热暴露对欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金拉伸性能的影响

采用拉伸力学性能测试、透射电镜微观组织分析和扫描电镜断口分析等方法，研究热暴露对一种欠时效态Al—Cu-Mg-Ag合金力学性能及微观组织的影响。结果表明：在150℃热暴露下，欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金的剩余强度先上升后下降，强度峰值出现在100h；热暴露1000h后，合金的力学性能相对欠时效态合金的无明显下降；在200～300℃热暴露时，合金强度随时间的延长而下降，伸长率随着时间的延长而增大；在300℃热暴露时，强度明显下降，热暴露10h后，其抗拉强度只有272．5MPa，暴露100h后，其抗拉强度降至114．5MPa；欠时效态合金细小分布的Ω相随着热暴露温度的升高，Ω相长大并粗化，θ’相析出，无沉淀析出带（PFZ）变宽；在250℃下热暴露时，Ω相明显粗化且数量稀少；合金中的Ω相和θ’相在300℃热暴露100h后，均转变成平衡Ω相。

Al-Cu-Mg-Ag合金热变形本构方程模型

在Gleeble-1500热模拟机上进行高温等温压缩试验,研究了Al-Cu-Mg-Ag合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10.00s-1条件下的流变变形行为,建立了Al-Cu-Mg-Ag合金热变形本构方程。结果表明,流变应力随温度的降低、应变速率的提高而增大,在应变速率小于10.00s-1的条件下,流变应力随应变增加而迅速增大,达到峰值后趋于平稳,表现出动态回复的特征;在应变速率为10.00s-1,温度大于300℃的条件下,应力达到峰值后逐渐下降,并出现锯齿波动现象,表明合金发生了局部动态再结晶;Al-Cu-Mg-Ag合金高温变形时的流变行为可用Zener-Hollomon参数来描述,其变形激活能为160.08kJ/mol。

Mg、Ag、Zn多元微合金化对新型Al-Cu-Li合金时效行为的影响

通过常规拉伸性能测试、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察,研究少量Mg、Ag、Zn多元微合金化对一种新型Al-Cu-Li合金微观组织与拉伸性能的影响。结果表明:在T6、T8时效态下,该合金的抗拉强度(σb)和屈服强度(σ0.2)均大于不含Mg、Ag、Zn的另外3种合金的,而伸长率(δ)相差较小。其主要强化析出相为大量的T1相、部分θ′相和少量的S′相。在T6时效态下,Mg、Ag的同时存在大大促进T1相和S′相的析出,显著增加合金强度;Mg、Zn的同时添加也促进T1相和S′相的析出,使合金强度在一定程度上得到提高。Mg元素微合金化的强化效果最强,同时添加Ag和Zn或单独添加Ag或Zn均能增强其强化效果;无Mg存在条件下,添加Ag、Zn对合金的强化效果较小。在T8时效态下,时效前的预变形形成的大量位错成为T1相的形核点,使合金形成细小、密集和均匀弥散分布的T1相,削弱了Mg、Ag、Zn元素对合金时效析出过程的影响。

Ag,Mg合金化对Al-Cu-Li合金时效特性和显微组织的影响

通过力学性能测试和显微组织观察研究微量Ag和Mg对Al-3.5Cu-1.0Li合金时效特性和显微组织的影响。结果表明:在175℃时效时,单独加Ag不影响合金的时效硬化效果,析出物形貌与Al-Cu-Li合金相似,峰值时效状态下均析出较粗大的T1相和θ′相;单独加Mg加快Al-Cu-Li合金的时效响应,提高合金的时效硬化效果,时效时析出GP区,θ′相和T1相;Ag和Mg同时添加的2050合金中,T1相的析出速度加快,析出密度增大,并以T1相为主要强化相,时效强化效果最大。Ag,Mg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。

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T1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。

高纯Al-Cu-Mg-Ag合金的多级断续时效工艺研究

采用拉伸力学性能测试、透射电镜微观组织分析、扫描电镜断口分析等方法,研究高纯Al-Cu-Mg-Ag合金多级断续时效工艺对合金力学性能及微观组织的影响。结果表明,二级时效温度为室温和65℃时,合金强化效果主要来源于固溶强化和GP区,时效时间对合金强度影响很小。二次时效温度高于100℃时,合金的主要强化相由θ′相逐渐转变为Ω相。适当延长时效时间可使合金获得最大的强化效果。与T6I4和T6I6热处理工艺相比,采用185℃,20min预时效后水淬+150℃/25～50h的多级断续时效工艺极大缩短热处理周期并简化工序,同时合金的强度水平与T6态相当,而塑性获得显著改善。

