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Zr对Al-Cu-Mg-Ag-Sc耐热合金组织和性能的影响
1
作者 周飞月 郑云鹏 +3 位作者 鲁强 王金三 李凯 杜勇 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2026年第2期218-224,共7页
Al-Cu-Mg-Ag合金的Sc微合金化具有双刃剑效应,一方面Sc元素会消耗Cu元素形成AlCuSc第二相,降低合金强度,另一方面,其可以促进Ω相原位转变为具有优异耐热性能的V-AlCuSc相,显著提高其服役温度。协同提升合金室温强度以及耐热性能成为含S... Al-Cu-Mg-Ag合金的Sc微合金化具有双刃剑效应,一方面Sc元素会消耗Cu元素形成AlCuSc第二相,降低合金强度,另一方面,其可以促进Ω相原位转变为具有优异耐热性能的V-AlCuSc相,显著提高其服役温度。协同提升合金室温强度以及耐热性能成为含Sc耐热铝合金的关键问题。通过在Al-Cu-Mg-Ag-Sc耐热合金中添加不同含量的Zr,尝试与过量Sc结合形成Al_(3)(Sc,Zr)颗粒,促进具有优异热稳定性能的Al_(3)(Sc,Zr)与V-AlCuSc相协同析出,从而提高合金的高温服役性能。拉伸性能测试以及多尺度透射电镜表征结果表明,Zr的加入可以有效地细化晶粒,与Sc结合形成Al_(3)(Sc,Zr)颗粒促进合金析出相析出,并形成Al_(3)(Sc,Zr)颗粒与V-AlCuSc相共存的结构,使合金在峰时效和400℃热暴露后均具有更高的强度和塑性。 展开更多
关键词 AL-CU-MG-AG合金 析出相 Al_(3)(Sc Zr)颗粒 V-AlCuSc相 热稳定性
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Sc、Zr对Al-7.5Zn-1.6Mg-1.5Cu合金微观组织与性能的影响
2
作者 孙杰 张金恒 +3 位作者 任建琦 朱鹏程 程仁寨 房洪杰 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第10期3513-3526,共14页
Al-Zn-Mg-Cu合金因高强度、韧性及耐蚀性等特性,广泛用于航空航天与工业领域,提升其综合性能对拓展应用范围意义显著。本研究将微合金化元素Sc、Zr添加到Al-7.5Zn-1.6Mg-1.5Cu合金中,利用阳极覆膜、室温拉伸、断口扫描、透射电镜观察、... Al-Zn-Mg-Cu合金因高强度、韧性及耐蚀性等特性,广泛用于航空航天与工业领域,提升其综合性能对拓展应用范围意义显著。本研究将微合金化元素Sc、Zr添加到Al-7.5Zn-1.6Mg-1.5Cu合金中,利用阳极覆膜、室温拉伸、断口扫描、透射电镜观察、电化学测试、晶间腐蚀及剥落腐蚀等手段,分析了单独添加Sc元素或Zr元素以及Sc、Zr共同添加对合金微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:添加Sc和Zr可以显著抑制合金再结晶,提升合金的抗拉强度和屈服强度。添加0.2%Sc的合金的抗拉强度和抑制再结晶效果明显低于添加0.2%Zr的合金,但其耐腐蚀能力更优。共同添加0.1%Sc和0.1%Zr的合金具有最高的抗拉强度和屈服强度,分别为590.02 MPa和544.86 MPa,与未添加Sc、Zr的合金相比分别提升17.7%和22.4%。共同添加0.1%Sc和0.1%Zr的合金腐蚀敏感性最低,腐蚀深度最浅,腐蚀电流密度和腐蚀速率最小,表明其耐腐蚀性能亦最佳。 展开更多
关键词 AL-ZN-MG-CU合金 Sc+Zr 力学性能 耐腐蚀性能
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热处理对电弧定向能量沉积Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金显微组织与力学性能的影响
3
作者 秦凤明 李亚菲 +3 位作者 李亚杰 赵晓东 梁上上 陈金秋 《金属学报》 北大核心 2025年第10期1542-1554,共13页
研究热处理对电弧定向能量沉积Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金显微组织与力学性能的影响,对于优化该合金增材制造工艺、提升其综合性能具有重要意义。本工作以自制7075-Sc焊丝为原材料,采用冷金属过渡(CMT)工艺制备了无裂纹的Al-Zn-Mg-Cu-Sc厚壁合... 研究热处理对电弧定向能量沉积Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金显微组织与力学性能的影响,对于优化该合金增材制造工艺、提升其综合性能具有重要意义。本工作以自制7075-Sc焊丝为原材料,采用冷金属过渡(CMT)工艺制备了无裂纹的Al-Zn-Mg-Cu-Sc厚壁合金构件。结果表明,沉积态合金由细小的等轴晶组成,平均尺寸约14μm,晶界有连续第二相分布。在470℃、4 h的固溶工艺下,第二相溶解70.2%,残余第二相主要为Al_(7)Cu_(2)Fe和Al_(2)Mg_(3)Zn_(3)。在120℃进行人工时效后,力学性能测试结果表明最佳时效时间为18 h。经过470℃、4 h固溶和120℃、18 h时效处理后,合金的屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为475.2 MPa、542.1 MPa和5.2%,与沉积态合金相比分别提高了52.8%、36.5%和36.8%。 展开更多
