向之一.大量研究表明:廉价的Er能够起到有效的微合金化作用,Er元素在铝合金中可形成纳米级Al3Er强化相,并可通过与Zr复合作用形成Al3(ZrxEr1-x)复合相,比Al3Sc相具有更好的热稳定性,从而可以改善铝合金组织,大幅度提高铝合金的强度或塑性、明显抑制铝合金的再结晶以提高其耐热性,改善其综合性能.本文作者针对微合金化元素Er在铝合金中析出Al3Er相及Al3(ZrEr1-x)复合相的过程及其对合金组织和性能的影响机理,以及Er微合金化在几类工业合金体系中的作用,介绍含铒铝合金的最新研究进展.
关键词:
铝合金
,
Er
,
微合金化
,
Al3Er
黄炼
,
高坤元
,
文胜平
,
黄晖
,
王为
,
聂祚仁
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00742
本文运用固体与分子经验电子理论(EET)计算了Al3M(M=Ti, Zr, Hf)的3种晶体结构(L12, D022, D023)的价电子结构和最强键键能, 并依此对各种结构的相稳定性及相变顺序做半定量分析. 结果显示: 各平衡相, 即D022-Al3Ti, D023-Al3Zr 和D022-Al3Hf, 其最强键键能分别为57.7, 71.6和 75.6 kJ/mol, 与对应平衡相的熔点高低次序一致, 确认了EET计算结果的可靠性. 使用这一方法计算获得Al3Ti, Al3Zr 和Al3Hf的最强键键能, 依此得出各亚稳相向平衡相的转变顺序与实验结果及第一性原理计算的结果相同. EET计算的最强键键能可作为评价亚稳相稳定性的一个判据. 据此, 由计算获得 L12型Al3M最强键键能推论各相的稳定性次序为Al3Ti<Al3Zr<Al3Hf, 与实验所得的相稳定性次序一致, 表明最强键键能作为亚稳相稳定性判据的正确性.
关键词:
价电子结构
,
Al3M(M=Ti, Zr, Hf)
,
metastable phase
,
phase stability