Al-Cu-Mg-Ag-Zr铝合金热稳定性能研究

研究了Al—Cu—Mg—Ag—Zr合金高温短时拉伸和热暴露行为及其微观组织。高温拉伸试验结果表明，在150～250℃范围内，高温强度下降比较平缓，且250℃下的拉伸强度达到270MPa；在250～300℃范围内，高温强度迅速下降。热暴露试验结果表明，在相同时间的条件下，暴露温度从室温至150℃合金的强度和伸长率几乎没有变化，从200～300℃合金强度下降，但在200℃热暴露后的拉伸强度仍保持386MPa。透射电镜分析表明，合金欠时效状态由大量细小分布的Ω相及极少量的θ＇相组成，随着暴露温度的提高，Ω相长大并粗化，至250℃热暴露后Ω相大幅度减少，无析出带（PFZ）宽化。研究表明，短时高温拉伸条件下，Ω相在250℃下仍能保持稳定，而长时间（100h）热暴露时，Ω相只能在200℃下维持稳定。

微量Ag对Al-Cu-Mg-Mn-Zr合金组织与耐热性能的影响

通过力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜及透射电镜观察,研究微量Ag对Al-5.3Cu-0.8Mg-0.3Mn-0.15Zr合金薄板力学性能和显微组织的影响。结果表明,加入微量Ag后,提高合金的时效硬化能力,缩短峰时效时间。合金的室温抗拉强度和高温耐热性能得到提高,合金力学性能提高的原因在于析出一种更细小弥散的片状Ω相。未添加Ag的合金析出强化相为θ′相和少量S′相;添加Ag后,主要强化相为Ω相和少量θ′相。经固溶时效处理后,两种合金均发生完全再结晶。

一种Al-Cu-Mg-Ag合金欠时效态的耐热性能

研究了欠时效态(165℃,2h)Al-Cu-Mg-Ag合金在热暴露、高温持久过程中组织与性能的变化。结果表明,试样在200℃,200 MPa高温持久下,随时间延长,其剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在持久20 h。延伸率变化与强度变化基本相似。持久100 h后,合金力学性能相对欠时效态无明显下降,显示出优良的热稳定性;合金欠时效状态的组织为细小分布的Ω相,随着高温持久时间的延长,θ′相与Ω相竞争析出。无析出带(PFZ)逐渐增宽,同时发现晶界上有颗粒状析出物。在200℃热暴露下,其剩余强度的变化趋势与高温持久相同,但延伸率随时间延长而下降,其组织为过时效组织。

固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响

通过力学性能、电导率测试和差示扫描量热法(DSC)、能谱分析(EDX)及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察,分析研究了固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响。结果表明:当固溶时间为30 min时,随固溶温度升高,合金的拉伸强度和硬度先升高后降低,520℃固溶温度下合金的力学性能最好;520℃下,随固溶时间的延长,合金力学性能也呈现出先升高后降低的趋势;520℃/30 min固溶处理的合金能获得最佳时效组织模式,T1相数量多、尺寸细小、弥散分布,合金的综合力学性能最佳,在此固溶制度下合金的断裂机制呈现穿晶断裂和沿晶分层断裂的混合断裂模式;固溶温度为525℃时合金有局部过烧现象。

微量Ag、Mg在2197合金中的合金化作用

在2197铝锂合金中添加微量Ag、Mg,配制试验合金。采用透射电镜、拉伸试验等手段研究了微量Ag、Mg对2197合金显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,单独加Ag对2197合金的固溶强化效果很小,但有较强的时效强化作用。在本试验中,添加0 5wt%Ag最为合适;微量Ag、Mg共同加入可提高2197合金主要强化相—T1 相(Al2CuLi)的析出速率和析出密度,使2197合金具有最大的固溶强化效果及最强烈的时效响应和时效强化效果。

Al-4.8Cu-0.5Mg-0.3Ag-0.15Zr合金的热变形研究

采用Gleeble-1500热模拟机进行恒温和恒速压缩变形实验，变形温度范围为400—460℃，应变速率为0．001～0．1s^-1。研究了Al-Cu—Mg-Ag—Zr合金在高温塑性变形过程中流变应力的变化规律，确定了合金的变形激活能Q和应力指数n。结果表明：流变速率和变形温度对合金流变应力的大小有显著影响，流变应力随变形温度的升高而降低，随应变速率的提高而增大。可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述该合金高温塑性变形时的流变行为。

Mg65Cu20Ag5Gd10块体非晶合金的动态压缩特性

利用霍普金森压杆（SHPB）装置对Mg65Cu20Ag5Gd10块体非晶合金材料进行了动态压缩试验，应变率范围10^2～100^3s^-1，采用扫描电子显微镜研究了其断口形貌特征。结果表明：Mg65Cu20Ag5Gd10块体非晶合金在动态压缩条件下的断裂强度值最高为704MPa，变形过程中没有出现宏观塑性变形阶段；Mg65Cu20Ag5Gd10块体非晶合金的断裂强度随发射子弹气压增加有增高的趋势，而断裂应变则随着压缩载荷的增加而降低；断口上存在解理台阶证明Mg65Cu20Ag5Gd10块体非晶合金为脆性断裂，同时在断口上存在条状花样和光滑区域相结合的形貌特征。