关键词 Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金 电弧定向能量沉积 热处理 显微组织 力学性能
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Sc含量及热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织及热学性能的影响
4
作者 徐升亮 廖凯 +1 位作者 杨湘杰 郭洪民 《材料导报》 北大核心 2025年第11期235-242,共8页
随着通信技术和无人驾驶技术的快速进步,电子设备的集成度持续提升,对电子封装材料的性能需求也随之增加。本工作研究了稀土元素Sc的含量以及热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织和热学性能的影响,旨在确定最佳的Sc添加量和热处理工艺,以制备... 随着通信技术和无人驾驶技术的快速进步,电子设备的集成度持续提升,对电子封装材料的性能需求也随之增加。本工作研究了稀土元素Sc的含量以及热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织和热学性能的影响,旨在确定最佳的Sc添加量和热处理工艺,以制备出具有低热膨胀系数和高导热性能的铝硅合金。研究结果表明,适量Sc的添加能够有效细化Al-20Si-2Cu-0.3Mg合金中的初生硅相和共晶硅相,从而降低Al-20Si-2Cu-0.3Mg-xSc合金的热膨胀系数。通过热处理,共晶硅的形貌得到了进一步优化,使得合金在保持低热膨胀系数的同时还能具备较高的导热系数和电导率。在30~300℃下,经过热处理的Al-20Si-2Cu-0.3Mg-0.2Sc合金的平均热膨胀系数为17.58×10^(-6) K^(-1),导热系数达到131.05 W/(m·K),电导率为22.07%IACS。本研究揭示了Sc含量和热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织的影响机制,并探讨了微观组织对热学性能的影响规律,可为未来低膨胀、高导热铝硅合金的设计提供了参考。 展开更多
关键词 Sc元素 AL-SI-CU-MG合金 热膨胀性能 导热性能 热处理
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微量Sc、Er的添加对Al-Cu-Zr合金均匀化过程中组织演变的影响
5
作者 李彩琼 刘浩 +2 位作者 颜佳 史丹丹 余鑫祥 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第6期44-53,共10页
采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析、透射电镜等研究了微量Sc、Er的添加对Al-Cu-Zr合金均匀化过程中微观组织演变的影响。结果表明:与铸态Al-Cu-Sc-Zr合金相比,铸态Al-Cu-Er-Zr合金晶粒尺寸更加粗大,但该合金中... 采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析、透射电镜等研究了微量Sc、Er的添加对Al-Cu-Zr合金均匀化过程中微观组织演变的影响。结果表明:与铸态Al-Cu-Sc-Zr合金相比,铸态Al-Cu-Er-Zr合金晶粒尺寸更加粗大,但该合金中枝晶界上的非平衡凝固相更加断续且窄化,枝晶内部颗粒相尺寸更小;均匀化后,虽然Al-Cu-Er-Zr合金中的残留相数量更多,但其中的Al7Cu2Fe相得到了较大幅度的细化和球化。这主要归因于Er在α-Al中的固溶度极低,凝固时Er在固液界面前沿位置大量聚集引起成分过冷,有利于最后凝固共晶相的细化,同时Er会与Fe结合并改变含Fe相的形态并限制其长大。此外,由于大量Er原子被难溶微米级Al8Cu4Er初生相和亚微米级Al3(Er,Zr)粒子所占据,过低的溶质原子过饱和度导致其很难与Zr协同析出纳米尺寸的Al3(Er,Zr)粒子,因此在Al-Cu-Er-Zr合金中仅可见粗大的Al3Zr纳米粒子析出。 展开更多
关键词 AL-CU合金 SC ER 均匀化 微观组织 第二相
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多级固溶处理及Sc微合金化对汽车发动机用Al-Cu合金微观结构的影响 被引量：1
6
作者 殷嘉蓉 陈家浩 +3 位作者 程翔翔 邱铨强 王文鑫 翁瑶瑶 《稀有金属》 北大核心 2025年第3期342-352,共11页
