袁新雄
,
尹登峰
,
余鑫祥
,
潘康观
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卢少康
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胡婷
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吕正风
,
祝贞凤
中国有色金属学报
doi:10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.03.003
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(Al2Cu)相、Al8Cu4Ce相、Al7Cu2Fe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Al2CuMg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Al2CuMg相,少量含Fe杂质相以及Al8Cu4Ce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
余鑫祥
,
余志明
,
尹登峰
,
王华
,
何岸青
,
崔凡
稀有金属材料与工程
对一种含有不同量微量Cerium的新型高Cu/Li比的Al-Cu-Li合金经过T6和T8热处理后的硬度和拉伸性能进行了测试,同时对该合金峰时效的显微组织进行了观察.结果表明:随着含Cerium量的增加,立方相和T1相的数量均在增加,θ'相数量减少.主要因为微量Cerium加入后,Cerium会以固溶态的形式存在,如果分布于{100}面和{111}面,将会有利于立方相和T1相的析出;同时,微量Cerium的加入抑制了Cu原子的扩散、GP的形成和最终θ'相的析出;T8态时,θ'相和T1相存在竞争析出关系,随Cerium含量的增加,T1相与θ'相的相对含量比会增加.利用IPP软件对T6态峰时效的各析出相的单位面积数密度,以及θ'相和T1相的尺寸分布进行了统计.统计发现:随Cerium含量的增加,总的形核点在增加；2#(0.15％Ce)合金θ'相尺寸比1#(0％Ce)合金更加均匀,这是因为1#合金中的θ'相与立方相之间存在竞争析出关系；3#(0.3％Ce)合金T1相尺寸比2# (0.15％Ce)合金更均匀,据此分析认为,时效初期3#合金比2#合金T1相形核点更多,可以推断,时效16h时,2#合金的立方相发生了溶解,同时,T1相出现二次析出和快速生长.
关键词:
Al-Cu-Li合金
,
稀土Ce
,
热处理
,
形核点
,
竞争析出机制
余鑫祥
,
尹登峰
,
余志明
,
王景
,
崔凡
稀有金属材料与工程
采用室温拉伸和Kahn撕裂测试方法,对一种加入不同含Ce量的新型A1-Cu-Li合金在T6态和T8态峰时效时的力学性能分别进行了测试;同时辅以扫描电镜和透射电镜对其断口形貌和晶界析出相相应的变化规律进行了研究.对所有状态样品的断口扫描照片和晶界析出相情况进行了统计.结果表明:T8态的强度值和UIE值(unit initiation energy)总体高于T6态,中等含Ce量的合金在T8态具有最高的强韧性配合.断口分析中发现:具有韧窝环绕金属间化合物特征的区域所占面积分数的变化趋势与UIE值变化规律一致;晶界分析表明:无析出带宽度的大小、晶界析出相的数密度和有效尺寸的变化决定了样品在不同Ce含量和热处理状态下的断裂阻力和裂纹扩展方式.
关键词:
Al-Cu-Li合金
,
稀土铈
,
UIE值
,
脆性沿晶断裂
,
晶界析出相
余鑫祥
,
尹登峰
,
余志明
,
张亦然
,
李树飞
稀有金属
分别采用金相,扫描电镜,X射线衍射,电子探针和波谱分析的手段,对一种加入不同铈含量(0,0.1,0.3,and 0.5,质量分数,％的新型Al-Cu-Li合金的铸态微观结构进行了研究.结果表明:随着含铈量的增加,晶粒得到很大程度的细化;在含铈量不超过0.3％的所有试验合金中,均观察到了一种Mg Ag富集的Al7Cu4Li中间相;当含铈量达到0.5％,一种新型的灰色CuSi(AgMg)相出现;然而粗大的杆状Al2CuLi相在含铈量达到0.3％就已经完全消失.分析表明:铈添加导致本试验合金中的中间相的析出序列和凝固行为发生了改变:同时分析发现在合金凝固过程中产生的一种先析Al8Cu4Ce相,不但能够促进晶粒形核,同时能够阻止晶粒进一步长大,最终导致含铈的铸态合金晶粒得到细化.
关键词:
Al-Cu-Li合金
,
铈
,
晶粒细化
,
中间相
余鑫祥
,
尹登峰
,
余志明
,
张亦然
,
李树飞
稀有金属
研究了一种添加Ce并具有高Cu/Li的新型Al-Cu-Li-Ce合金在双极均匀化热处理过程中微观结构的演化过程,并重点探讨了该合金中τ1(Al8Cu4Ce)相的形成过程及其形成机制.在凝固过程中Ag,Mg富集的粗大的TB(Al7Cu4Li)相和原生的AlCuCe相共同形成.双极均匀化热处理后有2种类型的τ1相出现.该相的形成模式包括,通过Ce不断的由Al基体向在TB相上新形核的τ1相扩散并导致该粒子不断长大,以及原生的AlCuCe相通过不断缩水并伴随Cu,Ce向各个方向扩散,由之转变为细小弥散的τ1相.同时分析发现在合金凝固过程中产生的这种先析A1CuCe相,不但能够促进晶粒形核,同时能够阻止晶粒进一步长大,最终导致含铈的铸态合金晶粒得到细化.
关键词:
新型Al-Cu-Li合金
,
铈
,
偏聚
,
τ1相
,
均匀化
李树飞
,
尹登峰
,
余鑫祥
,
潘康观
,
袁新雄
,
房洪杰
中国有色金属学报
采用正交试验及其方差分析、最小显著差数(LSD)法研究新型Al-Cu-Li-Ag-Mg-Zr-Ce合金的固溶和时效热处理工艺,并采用电导率、SEM、EDX、TEM等测试手段对合金热处理过程中组织结构和性能进行分析.结果表明:该合金在固溶(520℃,1.5h,水冷)和时效(180℃,18h,空冷)处理后,T6态显微硬度比轧制态的提高100.8％,T87态强度值达到623MPa.固溶过程中,大量Ce、Cu、Mg、Zr溶于基体起到固溶强化作用;时效时细小片状强化相T1和薄盘状θ'相均匀弥散在基体中析出,具有强烈沉淀强化效果.
关键词:
Al-Cu-Li合金
,
热处理
,
正交实验
,
力学性能
余鑫祥
,
尹登峰
,
余志明
稀有金属
通过微观观察和拉伸测试的手段,对比研究了在一种高Cu/Li比的新型Al-5.8Cu-1.3Li合金(质量分数,％)中分别加入Ce,Zr或者两者共同添加对其合金微观组织与力学性能的影响.微观观察表明:Ce和Zr共同添加合金与单一添加Ce或者Zr的合金比较,金属间化物弥散体由粗大的多边形颗粒转变成无规则的细小粒子,相应的拉伸断口断裂模式由脆性的沿晶断裂向塑性穿晶断裂转变.进一步微观分析表明:Ce的添加促进了Al-Cu-Li合金中主要强化相T1的析出.Ce和Zr共同添加合金与单一添加Ce合金相比,由于相对较少的Cu被束缚在尺寸较小的AlCuCe弥散体中,该合金基体中的Cu过饱和度在固溶淬火后相对更高.因此,Al-Cu-Li-Ce-Zr合金与Al-Cu-Li-Ce合金相比较,其析出相种类向T1转变,尺寸变得更小,晶粒更加细化,从而导致了该合金在峰时效时抗拉强度和屈服强度分别相对提高了19.6％和16.1％,并具有与之相当的延伸率.
关键词:
Al-Cu-Li合金
,
Ce
,
析出
,
弥散相
,
微观组织
