含钪Al-Cu-Li合金氩弧焊接头组织与性能

为了探索新型含钪Al-Cu-Li-Zr合金板材的焊接接头性能,采用氩弧焊接工艺对该合金的T6峰时效态板材进行了焊接.采用室温拉伸力学性能试验、金相显微镜和透射电镜研究了焊缝的显微组织和力学性能之间的关系.结果表明,在氩弧焊条件下,采用钪与锆、锰等多组元复合微合金化焊丝对含钪Al-Cu-Li-Zr合金板材进行焊接,焊接接头的强度系数达到65%,拉伸试验断口发生在热影响区内,微量钪对焊接接头具有晶粒细化强化作用和直接析出强化作用.     

微量钪对Al-15Ag合金时效特性与微观组织的影响

通过时效硬化曲线测量及时效组织分析，研究了微量钪对Al-15Ag合金时效行为和显微组织的影响。在Al-15Ag合金中添加0．2％Sc(质量分数，下同)，可以增强合金在190℃和350℃时效的时效硬化效果，延长峰时效的到达时间。微量钪的添加促使合金中y’相细小密集地析出，同时钪的存在减少了y’相宽面上的位错台阶数。含钪Al-15Ag合金中y’相长大过程比较缓慢的微观机理是微量钪的添加影响了合金中y’相宽面上的台阶分布。     

微量钪对Al-2．5Cu-1．5Mg合金时效特性与微观组织的影响

研究了微量钪对Al-2．5Cu-1．5Mg合金微观组织与时效特性的影响。结果表明，微量钪的添加增强了Al-2．5Cu-1．5Mg合金的时效硬化效果，但并未改变该合金时效硬化的总体规律。透射电镜分析发现GPB在合金时效硬化第二阶段初期才开始析出，并且是该合金第二阶段硬化的主要原因，微量钪的添加促进了Al-2．5Cu-1．5Mg合金中GPB的弥散细小析出。     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金

研究了微量钪对Al-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金微观组织和拉伸性能的影响.结果表明在A1-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金中加入0.10%钪消除了合金铸态枝晶组织,有效地抑制了合金的再结晶,具有一定的强化作用和明显的增塑效应;而添加0.25%钪显著细化了合金铸态的晶粒组织,促进了合金固溶过程中的再结晶,降低了合金的强度.     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金的热处理

通过显微组织观察和室温拉伸实验，研究了固溶处理制度和时效前预变形对含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金力学性能与显微组织的影响。结果表明：适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进合金中过剩相的溶解，提高合金的强度和塑性；时效前适量的预变形促进T1相的大量弥散、细小析出，显著提高合金强度。过大的预变形量使T1相变得粗大且分布不均匀，合金强度降低。合金适宜的固溶制度为530℃，保温60min，适宜的预变形量为3．5％。     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金的热处理制度

通过显微组织观察和室温拉伸实验,研究了固溶热处理制度和时效制度对含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金拉伸力学性能与显微组织的影响。结果表明,适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进合金中过剩相的溶解,提高合金的强度和塑性;合金适宜的固溶-时效处理制度为530℃×1 h水淬＋160℃×40 h时效,在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为490MPa、416 MPa和9.8%。T1相是合金的主要时效强化相。     

钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响

研究了微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响,钪在铝合金中主要以2种形式的化合物存在,一种是合金凝固时从熔体中析出的一次Al3（Sc,Zr）相,另一种是合金铸锭均匀化时析出的二次Al3（Sc,Zr）相,前者是α（Al）晶粒细化剂,有效细化铸态晶粒,而二次Al3（Sc,Zr）粒子强烈钉扎晶粒内位错及亚晶界,有效阻止热轧、退火或固溶处理过程中合金再结晶.钪是产生强烈析出强化效应的合金元素,含0.30%Sc的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的抗拉强度和延性显著高于不加钪的铝合金.     