近年来,铸造Al-Cu合金在汽车制造业中的应用越来越广泛。然而,国内铝合金的生产技术还不完善,Al-Cu合金仍然存在着高温稳定性差、寿命较低等问题,合金的强化工艺仍有待提高。本文采用硬度测试、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM... 近年来,铸造Al-Cu合金在汽车制造业中的应用越来越广泛。然而,国内铝合金的生产技术还不完善,Al-Cu合金仍然存在着高温稳定性差、寿命较低等问题,合金的强化工艺仍有待提高。本文采用硬度测试、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等研究不同多级固溶工艺对Al-Cu和Al-Cu-Sc合金力学性能和微观组织的影响。结果表明,微量Sc添加能够抑制Al-Cu合金在铸造过程中AlCuFe初生相的形成,并且促进该初生相在固溶处理过程中的溶解。Al-Cu-Sc合金在经过300℃×3 h+550℃×3 h的双级慢速固溶处理后,合金的固溶态和时效态硬度最高。相较于其他固溶工艺,该双级慢速固溶工艺能实现Al-Cu-Sc合金中溶质原子最大限度地固溶,并且在时效处理后合金中的Al3Sc析出相和θ'(Al_(2)Cu)析出相的体积分数及数密度最高,合金的析出强化作用尤为显著。研究成果将为开发新型高强高韧高耐热Al-Cu合金奠定基础。 展开更多
关键词 AL-CU合金 Sc添加 固溶处理 力学性能 微观组织
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Al-Cu-Sc合金板材高温力学性能及断裂机制研究
7
作者 阴世杰 崔晓磊 +2 位作者 刘章光 马向宇 华坤 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期85-93,共9页
目的对Al-Cu-Sc RR耐热铝合金板材的力学性能、中高温-低应力条件下的蠕变特性以及高温失效机制进行研究,为该板材成形工艺的制定及相关部件的服役选材提供一定理论依据。方法分别对O态和T6态Al-Cu-Sc耐热铝合金板材进行室温及高温拉伸... 目的对Al-Cu-Sc RR耐热铝合金板材的力学性能、中高温-低应力条件下的蠕变特性以及高温失效机制进行研究,为该板材成形工艺的制定及相关部件的服役选材提供一定理论依据。方法分别对O态和T6态Al-Cu-Sc耐热铝合金板材进行室温及高温拉伸实验;并通过SEM对T6态板材的高温拉伸断口形貌进行观察,分析其高温断裂机制;进一步通过蠕变测试评价其高温服役性能。结果该Al-Cu-Sc合金O态板材室温抗拉强度为207 MPa,在300℃下显著降低,仅为86 MPa;经“回归-再时效”(RR热处理)后,T6态板材的室温抗拉强度可达471 MPa,且在300℃下仍能保持280 MPa的较高强度,相较于室温强度衰减了41%。T6态Al-Cu-Sc板材具备在300℃×60 MPa和400℃×15 MPa条件下服役时间超过120 min的能力。O态和T6态板材在400℃以下的断裂机制均为韧性断裂;T6态板材在500℃时的断裂机制转变为“脆性+韧性”混合断裂。结论该T6态Al-Cu-Sc合金板材兼具优异的室温和高温强度,且在300~400℃的高温区间内表现出良好的抗蠕变性能,对热力耦合条件下服役的轻量化构件有着巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 耐热铝合金 Al-Cu-Sc合金板材 高温性能 抗蠕变性能 断裂机制
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Ag、Sc联合微合金化对Al-Cu-Li合金组织及高温性能的影响 被引量：1
8
作者 郝时嘉 李国爱 +3 位作者 刘惠 罗开军 陈宗强 李占强 《金属热处理》 北大核心 2025年第4期80-84,共5页
通过250℃、300℃下的力学性能测试和显微组织分析,研究了Ag、Sc元素微合金化对Al-Cu-Li合金组织和高温性能的影响。结果表明:Ag、Sc元素联合微合金化的Al-Cu-Li合金在250℃下拥有较高的高温力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别... 通过250℃、300℃下的力学性能测试和显微组织分析,研究了Ag、Sc元素微合金化对Al-Cu-Li合金组织和高温性能的影响。结果表明:Ag、Sc元素联合微合金化的Al-Cu-Li合金在250℃下拥有较高的高温力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为340 MPa、297 MPa和11.1%;用Sc代替Ag微合金化时Al-Cu-Li合金在300℃下拥有优异的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325 MPa、292 MPa和9.3%。250℃时,高温稳定强化相T 1相在晶界和晶内的大量析出是提高Al-Cu-Li合金的高温强度的主要原因。Ag、Sc联合微合金化会细化Al-Cu-Li合金晶粒,用Sc代替Ag微合金化后,Al-Cu-Li合金铸态组织得到进一步细化,细化的晶粒更有利于再结晶,高温保温促进再结晶晶粒粗化,二次中温热轧使再结晶晶粒再次变形,使合金在300℃下拥有较好的高温强塑性匹配。 展开更多
关键词 AL-CU-LI合金 Ag、Sc联合微合金化 人工时效 高温力学性能
