IM和RS／PM铝锂合金的界面力学阻尼

采用板片状试样的共振法，测定了同一成分的铸锭合金（ＩＭ）和快速凝固粉末冶金（ＲＳ／ＰＭ）铝锂合金的阻尼温度谱和频率谱。实验发现，在－１５０～＋４５０℃的测试温度范围内，ＲＳ／ＰＭ铝锂合金出现三个力学阻尼峰（分别在１２℃、２４０℃和４１０℃），并与此相对应地出现三次模量亏损；而ＩＭ铝锂合金则只出现两个阻尼峰。实验还发现，在１２～２４Ｈｚ的共振频率范围内，当频率较低时，ＲＳ／ＰＭ铝锂合金的阻尼远低于ＩＭ的；但当共振频率较高时，ＲＳ／ＰＭ铝锂的阻尼急剧增大。根据显微组织分析，讨论了存在于铝锂合金中的三类界面即相界、晶界和原始粉末颗粒间界（只存在于ＲＳ／ＰＭ合金中）对力学阻尼的影响。     

二元铝-锂合金组织结构与性能的关系

本文通过对三种二元铝-锂合金在不同热处理条件下的组织结构观察和力学性能实验,研究了其第二相沉淀特征和微观组织与性能的关系。结果表明,525℃固溶1h是这些合金最佳固溶条件。190℃25h是峰值时效条件,此时弥散强化和有序强化作用均最大;相同时间160℃时效为欠时效条件,析出相颗粒较小,强(硬)度较低,220℃25h过时效处理,δ′相粗大,合金变形时位错绕过δ′相,因此,此时无有序强化作用,强(硬)度下降。     

苏联的铝锂合金

综述了苏联研制的铝锂合金系列,着重介绍了其中在合金成分和附加组元方面的特色以及稀土元素的系统研究和选择;提供了有关使用性能和工艺参数的数据,包括铝锂合金焊接性能的研究以及可焊铝锂合金的实际应用。对苏联的铝锂合金研究动向进行了初步归纳,其中包括铝锂合金树脂浸渍增强层压材料以及粉末冶金铝锂合金的研究。     

高韧性铝—锂合金

目前的铝—锂合金,虽然密度比常规的铝合金低,但在同样的强度条件下,却很少能有与之相对应的韧性。这一缺陷阻碍了铝—锂合金对常规铝合金的取代。最近研制出的4种有专利权的铝—锂合金,是想使其具有较高的抗应力腐蚀断裂(SCC)性能。在相似的强度条件下,它们也具有比工业用铝—锂合金或常规铝合金高得多的抗冲击能力。初步实验表明,这些合金的短的横切口(L-S切口)处断裂韧性和抗SCC性能与工业用铝—锂合金相比均有所提高。预计这种可能获得的突破会有助于航空航天工业中铝—锂合金对常规2000和7000系列铝合金的取代。     

7050/Gr复合材料的制备及性能研究

采用热压和粉末包套挤压方法制备7050和7050/Gr材料,测试力学性能和内耗性能,利用金相显微镜和透射电镜观察材料组织。结果表明:通过热压制备的7050/Gr复合材料力学性能很低;粉末包套挤压制备的7050/Gr复合材料随Gr含量提高,7050/Gr的强度、弹性模量下降,伸长率也降低;热处理后复合材料的强度大幅度提高,T6态时强度最高,7050/4Gr、7050/5Gr的抗拉强度和伸长率分别为535 MPa、9.5%和526 MPa、3.5%;内耗测试结果表明,7050/5Gr复合材料的内耗比7050合金的内耗高,它们的内耗值均随测试频率降低和测试温度升高而增加,7050/5Gr复合材料的内耗属动滞后型的复相型阻尼合金的内耗机制。     

