李海
,
毛庆忠
,
王芝秀
,
苗芬芬
,
方必军
,
宋仁国
,
郑子樵
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00105
采用硬度测试、拉伸实验、XRD分析和TEM观察等方法,研究了一种新型形变热处理(预时效+冷轧变形+再时效)对时效硬化型铝合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,这种形变热处理不仅能够大幅度提高6061铝合金强度,还能使其保持良好塑性.经过优化处理(180℃,2h欠时效+75％压下量冷轧变形+100℃,48 h再时效),6061铝合金的抗拉强度和屈服强度分别为560和542MPa,延伸率为8.5％.微观组织观察表明,合金强度的提高来源于析出强化、位错强化、位错胞强化和高Taylor因子的综合作用;相对于冷轧状态,延伸率的改善则与再时效过程中强化相的再析出和位错的轻微回复有关.
关键词:
铝合金
,
形变热处理
,
力学性能
,
微观组织
,
强化机制
李海
,
毛庆忠
,
王芝秀
,
苗芬芬
,
方必军
,
宋仁国
,
郑子樵
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00132
采用拉伸性能测试和晶间腐蚀浸泡实验,研究了高温预时效+低温再时效对A1-Mg-Si-Cu合金拉伸性能和晶间腐蚀敏感性的影响,并通过TEM观察基体和晶界析出相特征.与常规T6时效(180℃,8h)相比,优化双级时效(180℃,2 h+160℃,120h)能在不降低6061铝合金拉伸性能的基础上彻底消除晶间腐蚀敏感性,此时铝合金析出特征为基体分布着高密度β"相兼有少量Q'相,而晶界析出相呈现球状、断续分布.这种特征组织的形成源于降低再时效温度造成基体和晶界扩散速率的下降幅度不同,导致再时效过程中基体预析出相因长大速度较慢而保持较好的强化效果;晶界预析出相因粗化速度较快而呈现球形、断续分布.
关键词:
铝合金
,
双级时效
,
力学性能
,
晶间腐蚀
,
微观组织
潘道召
,
王芝秀
,
李海
,
郑子樵
中国有色金属学报
采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、金相及透射电镜观察,研究双级时效对6061铝合金拉伸性能和晶间腐蚀性能的影响.结果表明:6061铝合金经(180 ℃, 8 h)的T6峰值时效,抗拉强度和屈服强度分别为356 Mpa和331.6 Mpa,伸长率为13.7%,但出现严重的晶间腐蚀,腐蚀深度约为270 (m.在T6峰值时效的基础上进一步升高温度和延长时间进行二级时效,合金强度总体上呈逐渐降低趋势,电导率逐渐上升,腐蚀类型也由晶间腐蚀逐渐转变为点蚀,腐蚀深度明显变浅.对于6061铝合金,最佳双级时效工艺为(180 ℃, 8 h)+(210 ℃, 2 h),抗拉强度为348.4 Mpa,屈服强度为320.3 Mpa,伸长率为11.3%,腐蚀类型为轻微点蚀,腐蚀深度约为50μm.
关键词:
6061铝合金
,
双级时效
,
晶间腐蚀
,
微观组织
陈志国
,
郑子樵
,
王芝秀
,
李世晨
材料研究学报
通过时效硬化曲线的测量、室温拉伸实验以及时效组织的电镜观察,
研究了添加锂对低Cu/Mg比Al--Cu--Mg--Ag合金时效特性的影响. 结果表明,
在Al--4.0Mg--1.5Cu--0.4Ag合金中添加锂, 可以加速合金的时效进程,
但其时效硬化效果并不能简单地随着含锂量的增加而逐步加强,
只有当锂含量达到2.0\%(质量分数)时, 才表现出显著的时效硬化与强化效果.
含2.0\%Li的Al--4.0Mg--1.5Cu--0.4Ag合金中$Z$相、$\delta^{\prime}$以及
$\delta^{\prime}$/$\beta^{\prime}$复合粒子的弥散析出是产生显著时效硬化与强化的原因.
关键词:
金属材料
,
Al alloy
,
ageing
,
microstructure
,
lithium
钱庆生
,
李海
,
王芝秀
,
王秀丽
,
史志欣
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.08.013
为提高高温抗氧化性能,对HP40Nb钢进行了热浸镀Al-10%(质量分数)Si,并进行不同温度扩散处理,研究了不同扩散处理试样在1000℃条件下的高温氧化行为,通过SEM,EDS和XRD分析了经不同扩散处理后的渗层在高温氧化过程中的组织结构变化.结果表明:经800℃/4h扩散处理,渗层由内层(NiAl+ Cr3 Si)、中间层(Fe2 Al5+少量Ni2 Al3)和外层( FeAl3)组成；经900℃/4h扩散处理,渗层由内层(NiAl+ Cr3 Si)和外层(Fe2 Al5+少量Ni2 Al3)组成；经1000℃/4h扩散处理渗层由内层(α+Ni3Al,NiAl+ Cr3 Si)和外层(Fe2 Al5+ Ni2 Al3)组成.不同扩散工艺处理试样经高温氧化360h后渗层均由外层(NiAl+ Cr3 Si)和内层(σ,α+Ni3Al)组成；经1000℃/4h扩散处理试样高温氧化性能最好,其氧化增重速率仅为未浸镀试样的13%.氧化过程中,渗层表面经扩散处理生成的α-Al2O3能显著提高钢的高温抗氧化性能.扩散温度越高,α-Al2O3越完整,致密抗高温氧化性能越好；渗层中σ相能阻碍铝原子的内扩散,从而保证了氧化过程中渗层表面生成α-Al2 O3所需铝含量,除表面的α-Al2 O3外,渗层中的NiAl,Cr3 Si相也起到了抗氧化作用.