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激光粉末床熔融成形Al-Cu-Mg-Sc-Li合金组织与性能研究
9
作者 王晓慧 朱兆阳 +3 位作者 靳利 王尧 张瀚文 孙金娥 《材料研究与应用》 2025年第3期505-512,共8页
Al-Cu-Mg体系合金发展较为成熟,目前已被广泛应用于航空航天等领域。激光粉末床熔融(LPBF)技术是一种快速成形技术,其成形产品精度高且表面质量优,被广泛地应用于航空航天、生物医药、汽车制造等领域。利用LPBF快速加热和冷却的特性,可... Al-Cu-Mg体系合金发展较为成熟,目前已被广泛应用于航空航天等领域。激光粉末床熔融(LPBF)技术是一种快速成形技术,其成形产品精度高且表面质量优,被广泛地应用于航空航天、生物医药、汽车制造等领域。利用LPBF快速加热和冷却的特性,可以实现合金元素在基体中高度固溶,形成过饱和固溶体,从而提高合金的性能。Cu是具有很大潜力的强化LPBF成形铝合金的元素,而目前关于LPBF成形高Cu含量(质量分数≥4%)铝合金的研究鲜有报道。因此,利用LPBF技术制备一种新型高Cu含量(质量分数6%)的Al-Cu-Mg-Sc-Li合金,通过优化工艺参数来获得高度致密且无裂纹的合金。通过致密度测试、扫描电镜分析(SEM)和室温拉伸性能测试等手段,研究不同LPBF打印参数变化对Al-Cu-Mg-Sc-Li合金显微组织及力学性能的影响。研究结果表明,在激光功率为240 W、扫描速率为700 mm·s^(-1)时,Al-Cu-Mg-ScLi合金致密度(99.53%)高且无裂纹,显微组织具有特征的双峰组织形态,主要由细小的等轴晶和狭长的柱状晶构成,Al_(2)CuMg相分布在等轴晶和柱状晶晶界处,Al_(3)Sc相分布在等轴晶晶界处。拉伸测试结果表明,Al-Cu-Mg-Sc-Li合金的平均抗拉强度为124.7 MPa、断后伸长率为3.3%,这是大量Al_(2)CuMg相在晶界处形成诱导应力集中而引发微裂纹所致。揭示高含量Cu元素的分布及析出相对Al-Cu-Mg-Sc-Li合金力学性能的影响,为Al-Cu-Mg体系合金在航空航天等领域中应用提供试验数据与技术支持。 展开更多
关键词 粉末激光床熔融技术 Al-Cu-Mg-Sc-Li合金 致密度 显微组织 力学性能 Al_(2)CuMg相 Al_(3)Sc相 高含量Cu
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Sc在铝合金中的微合金化作用机理 被引量：34
10
作者 陶辉锦 李绍唐 +3 位作者 刘记立 周向 康宁 尹志民 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2008年第5期249-259,共11页
综述国内外含钪铝合金的研究历史与现状,论述钪的细化合金晶粒、提高再结晶温度、改善合金力学性能、提高抗腐蚀性能以及改善焊接性能的作用机理,重点介绍第一性原理、嵌入原子势模型和经验电子理论对含钪铝合金形成焓与结合能等热力学... 综述国内外含钪铝合金的研究历史与现状,论述钪的细化合金晶粒、提高再结晶温度、改善合金力学性能、提高抗腐蚀性能以及改善焊接性能的作用机理,重点介绍第一性原理、嵌入原子势模型和经验电子理论对含钪铝合金形成焓与结合能等热力学性质计算以及相稳定性研究的最新进展,最后论述钪对改善铝铜系合金综合性能的作用机制。 展开更多
关键词 SC 铝合金 AL3SC 微合金化 铝铜钪合金
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微量钪对Al-3%Cu合金组织与性能的影响 被引量：19
11
作者 徐国富 聂祚仁 +3 位作者 金头男 荣莉 阮海琼 尹志民 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期24-27,共4页
采用硬度、拉伸性能测试、金相组织观察、扫描电镜与能谱分析以及X 射线衍射等方法 ,研究了微量稀土元素Sc对Al 3%Cu合金组织与性能的影响。结果表明 ,稀土元素Sc能够强烈地细化Al Cu合金的晶粒 ,改善枝晶网胞。微量Sc元素添加到Al 3%C... 采用硬度、拉伸性能测试、金相组织观察、扫描电镜与能谱分析以及X 射线衍射等方法 ,研究了微量稀土元素Sc对Al 3%Cu合金组织与性能的影响。结果表明 ,稀土元素Sc能够强烈地细化Al Cu合金的晶粒 ,改善枝晶网胞。微量Sc元素添加到Al 3%Cu合金中 ,合金的抗拉强度σb 和屈服强度σ0 2 均有所提高 (Δσ约为 30MPa) ,对合金的伸长率几乎没有影响 ;微量Sc元素添加到Al 3%Cu合金中 ,除部分固溶于Al基体中外 ,大部分与Al形成对合金起强化作用的Al3Sc共格相 ,对合金起强化作用 ,没有发现其他相 ,包括W (AlCuSc)相生成。 展开更多
关键词 微量钪 Al-3%Cu合金 组织与性能
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Sc、Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金挤压铸造组织性能的影响 被引量：10
12