“双峰”时效对7175合金Mg晶界偏析及性能的影响

采用洛氏硬度计、电子拉伸试验机、冲击试验机、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)等测试技术对不同时效状态下7175合金的硬度、强度、塑性、冲击韧性、应力腐蚀性能以及晶界附近的化学成分进行系统的分析。结果表明:合金的硬度、强度均具有"双峰"特征;合金的应力腐蚀(SCC)敏感性随时效时间的延长而降低;Mg晶界偏析随时效时间的延长而减少;在第二时效峰状态时合金具有高的硬度、强度、塑性、冲击韧性和抗应力腐蚀性能。运用"相变-Mg-H"理论解释7175合金第二时效峰状态时的高强度、低SCC敏感性机理。     

铝硅合金-石墨复合材料的制备及阻尼性能

在Ａｌ－７．５％Ｓｉ合金两相温度范围区加入石墨颗粒，搅拌，制备了石墨－铝硅复合材料。结果表明，在５８０～５９０℃搅拌１０～１５ｍｉｎ，石墨能均匀地分布于Ａｌ－７．５％Ｓｉ合金基体。性能测试表明，该复合材料力学性能略低于基体铝硅合金，但是具有高得多的阻尼性能。加入低于１８％（体积百分数）的石墨，复合材料有较好的综合性能，内耗最高可达３．５×１０－２，是一种阻尼性能优越的铸造材料。     

1420铝锂合金形变热处理锻块组织与性能研究

采用小试块 ,进行 14 2 0铝锂合金形变热处理工艺、组织及性能研究。结果表明 ,形变热处理锻块的力学性能比自由锻造锻块、锻后淬火锻块的力学性能有较大提高 ,其力学性能为σb4 90MPa,σ0 .2 310MPa,δ12 .2 % ;其微观组织为较均匀的再结晶组织上分布着第二相δ′(Al3 Li)、β′(Al3 Zr)、T(Al2 MgLi) ;其拉伸断口为典型的沿晶 +韧窝型     

轻型铝-锂合金的焊接

由于与相当强度的普通铝合金比较,铝中加入锂能降低密度,提高刚度,因而铝-锂合金在航天工业部门已引起了广泛的兴趣。本文对公开发表的焊接铝-锂合金的结构和性能资料做一简要的综述。概括了这类轻型合金用熔极氩弧、钨极氩弧、电子束和激光束焊接的特性。这些合金看来似乎易于熔焊,但易于产生气孔、裂纹、未熔透及接头强度系数低等问题。热处理对接头强度系数的影响也是很显著的。用激光焊接可以消除普通焊接方法带来的一部分问题。激光焊接表明,表面软化程度较低,不产生气孔,具有较高的接头强度系数。资料建议如要将铝-锂合金焊接结构迅速应用到许多工业部门,则必须集中研究性能评价的更综合更系统的方法。     

航空航天铝锂合金及其成形技术的研究现状和发展趋势

简述铝锂合金在航空航天领域的发展历程,归纳铝锂合金微合金化特点及性能。重点介绍超塑成形/扩散连接技术、搅拌摩擦焊、蠕变时效成形等铝锂合金构件的新型制造技术,并对铝锂合金在航空航天领域的发展趋势进行小结和讨论。     

铝锂合金的可焊性

与常规铝合金相比,铝锂合金刚度高、质量轻,因此铝锂合金用于飞机、航天飞行器的结构和火箭发动机壳体大有前途。但在实际制造过程中,有一部分结构需要焊接,而目前主要的焊接方法有气体钨电弧焊接(GTAW)和气体金属电弧焊接(GMAW),但是这些铝锂合金的可焊性程度如何呢?     

