均匀化热处理对5083铝合金难溶相与晶粒尺寸的影响

为研究5083铝合金均匀化过程中难溶相含量、种类以及晶粒尺寸的变化,采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)对材料组织进行表征。结果表明:铸态5083铝合金中的难溶相由Al(FeMnCr)相、Al(FeMnCr)Si相和Mg_(2)Si相组成。使用相图计算对铸态组织成分进行验证,结果与实验基本吻合。随着温度从460℃升高至560℃,导电率先升高后降低。这与组织中的弥散相析出和难溶相溶解有关。均匀化制度为540℃/10 h,560℃/10 h时,难溶相主要以针片状Al(FeMnCr)相为主,Mg_(2)Si相回溶充分,面积分数分别为0.730%和0.632%,未出现过烧组织的同时,晶内有明显的弥散相粒子析出。因此均匀化温度只有≥540℃才能实现5083铝合金凝固组织中部分难溶相的回溶。提高均匀化温度和延长均匀化时间均会增加晶粒尺寸,当均匀化温度小于540℃时,难溶相变化对晶粒长大影响不大,当均匀化温度大于540℃时,难溶相回溶的同时平均晶粒直径开始大于140μm。

L1_(2)-Al_(3)Zr/Al合金的界面行为、电子性质和微观力学性质

使用第一性原理模拟研究L1_(2)-Al_(3)Zr/Al合金的微力学、热力学和电学特性。计算结果显示,具有类体材料原子堆叠方式的界面具有最好的粘附性和最高的界面强度。在加工过程中,界面系统更倾向于在Al一侧发生解离。非驰豫拉伸测试结果表明,L1_(2)-Al_(3)Zr(001)/Al(001)界面系统表现出最高的拉伸应力(16.78 GPa),而对于驰豫拉伸,L1_(2)-Al_(3)Zr(110)/Al(110)界面系统的拉伸应力最高(10.18 GPa)。此外,电子云密度和电子局域化函数表明界面上的原子形成了共价键和金属键。界面原子轨道的共振峰表明,界面Al和Zr原子产生了s-p-d或s-p杂化轨道。

Gd含量对3003铝合金微观组织及导电率的影响

通过相图计算(Pandat)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和导电率测试等手段,研究了Gd含量对3003铝合金铸态及均匀化态微观组织的影响。结果表明,随着Gd含量由0上升到0.3wt%,均匀化组织中的平均晶粒尺寸407.88μm减小到201.06μm。添加Gd元素后铸态3003铝合金的第二相为长条状的Al_(6)FeMn和亮白色颗粒状的Al_(3)Gd;经560℃×24 h均匀化处理后,第二相主要为颗粒状与针状Al_(6)Mn以及短棒状的GdMn_(2)Al_(10)。当Gd含量为0.2wt%时,合金中可获得细小晶粒以及均匀分布的第二相,导电率最高,为29.97%IACS。