作者 王志刚 徐骏 +1 位作者 张志峰 李豹 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期797-800,共4页
通过对Al-Zn-Mg-Cu合金复合添加微量Sc、Zr元素,研究了其在普通金属型铸造和挤压铸造态的组织性能。结果发现,通过Sc、Zr的复合添加,有效细化了Al-Zn-Mg-Cu合金的铸态组织,降低了枝晶偏析,提高了合金的力学性能;通过挤压铸造成形,不仅... 通过对Al-Zn-Mg-Cu合金复合添加微量Sc、Zr元素,研究了其在普通金属型铸造和挤压铸造态的组织性能。结果发现,通过Sc、Zr的复合添加,有效细化了Al-Zn-Mg-Cu合金的铸态组织,降低了枝晶偏析,提高了合金的力学性能;通过挤压铸造成形,不仅可以提高合金的致密性,减少缩松、裂纹等缺陷,同时对合金凝固组织具有一定的细化作用。通过微合金化和挤压铸造成形方式的结合,最终可得到均匀细化、致密、少缺陷的合金组织。 展开更多
关键词 SC Zr复合添加 挤压铸造 AL-ZN-MG-CU AI3(So Zr)
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微量Sc对Al-3.0%Cu合金时效硬化及析出行为的影响 被引量：4
13
作者 徐国富 牟申周 尹志民 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期92-95,99,共5页
借助维氏硬度的测量及透射电镜(TEM)的观察和分析,系统地研究了A l-3%Cu合金和A l-3%Cu-0.3%Sc合金在150、200、250、300、350、400℃的时效硬化和析出行为。研究结果表明:时效温度低于200℃时,A l-Cu-Sc三元合金与A l-Cu二元合金的时... 借助维氏硬度的测量及透射电镜(TEM)的观察和分析,系统地研究了A l-3%Cu合金和A l-3%Cu-0.3%Sc合金在150、200、250、300、350、400℃的时效硬化和析出行为。研究结果表明:时效温度低于200℃时,A l-Cu-Sc三元合金与A l-Cu二元合金的时效硬化曲线几乎没有差别。A l-Cu-Sc三元合金在300℃、6 ks时效时硬度HV最高,为90 kN/mm2,Sc对硬度上升的影响也是在300℃时最为显著,△HVm ax=45 kN/mm2;A l-Cu-Sc三元合金在本实验条件范围内的时效过程中,A l3Sc与θ-′A l2Cu 2种二元析出物是各自独立析出,且析出物间无明显的相互作用。 展开更多
关键词 钪 AL-CU合金 时效硬化 析出
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淬火速率对含Sc(Zr)高强韧Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响 被引量：5
14
作者 李芳芳 徐国富 +3 位作者 李耀 黄继武 邓英 尹志民 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期264-272,共9页
通过末端淬火实验(JEQ)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)研究一种热挤压Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr棒材的淬火敏感性。结果表明:随着距离淬火端越远,冷却速率从1800℃/min下降至111℃/min,合金硬度从150 HB下降至133 HB... 通过末端淬火实验(JEQ)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)研究一种热挤压Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr棒材的淬火敏感性。结果表明:随着距离淬火端越远,冷却速率从1800℃/min下降至111℃/min,合金硬度从150 HB下降至133 HB,抗拉强度从430 MPa下降至375 MPa。当冷却速率为131.2℃/min时,合金的硬度为135 HB,合金淬透深度约为93mm。随着冷却速率的降低,端淬时远离淬火端位置,平衡η相先后在晶界、晶内处析出、长大、粗化;时效后,析出的η′强化相的数量减小;时效后,合金内出现无沉淀析出带(PFZ),晶界的PFZ变宽,宽化至160 nm。 展开更多
关键词 Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金 淬火敏感性 力学性能 显微组织
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Sc和Zr复合微合金化对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响 被引量：11
15
作者 何运斌 潘青林 +3 位作者 刘元斐 朱朝明 梁文杰 尹志民 《轻合金加工技术》 CAS 北大核心 2005年第9期41-43,54,共4页
