Mn在2297铝锂合金中的微合金化作用

利用金相显微镜、拉伸测试、SEM、TEM、STEM-HAADF等手段研究了微量Mn的添加对2297铝锂合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Mn在2297铝锂合金中主要以AlCuMn棒状弥散粒子和Al(CuMnFe)粗大相形式存在,并且相比Mn-free合金,2297合金中粗大相尺寸较小、分布均匀,因而合金的抗拉强度得到提高。研究表明,Mn的添加没有影响Al_3Zr粒子的析出行为,尽管析出了AlCuMn棒状弥散相,但整体上没有改变2297合金的再结晶程度。     

应力作用下2297铝锂合金腐蚀行为研究

通过不同应力(0%σ0.2,30%σ0.2,60%σ0.2,90%σ0.2和103%σ0.2)加载条件下的短时间浸泡实验和原位电化学测试,研究了应力加载对2297铝锂合金在3.5%(质量分数) NaCl溶液中点蚀行为的影响。结合2297铝锂合金初始及塑性变形后的微观结构表征,探讨了应力加载对其腐蚀行为影响的机制。结果表明,塑性变形后,2297铝锂合金中原始存在的粗大AlCuMnFe金属间化合物颗粒变得细小而分散,晶粒内部产生了位错堆积而形成的位错墙。点蚀主要发生在AlCuMnFe金属间化合物颗粒的周围,晶面滑移、位错缠结等晶体缺陷也会成为腐蚀形核位置。应力载荷的增加(由0%σ0.2～103%σ0.2)导致腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增加,电荷转移电阻减小,应力水平达到塑性应力范围时变化更加明显。     

ML377铝锂合金热稳定性研究

研究了ML377铝锂合金高温拉伸性能以及长时间热暴露后的室温力学性能.同时对合金热暴露前后的显微组织进行了.透射电镜观察.实验结果表明:ML377合金高温拉伸强度随拉伸温度的升高而逐渐降低,在200℃下的高温瞬时拉伸性能优于传统高温用铝合金.在107℃、150℃热暴露条件下,ML377合金的强度没有明显下降,这是因为合金中T1相在此温度下具有较强的抗粗化能力;但200℃热暴露条件下,T1相显著粗化,部分T1相溶解向平衡相转化,导致合金力学性能明显下降.     

1460铝锂合金热变形行为及其组织演变(英文)

通过等温热压缩实验,综合研究1460铝锂合金在不同应变速率(10-3~10 s-1)和不同温度(573~773 K)下的热变形行为及其组织演变规律。通过考虑压板和样品界面的摩擦力和形变热导致的温度变化,对流变应力曲线进行校正。结合变形行为中的应变、应变速率和温度的影响,可以通过正弦关系中的Z参数来描述其变形行为,并根据动态回复、动态再结晶、T1相的溶解对峰值流变应力的影响,建立1460铝锂合金的本构方程。在所有应变速率和温度范围内,本构方程有效性验证表明,改进后的本构方程是可行有效的,其线性相关系数和相对误差分别为0.9909和6.72%。     

预拉伸对峰时效2297铝锂合金应力腐蚀性能的影响

在峰时效前对2297铝锂合金试样施加不同变形量的预拉伸,利用慢应变速率拉伸 (SSRT)、扫描电子显微镜 (SEM)、透射电镜 (TEM) 等手段,研究峰时效前不同预拉伸量对应力腐蚀敏感性的影响。结果表明,5组不同预拉伸量的样品经过峰时效处理后,预拉伸量为5%的样品应力腐蚀敏感因子为5.9%,抗应力腐蚀性能最好;预拉伸量为12.5%的样品,应力腐蚀敏感因子为41.4%,抗应力腐蚀性能最差;随着预拉伸量的增加,晶粒尺寸差逐渐减小,晶粒内部针状T₁相析出量逐渐增大,并且不断细化;T₁相的尺寸、数量以及分布的均匀性这3种因素的匹配度对合金强度及抗应力腐蚀性能有决定性的影响。     

含钪2099铝-锂合金热压缩变形行为及其组织演变

利用Gleeble-3800热模拟试验机进行热变形实验,开展含钪2099铝-锂合金的热变形行为研究。研究表明:在热变形初期,随着应变量的增加,流变应力呈急剧上升的趋势。在应变量为0.06左右时,合金在各变形条件下的流变应力均达到峰值;当应变量继续增加时,合金的流变应力开始出现不同程度的下降。ln[sinh(ασ)]与lnε·以及ln[sinh(ασ)]与1/T之间满足线性关系,其平均热变形激活能为182.451 k J/mol,合金热压缩变形时的流变应力方程为ε·=2.05×10~(16)[sinh(0.01752σ)]~(6.542)exp(-182451/RT)。在变形温度为400℃,应变速率为1 s~(-1)条件下,合金组织中存在大量的位错墙;随着应变速率的降低,当应变速率为0.01 s~(-1)时,合金内部可以观察到少量动态再结晶组织。     