含钪Al-Zn-Mg-Mn-Zr合金时效制度

采用铸锭冶金方法，制备了Al-6．2Zn-2．3Mg-0．3Mn-0．25Sc-0．12Zr合金。利用室温拉伸、硬度测试方法，透射电子显微分析方法研究了Al-6．2Zn-2．3Mg-0．3Mn-0．25Sc-0．12Zr合金在不同时效条件下的力学性能、显微组织结构。结果表明，Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金在100℃、120℃、140℃、160℃下时效，在同一温度下，随着时效时间的延长，合金硬度逐渐上升，在达到时效峰值后逐渐降低，均具有明显的时效硬化特性；随着时效温度的升高，合金达到时效硬度峰值的时间缩短，但相应的时效硬度峰值减小。     

Al-Mg-Si合金的形变热处理研究

Al—Mg—Si合金中，随着Mg、si含量增加，在一定范围内可以使合金的抗拉强度提高，但使塑性下降。同一合金的自然时效状态的强度比人工时效状态的低，而塑性要高。固溶温度从510℃提高到530℃可以提高合金的强度；合金经形变热处理后，硬度提高，随变形量的增加，材料的起始硬度提高，时效峰值时间提前，但到达峰时效后硬度下降较快；不同变形量的时效峰值时间不变；在相同的变形量下，时效温度提高使时效峰值时间提前，且时效温度越高，达到峰时效的时间越短；在175℃时效时。经过变形的合金时效峰值时间缩短到约3h，而未变形的合金的时效峰值时间为8h。     

Al-Cu-Li合金厚板不均匀特征组织对蠕变时效成形的影响

采用单轴恒应力蠕变试验、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)技术等实验手段,研究了Al-Cu-Li合金厚板的不均匀组织特征对其蠕变时效成形过程的影响。结果表明：厚向不均匀组织的差异性表现出明显不同的蠕变变形行为,靠近中心层的特征组织具有更高的蠕变量和更快的初始蠕变速率;厚板特征组织的晶粒尺寸与蠕变变形之间无确定的相关性,而位错运动是影响蠕变量的主要因素;晶粒尺寸在蠕变时效前后变化微小,但蠕变时效后小角度晶界比例存在不同程度的提高。此外,厚板不同特征组织会影响蠕变时效过程中强化相T₁的析出行为,靠近中心层的特征组织在蠕变过程中会形成更多的位错缠结,促使T₁相大量析出和致密分布。     

微量Ag，Mg对Al-Cu-Li合金时效特性和显微组织的影响

研究了微量Ag，Mg对Al—Cu—Li合金显微组织和时效特性的影响。结果表明：单独加Ag对Al—Cu—Li系2197合金的固溶强化效果很小，但有较强的时效强化作用，Ag含量不同，时效强化效果也不同；Ag，Mg共同加入提高了Tl相（Al2CuLi）的析出速率和析出密度，使合金具有较大的固溶强化效果及最强烈的时效响应和时效强化效果。Ag，Mg的添加对合金的不同影响可通过溶质原子与空位、溶质原子与溶质原子之间的相互作用来解释。     

新型含钪Al-Mg-Cu合金的抗应力腐蚀开裂特性

对3.5%NaCl溶液中新型含钪Al-Mg-Cu合金的应力腐蚀开裂宏观性能进行测试,并对裂纹尖端的成分与微观形貌进行分析。根据线弹性断裂力学理论,预制疲劳裂纹试样裂纹尖端处于平面应变状态,得到裂纹匀速扩展时的扩展速率、裂纹尖端应力强度因子以及应力腐蚀开裂强度因子的门槛值。扫描电镜及EDS分析表明:应力腐蚀开裂主要是沿晶扩展,预制裂纹与腐蚀介质中的溶解氧生成Al2O3,产生楔入力促使裂纹扩展;裂纹尖端基体主要发生阳极溶解反应,腐蚀产物以氯化铝为主。     

Sc对AZ91镁合金耐蚀性能的影响

研究了加入不同量的Sc对AZ91镁合金微观组织和耐腐蚀性能的影响.利用金相显微镜和扫描电镜分析了合金的微观组织,并利用电化学分析技术分析了合金的耐腐蚀性能.结果表明,在0.18%～0.57%范围内随着Sc含量的增加,合金的微观组织不断细化,且合金的耐腐蚀性能得到提高,虽然合金的腐蚀电位变化不大,但合金的腐蚀电流密度变化显著,当Sc的加入量为0.39%时,电流密度最小.     