采用水冷铜模.激冷铸造法,制备了三种Sc和Zr含量不同的Al-Zn-Mg-Cu合金薄板材,测试了合金经120℃时效不同时间后的拉伸性能,利用光学显微镜和透射电子显微镜观察了合金的显微组织。结果表明:采用Sc和Zr复合微合金化可明显细化合金的铸... 采用水冷铜模.激冷铸造法,制备了三种Sc和Zr含量不同的Al-Zn-Mg-Cu合金薄板材,测试了合金经120℃时效不同时间后的拉伸性能,利用光学显微镜和透射电子显微镜观察了合金的显微组织。结果表明:采用Sc和Zr复合微合金化可明显细化合金的铸态晶粒组织,抑制合金的再结晶,大大提高合金的强度;Sc含量越高,晶粒细化效果越好,合金强度提高也越大;微量Sc和Zr在Al-Zn-Mg-Cu合金中主要以Al3(Sc,Zr)质点的形式存在,初生Al3(Sc,Zr)粒子是在合金凝固过程中形成的,主要起非均质形核的作用,次生Al3(Sc,Zr)粒子是合金在均匀化处理和后续热处理中析出的,起亚结构强化和直接析出强化作用。 展开更多
关键词 Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金 钪 Al3(Sc Zr)相 微观组织 力学性能
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Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金均匀化过程中的析出特性 被引量：9
16
作者 李亨 唐锴 +3 位作者 王汉 王可胜 李玉坤 吴玉程 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2403-2411,共9页
采用金属模熔铸工艺制备含0.2%Sc(质量分数)的Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金,分别研究合金铸态下和4种均匀化热处理工艺下的组织转变与元素分布。结果表明:加入0.2%的钪有助于抑制枝晶偏析,消除非平衡共晶组织,得到晶粒尺寸为55~80μm(占整体7... 采用金属模熔铸工艺制备含0.2%Sc(质量分数)的Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金,分别研究合金铸态下和4种均匀化热处理工艺下的组织转变与元素分布。结果表明:加入0.2%的钪有助于抑制枝晶偏析,消除非平衡共晶组织,得到晶粒尺寸为55~80μm(占整体75%)的合金;铸态组织晶界处分布有大量T(AlZnMgCu)相,在465℃下保温24 h后,T相完全转化为S(Al_(2)CuMg)相;温度提高到480℃后,随着时间延长至24 h,晶界处的S相消失,只有少量的杂质相(Al7Cu2Fe)残留;在经过双级均匀化处理后,平均晶粒尺寸减小到40μm,合金内部析出大量弥散分布的尺寸约为40 nm的L12型Al3Sc相,与α(Al)基体保持完全共格,有效阻碍了晶粒的粗化。 展开更多
关键词 Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金 均匀化 相转变 Al_(3)Sc
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微量钪对Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr合金组织性能的影响 被引量：8
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作者 戴晓元 夏长清 +2 位作者 吴安如 王银娜 邰凯平 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期70-73,共4页
采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr和Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.12Sc-0.15Zr合金,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了2种合金不同处理态的显微组织,测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率。结... 采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr和Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.12Sc-0.15Zr合金,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了2种合金不同处理态的显微组织,测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率。结果表明:添加微量Sc可以明显细化合金的铸态晶粒,显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的力学性能和电导率,其作用机理主要为Al3(Sc,Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和沉淀强化。 展开更多
关键词 SC AL-ZN-MG-CU-ZR合金 力学性能 电导率 显微组织