Mg69Ni15Gd10Ag6非晶合金对甲基紫的光催化降解性能

为研究Mg69Ni15Gd10Ag6非晶合金对甲基紫染料的光催化降解性能的影响,采用紫外-可见光谱法测定光催化降解过程中甲基紫染料的浓度变化,采用XRD和SEM分析晶体合金与非晶合金在光催化降解反应前后的结构和微观形貌的变化。结果表明:与晶体合金对甲基紫染料的光催化降解效果相比,非晶合金具有稳定、高效的特点。非晶合金在降解10 min时就达到97.6%的光催化降解率,并且在30 min时达到99.1%的光催化降解率;而晶体合金在10 min时仅能达到63.3%的光催化降解率,在光催化降解时间为30 min时,仅达到74.5%的光催化降解率。Mg69Ni15Gd10Ag6非晶合金对甲基紫染料的光催化降解过程为:中心碳原子发生羟基化反应,C=C键断裂生成二苯甲酮。

Cu/Mg比对Al⁃Cu⁃Mg⁃Ag合金耐腐蚀性能的影响

对Al⁃Cu⁃Mg⁃Ag合金进行了中性盐雾试验,并采用扫描电镜、透射电镜以及电化学测量等方法研究了合金的腐蚀行为及其腐蚀机理。结果表明,在欠时效状态下,各合金均无PFZ,且晶内均无析出相;随着Cu/Mg比升高,合金中S相粒子逐渐增多,且晶界处析出相随之增加,并由不连续变成连续;合金耐腐蚀性能随Cu/Mg比增加逐渐恶化。

Cu、Mg、Ag元素对Al-Cu-Mn合金铸造性能的影响

Al-Cu合金具有较高的力学性能和断裂韧度,但较差的铸造性能限制了其在复杂铸件上的应用。研究了Cu、Mg、Ag元素对Al-Cu-Mn合金铸造性能的影响,以期提高Al-Cu合金的铸造性能。结果表明,在Al-Cu-Mn合金中,Cu含量从5.5%提升至6.5%时,合金的流动性试样长度从598 mm提升至918 mm,热裂倾向显著降低,热裂环宽度从20 mm降至15 mm以下。单独加入Ag时,能够提高合金的流动性但对热裂倾向影响不大。添加Mg、Ag时,形成的低熔点S-Al_(2)CuMg相使合金液的流动性提升,但降低了抗热裂性能。

High cyclic fatigue performance of Al-Cu-Mg-Ag alloy under T6 and T840 conditions

High cyclic fatigue(HCF)behavior of an AA2139alloy belonging to Al-Cu-Mg-Ag system in T6and T840conditionswas examined.The T840treatment involving cold rolling with a40%reduction prior to peak ageing provides an increase in tensilestrength compared with the T6condition.However,fatigue lifetime for two material conditions was nearly the same since there isweak effect of thermomechanical processing on micro-mechanisms of crack initiation and growth.

机械合金法制备(Mg_2Ni)_(100-x)Ag_x粉体及其储氢性质研究

在各种不同氢气储存方式中,用金属氢化物储存氢气具有体积小,压力低,安全性高等优点,其中A2B型的Mg2Ni介金属化合物具有高储氢量,质量轻,价格便宜等优点,而被视为最具潜力储氢系统.本实验采用(Mg2Ni)100-xAgxx(x=0,1.0及5.0)合金系统,进行机械合金法球磨处理,以X光衍射分析(XRD)检测技术观察粉体在球磨过程中结构变化,并将15h球磨处理后合金粉末进行储氢动力学曲线,压力-成分-温度曲线(P-C-Tcurve)与热分析等检测,对合金粉末储氢特性进行评估.结果发现15h球磨处理后,银元素会与Mg2Ni,Mg,Ni形成不同比例纳米晶粒混合物.在储氢特性方面,银元素的添加对Mg2Ni有明显改善,在350℃下,添加1.0%银元素与Mg2Ni粉体相比较,最大吸氢量由3.14%(ω)增加至3.83%(ω),可逆吸氢量由2.4%(ω)增加至3.0%(ω).

Al-3.6Cu-1.6Mg-0.1Zr铝合金的时效析出与硬化机理分析

通过硬度检测、DSC热分析和透射电镜(TEM)观察,研究了人工时效制度对Al-3.6Cu-1.6Mg-0.1Zr合金组织和性能的影响。结果表明,在160、175和190℃进行人工时效时,对应峰值硬度的时效时间分别为32、24和16 h,硬度峰值随时效温度的提高而下降。在160、175℃时效后,时效硬化曲线呈现明显的双阶段硬化特征。研究表明,第一阶段的硬化主要是由于GPB区的形成;第二阶段的硬化可归结为S'相的析出。

热处理对含Ag耐热铝合金组织与性能影响

通过铸锭冶金及形变热处理,制备了一种含0.6Ag的Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Mn耐热铝合金。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、差热分析及力学性能测试,研究了热处理工艺(包括均匀化处理、固溶及人工时效处理)对合金的组织与性能影响,并推导了其均匀化动力学过程。结果表明,理想的热处理工艺是均匀化制度为500℃×12h,固溶温度为525℃,人工时效制度为185℃×8h。通过优化热处理工艺,合金的室温抗拉强度达570MPa,伸长率在10%以上。