铝锂合金的阻尼行为

首次研究了铝锂合金的阻尼特性,对四元铝锂合金的阻尼温度谱、频率谱和振幅谱取得了明确的认识。分析了阻尼的起因,特别对第二相沉淀体引起的阻尼现象作了研究。指出位于240℃附近的δ阻尼峰是应力诱导下δ′相界面运动的结果。文中还指出了合金弹性模量与阻尼行为的矛盾关系。     

8090铝锂合金挤压材显微组织研究

利用透射电镜、光学显微镜、电子探针及DSC热分析仪,系统地研究了8090铝锂合金自铸态经均匀化、热挤压、热处理直至最终使用状态下的显微组织变化。深入研究了T_2相的结构转变,首次提出了T_2→O→R的转变机制,揭示了8090合金过烧的微观产生原因,即此合金在547℃因发生Lα+R反应而出现过烧现象。     

铝基复合材料阻尼的微观机制分析

通过透射电镜分析了铝基复合材料阻尼行为规律的微观机制 ,阐明了位错、界面和增强相内耗对复合材料阻尼的影响。     

Ni及热处理对ZA35合金阻尼性能的影响

研究合金元素Ni和热处理对ZA35合金组织和阻尼性能的影响。结果表明:0.3%Ni使ZA35合金组织细化,二次枝晶臂间距减小,热处理后出现粒状组织;ZA35合金的内耗随温度升高而增加,随测试频率升高而下降,在测试频率为1 Hz、温度为140℃,ZA35合金的内耗达到0.076;测试温度为140℃,ZA35-0.3%Ni合金阻尼较ZA35合金增加12.1%,热处理后阻尼较ZA35合金增加25.8%。     

预拉伸对X2A66铝合金蠕变时效力学性能与微结构的影响

通过力学性能测试和显微组织观察,分别研究人工时效、蠕变时效以及预拉伸蠕变时效热处理工艺对X2A66铝锂合金薄板力学性能和组织结构的影响。结果表明:与人工时效相比,蠕变时效过程改变了合金时效析出行为并恶化合金力学性能;但蠕变时效前进行预拉伸处理,能够在稍微降低伸长率的情况下显著提升合金屈服和抗拉强度。     

1460合金的搅拌摩擦焊及焊后热处理工艺研究

采用搅拌摩擦焊对1460铝锂合金进行焊接,研究合金的焊接性能和焊后热处理工艺。运用显微硬度测试和拉伸力学性能测试表征焊缝力学性能;用扫描电镜、透射电镜对焊缝组织进行观察。结果表明:焊前对合金进行固溶和时效处理导致焊缝的抗拉强度降低;焊前未进行热处理的焊缝样品抗拉强度为320 MPa,与母材相当;焊后的固溶+160℃/40h时效处理使焊核区重新析出θ′(Al2Cu)和T1(Al2CuLi)相,焊缝的抗拉强度提高了75 MPa;焊缝拉伸断裂发生在热机械影响区,断裂方式由韧性断裂转变为解理断裂。     

V-M(M=Li,Na,K,Sc,Ag)二元系的相图热力学研究

基于文献报道的实验数据,采用相图计算(CALPHAD:CALculation of PHAse Diagrams)方法对V-M(M=Li,Na,K,Sc,Ag)5个二元系进行相图热力学研究。通过热力学优化计算获得了一套描述液相、(V)、(Li)、(Na)、(K)、(αSc)、(βSc)和(Ag)相的热力学参数。V-Li、V-Na和V-K体系中的气相视为由组元V、Li、Li2、Na、Na2、K和K2混合的理想气体。与实验相图数据对比表明,获得的热力学参数能够准确地描述实验相平衡数据。     

17Cr不锈钢高温蠕变中的内耗及位错组态

研究了铁素体型不锈钢蠕变过程中的内耗变化与其位错组态(密度,分布)的关系。结果表明,内耗曲线与蠕变曲线有很好的对应性,蠕变各阶段内耗的变化反映了蠕变过程中位错组态的变化及蠕变机制的改变。     

铝-锂合金的发展及展望

铝-锂合金是近年来发展起来的一种高强低密度结构材料。本文从合金化原则、热处理改善性能和加工制备等几个方面进行了评述,并提出了发展该材料尚需要开展的工作。