关键词:
HP40Nb
,
热浸镀铝
,
高温抗氧化性
,
α-Al2O3
钱庆生
,
李海
,
王芝秀
,
史志欣
,
王秀丽
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2012.02.015
通过SEM,EDS和XRD研究了Ce对HP40Nb热浸镀铝层组织结构和高温抗氧化性能的影响.结果表明,热浸镀过程中添加质量分数1％Ce促进了镀层外层中Fe2Al5和Fe4Al3Ce相的生成,抑制了内层Fe2Al5相长大；在1 000 ℃/4 h扩散处理过程中,Ce促进了γ向α相的转变以及α相中Ni3Al相的析出,并在渗层内层中生成富Ce相；800C/360 h氧化后,Ce促使渗层外层生成少量Fe2Al5和Cr3Si相,并使渗层外层组织均匀致密；1000℃/360 h氧化后,Ce促使α相长大导致渗层中生成大量的σ相.800℃氧化实验发现1％Ce使渗层组织致密,提高了渗层高温抗氧化性；1 000℃氧化实验发现1％Ce促进了渗层中σ相的生成,阻碍了Al原子的内扩散,保证了氧化过程中渗层表面生成α - Al2O3所需铝含量.
关键词:
铈
,
热浸镀铝
,
高温抗氧化性能
王芝秀
,
李海
,
孙王杰
,
苗芬芬
,
宋仁国
,
郑子樵
稀有金属材料与工程
在应变速率0.001～1 s-1、温度573～823 K的条件下,采用Gleeble 3500热模拟试验机对Al-14Cu-7Ce合金进行等温热压缩实验,并根据真应力-真应变的计算数值,建立了Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力本构方程.结果表明,流变应力符合速率方程ε=ADLGb /κT[sinh(αLσ/G)]n;其中,应变的影响通过多项式拟合方式耦合进入材料常数A,αL和n.所建立的本构方程能够准确预测Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力,实验条件下控制合金热变形的主要机制是位错攀移.
关键词:
Al-14Cu-7Ce合金
,
流变应力
,
应变补偿
黄玲
,
李海
,
王芝秀
,
郑子樵
材料热处理学报
采用X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、能谱分析及拉伸性能测试等方法,研究3种成分Al-Cu-Ce合金的显微组织与力学性能。结果表明：铸态Al-14Cu-7Ce合金由α-Al＋Al8CeCu4片状共晶组成,而Al-10Cu-5Ce、Al-18Cu-9Ce合金中除含有α-Al＋Al8CeCu4共晶组织外,还分别含有α-Al和Al8CeCu4初生相。铸态Al-14Cu-7Ce合金具有优良耐热性能,即使550℃×3 h退火后仍能保持约360 MPa的抗拉强度,退火导致合金强度下降的主要原因是高温下共晶Al8CeCu4相的球化。经充分球化退火后,Al-Cu-Ce合金能获得良好的热轧、冷轧变形能力,并且变形态合金也具有良好的耐热性能,因而Al-Cu-Ce合金有望成为一种兼具铸造和变形两用的新型耐热铝合金。
关键词:
Al-Cu-Ce合金
,
显微组织
,
力学性能
王芝秀
,
李海
,
魏修宇
,
郑子樵
稀有金属材料与工程
采用拉伸性能及疲劳寿命测试、扫描电镜和透射电镜观察等方法研究了固溶处理后预拉伸变形量对2E12铝合金拉伸性能及疲劳寿命的影响.实验结果表明,随着固溶处理后预变形量的增加,合金强度增加,延伸率下降,呈现典型的加工硬化特点,但是抗拉强度的增幅要小于屈服强度;另外,随着预变形量的增加,2E12铝合金疲劳寿命呈逐渐下降趋势.这些结果主要是由于预变形增加了合金基体内位错密度,从而既提高了合金屈服强度,又提高了试样表面及内部微裂纹缺陷的形成数量.
关键词:
预变形
,
2E12铝合金
,
疲劳寿命
,
拉伸性能
李海
,
史志欣
,
王芝秀
,
王秀丽
,
郑子樵
材料热处理学报
通过金相观察、拉伸性能测试、X射线衍射、扫描电镜及能谱分析,研究了Mn、Cr对Al-Mg-Si-Cu铝合金微观组织及拉伸性能的影响。结果表明：添加Mn和Cr均能促进Al-Mg-Si-Cu合金铸锭形成粗大结晶相化合物,并且添加Mn的合金中形成的结晶相更多;均匀化过程中Mn和Cr均能促进结晶相由Al5FeSi型向Al8Fe2Si型转变,并且同时添加Mn和Cr的促进作用更加显著;添加Mn、Cr均能抑制变形晶粒在固溶处理时发生再结晶和晶粒长大,并且由单独添加Cr、单独添加Mn到同时添加Mn和Cr,抑制作用逐渐增强;添加Cr对合金强化作用有限,而添加Mn能显著提高合金强度。
关键词:
Mn
,
Cr
,
Al-Mg-Si-Cu铝合金
,
微观组织
,
力学性能