固溶时效工艺对2297铝锂合金微观组织和力学性能的影响

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸性能测试等方法系统研究固溶和时效工艺对2297铝锂合金组织和性能的影响。结果表明:实验合金较为适宜的固溶制度为((535±5)℃,1.5 h),基体中的第二相得到比较充分的溶解,同时抑制再结晶晶粒长大。T6态的主要强化相为T_1相和θ′相,T8态的主要强化相为T_1相,时效前的预变形可以促进T1相的形成,提高合金的强度峰值,缩短合金达到峰值的时间,160℃时效后,未经预变形的合金的强度峰值为392 MPa,到峰时间为48 h,变形量为7%时,合金的强度峰值最高,达到482 MPa,到峰时间为23 h。     

时效工艺对纳米结构2297铝锂合金力学性能与微观组织的影响

采用535 ℃×2 h固溶制度,将热锻态2297铝锂合金固溶水淬后冷轧,冷轧压下量为95%,然后将轧制样品在不同温度(120~190 ℃)和时间(0~80 h)范围内进行时效处理。采用拉伸、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,分析时效温度和时间对铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:时效前的大塑性变形能获得纳米结构组织,能促进T₁相均匀细小地析出,缩短合金达到峰时效的时间,最终成功制备了高强高塑性铝锂合金。在120~140 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短、强度越高。140 ℃达到峰时效时间缩短为40 h,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为525 MPa、478 MPa和7.7%,主要强化相为细小的T₁相。在170~190 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短,但抗拉强度与屈服强度迅速下降。170 ℃时效8 h达到峰时效状态,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别是503 MPa、462 MPa和5.0%,主要强化相仍为T₁相,但已经明显粗化。     

2099铝锂合金腐蚀性能

通过光学显微镜观察、透射电镜分析和慢应变速率拉伸试验,研究了2099铝锂合金在不同时效条件下的晶间腐蚀行为、剥落腐蚀行为、应力腐蚀行为和微观组织。结果表明:随着时效时间的延长,合金的耐腐蚀性能得到改善。在欠时效条件下,晶界上残余AlCuFeMn相的存在,导致合金耐腐蚀性能较差;峰时效条件下,大量T1相在基体的均匀析出,改善了合金的耐腐蚀性能;在过时效条件下,大量T1相保持峰时效状态的形貌特征,晶界析出相呈粗大不连续分布,从而使合金的耐腐蚀性能进一步提高。     

2091铝锂合金变形断裂过程的原位观察

利用透射电镜对２０９１铝锂合金在不同热处理状态下的变形断裂过程进行了原位观察，结果表明，在不同的时效状态，合金的应变局部化不同，在近峰值时效合金变形时，位错切割δ′相而产生强的共面滑移，引起应变不均匀；而在过时效态合金中，应变集中于晶界ＰＦＺ内，晶内的共面滑移带明显减弱     

激光熔化沉积2195铝锂合金微观组织演变及力学性能

采用激光熔化沉积技术对2195铝锂合金进行制备,通过单道以及搭接试验分析激光熔化沉积2195铝锂合金的最佳工艺参数,并利用光学显微镜(OM)等表征方法对其微观组织进行系统研究。结果表明,最佳沉积工艺参数为扫描功率1400 W,扫描速度480 mm/min,扫描间距1.6 mm。利用最佳工艺参数进行5层堆叠块体打印所得激光熔化沉积2195铝锂合金的微观组织中会出现沿晶界分布的析出相TB(Al₇Cu₄Li)相;激光熔化沉积2195铝锂合金经450℃固溶2 h后,合金中的第二相发生回溶;155℃时效32 h水冷后,合金中的不稳定过饱和固溶体Al₇Cu₄Li相会析出稳定的第二相,形成稳定时效态组织,硬度比固溶处理试样明显增加。     

铝锂合金管材热挤压变形特性

研究了２０９１铝锂合金的管材热挤压有时的回复与再结晶，挤压变形参数与挤压后亚晶尺寸间的关系，结果表明，铝锂合金热挤压时的主要恢复机制为动态回复和动态再结晶，但动态再结晶需在一定条件下才能激活，温度是决定亚晶大小的最敏感参数，线性发表明，温度补偿应变速率Ｚ和亚晶尺寸ｄ之间满足Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ关系。     

2197铝锂合金的耐热性能

研究了2197铝锂合金的高温拉伸性能以及长时间热暴露后的室温力学性能，同时对合金热暴露前后的显微组织进行透射电镜观察。结果表明：2197合金的高温拉伸强度随拉伸温度的升高而逐渐降低，在200℃下的高温拉伸性能优于传统高温用铝合金；在低于150℃的温度下热暴露100h后，2197合金的强度略有上升，这与T1相具有较强的抗粗化能力及θ＇相的二次析出有关：但在200℃和250℃热暴露条件下，合金的力学性能快速下降，这与在此温度下θ’相的溶解和T1相的快速粗化有关。     