时效处理对新型Al-Cu-Li合金组织与性能的影响

通过常温拉伸试验和TEM观察,研究了时效处理工艺对新型Al-Cu-Li合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,时效温度和时效时间对Al-Cu-Li合金的组织性能均产生较大的影响,其中时效温度的影响更为明显.时效前的预变形可促进T1相非均匀形核,使T1相细化,加强T1相对合金的沉淀强化效果,阻止σ相的形成,改善合金的组织,使合金的力学性能得到显著提高.该合金T6态最佳时效制度为:520 ℃×2 h 165 ℃×48 h;T8态最佳时效制度为:520 ℃×2 h (4%～6%)预变形 135 ℃×48 h.     

时效状态对新型Al-Cu-Li系合金剥落腐蚀性能的影响

研究了一种新型Al-Cu-Li系合金在T6、T8两种时效状态的剥落腐蚀行为,根据电化学阻抗谱,结合显微组织形貌分析了其腐蚀机理.研究表明,两种时效状态的合金几乎同时发生点蚀,T8态合金剥落腐蚀要比经T6态合金发生晚.着重讨论了合金中T1相对腐蚀的影响,实验表明,时效前的预变形(6%)使T1相析出细小、均匀,有利于提高该合金的抗剥落腐蚀性能.     

微量钪对Al-Cu-Li-Mg-Zr合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸试验,研究了微量Sc对Al-Cu-Li-Mg-Zr合金组织和拉伸性能的影响。结果表明,在Al-Cu-Li-Mg-Zr合金中加入微量Sc,可消除铸态枝晶组织并显著细化铸态晶粒、有效抑制再结晶,明显提高了合金的强度和塑性。微量Sc引起的强化来源于晶粒细化、次生的Al3（Sc,Zr）相析出和亚结构强化。     

Al-Cu-Li合金在盐溶液中的腐蚀行为以及腐蚀机理研究进展

Al-Cu-Li合金是航天航空工业中重要的轻质结构材料,已成为国产大飞机结构件的关键材料之一。飞行器在海洋等潮湿环境服役时,易受到具有腐蚀性的卤化物阴离子的侵蚀,尤其是在Cl^-离子侵蚀作用下,Al-Cu-Li合金构件表面易出现点蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀现象。Al-Cu-Li合金的局部腐蚀主要归因于合金相与合金基体间存在电势差,进而导致在腐蚀介质中形成微型腐蚀原电池。综述了Al-Cu-Li合金在NaCl溶液中的腐蚀行为以及热处理工艺对合金耐腐蚀性能的影响,重点分析了粗大第二相颗粒和时效析出相对Al-Cu-Li合金腐蚀性能的影响,研究了典型第3代Al-Cu-Li（2A97-T3、2A97-T6、2060-T8和2099-T83）合金以及航空用常规高强铝合金2024-T4在3种不同浓度NaCl溶液中的侵蚀行为以及在质量分数3.5%NaCl溶液中的电化学行为。综合分析各试样的微观腐蚀形貌、腐蚀电化学参数以及腐蚀程度,最终得出各试样的耐腐蚀性能由强至弱为：2A97-T3>2A97-T6>2024-T4>2060-T8>2099-T83。最后揭示了Al-Cu-Li合金在腐蚀介质中的腐蚀机理,总结了在海洋环境下铝合金的防腐措施。本文为后续Al-Cu-Li合金防腐性能的发展和飞机耐腐蚀性能的提升提供了参考。