2195铝锂合金力学性能及组织与热挤压及冷轧变形过程的相关性（英文）

采用挤压及后续冷轧变形制备2195铝锂合金板材,研究固溶处理后挤压板材及冷轧薄板的织构以及T8时效后的析出相及纵向强度。结果表明,挤压板T8时效时T1(Al₂Cu Li)相分布不均匀而且孕育期较短。挤压板固溶处理后未发生再结晶,变形织构Brass和S体积分数达55.28%。而冷轧薄板固溶处理后发生严重再结晶,且S变形织构消失。由于固溶态挤压板Brass和S织构分数高,其Schmid因子大,等效滑移系数量少,因而其屈服强度不高甚至低于固溶态冷轧板,但抗拉强度则明显较高。另外,在预变形后的时效过程中,这些变形织构促进T1相在优先滑移面析出,从而导致时效态挤压板屈服强度及抗拉强度均高于时效后的冷轧薄板。     

高强铝锂合金炉中钎焊及接头组织分析

采用CsF-AlF3钎剂和Ag-Al-Cu-Zn钎料,实现了高强铝锂合金的炉中钎焊.结果表明,在氮气保护的条件下,钎焊接头的抗拉强度最高可达到390 MPa,强度系数接近0.89;抗剪强度最高可达到380 MPa,强度系数约为0.86,均高于现有文献报道的高强铝锂合金的焊接接头强度系数值.对试验结果的理论分析表明,在530 ℃左右有效地去除铝锂合金表面的氧化膜是实现钎焊连接的关键,而氮气保护则是改善和提高钎缝力学性能的有效手段.     

热处理及轧制过程中NiPt5合金微观组织及磁性能演变

采用光学显微镜观测、透磁率测试分析、模拟计算等方法,研究NiPt5合金的微观组织随热处理温度的演变规律及热处理条件和轧制变形量对磁性能的影响。结表果明,NiPt5合金经过开坯和变形,750℃×2 h热处理时再结晶不完全,当温度达到900℃后,晶粒尺寸细小且分布均匀。当NiPt5合金发生回复及再结晶以后,其平均透磁率较轧制态有明显降低,并在此阶段内波动不大,当完全再结晶及晶粒长大以后,平均透磁率进一步降低。结合模拟轧制变形过程中的内应力变化,发现随着板坯变形量增大,其内部应力增加,位错密度增加,畴壁移动阻碍增多,平均透磁率显著提升,之后随着变形量增加,应力和位错密度达到饱和,平均透磁率趋于平稳。随着变形量增加,内部应力增大且分布不均匀,透磁率极差呈增大趋势。     

2195铝锂合金的热变形行为

在Gleeble-1500热模拟机上实施热压缩试验,研究2195铝锂合金在变形温度360～500℃,应变速率0.1～10 s-1时的热变形行为,并通过OM和EBSD研究了热变形中微观组织的演变.基于动态材料模型理论及Zener-Holloman参数,构建了2195铝锂合金的应变量为50％时的加工图及本构方程.结果表明,...     

铝锂合金焊缝凝固组织特征

８０９０铝锂合金焊缝中存在的一种细小的等轴光滑晶，其形态和形成机制与等轴树枝晶不同，细等轴晶沿凝固停顿线生长，主要在熔合线附近形成，在焊缝内部呈带状分布。研究表明细等轴晶的形成要求特殊的化学成分（含Ｚｒ，Ｌｉ元素）和一定的凝固条件（小的成分过冷度），在细晶区由于晶界含较多的第二相，导致穿区该区的破坏呈现沿晶特征。     

预变形对高强Al-Cu-Li-X铝锂合金组织和性能影响

采用拉伸试验、扫描电镜和透射电镜等测试手段，研究了固溶淬火后预变形程度对新型高强Al-Cu-Li-X铝锂合金2A97组织和性能的影响。结果表明：随预变形量增加，135℃时效48h合金强度明显提高，塑性缓慢下降，变形量为4．7％合金的抗拉强度为584MPa，延伸率为12．6％，淬火后的预变形量控制在4％-6％得到比较理想的强塑性匹配。预变形促进基体乃相析出，并使其显著细化和均匀分布。     

预变形对新型铝锂合金组织和性能的影响

为了进一步提高新型铝锂合金的强度及断裂韧性,探索了预变形+人工时效对该合金组织和性能的影响。采用拉伸试验、撕裂试验测试材料性能并主要通过透射电镜探索其相析出行为。结果表明,塑性变形导致大量T1相均匀弥散的析出在基体内,使材料获得了更为优异的强度和韧性;同时,预变形有效避免了PFZ的形成与宽化。合金在经过4.5%预变形+145℃,35 h时效可获得最优的材料性能,实现了更好的强度与韧性匹配。