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Sc对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金挤压铸造组织性能的影响 被引量：7
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作者 何敏 李豹 +1 位作者 高志华 徐骏 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期597-600,共4页
采用电阻炉熔炼了Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Zr和Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Sc-0.2Zr两种铝合金,在700~720℃挤压铸造成形,并经过465℃×24h＋475℃×8h水淬＋120℃×24h时效热处理。结果表明,Sc、Zr的复合添加能明显细化α-A... 采用电阻炉熔炼了Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Zr和Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu-0.2Sc-0.2Zr两种铝合金,在700~720℃挤压铸造成形,并经过465℃×24h＋475℃×8h水淬＋120℃×24h时效热处理。结果表明,Sc、Zr的复合添加能明显细化α-Al基体和晶间第二相;通过多级固溶和时效处理,显著提高了合金的力学性能,铸件的抗拉强度达到613MPa,屈服强度达到528 MPa,伸长率为6%。 展开更多
关键词 AL-ZN-MG-CU合金 SC 挤压铸造 组织性能
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含Zr、Sc的Al-Zn-Mg-Cu合金的低周疲劳行为 被引量：8
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作者 张笑宇 冷利 王占军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第20期63-67,共5页
利用透射电子显微镜和低周疲劳试验机研究了单级时效状态及回归再时效状态两种含Zr、Sc的Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织和低周疲劳性能。结果表明:单级时效基体析出相以η′相为主,晶界析出连续分布平衡相,并伴有晶间无析出带;回归再时效... 利用透射电子显微镜和低周疲劳试验机研究了单级时效状态及回归再时效状态两种含Zr、Sc的Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织和低周疲劳性能。结果表明:单级时效基体析出相以η′相为主,晶界析出连续分布平衡相,并伴有晶间无析出带;回归再时效基体析出相略有长大,晶界析出相长大明显,无析出带变宽。低周疲劳加载条件下,合金在0.4%~0.7%外加总应变幅范围内表现出循环稳定性;在0.8%的应变幅下,呈现先软化后硬化。在0.4%~0.6%较低的外加总应变幅范围内,回归再时效合金表现出较高的低周疲劳寿命。两种状态合金的塑性应变幅和弹性应变幅与载荷反向周次之间均成直线关系,并可分别用Coffin-Manson公式和Basquin公式来描述。两种状态的合金的疲劳裂纹均萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。 展开更多
关键词 ZR SC AL-ZN-MG-CU 低周疲劳
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微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr铝合金组织与性能的影响 被引量：15
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作者 戴晓元 夏长清 刘昌斌 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期59-61,63,共4页
采用铸锭冶金法制备了Al 7.6Zn 2 .2Mg 1.2 4Cu 0 .13Zr和Al 7.8Zn 2 .2Mg 1.3 0Cu 0 .3 0Sc 0 .14Zr合金 ,测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率 ,利用金相显微镜和透射电子显微镜研究了 2种合金不同处理态的显微组织 ,利用... 采用铸锭冶金法制备了Al 7.6Zn 2 .2Mg 1.2 4Cu 0 .13Zr和Al 7.8Zn 2 .2Mg 1.3 0Cu 0 .3 0Sc 0 .14Zr合金 ,测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率 ,利用金相显微镜和透射电子显微镜研究了 2种合金不同处理态的显微组织 ,利用扫描电镜观察铝合金的拉伸断口。结果表明 :添加微量的Sc可以明显细化合金的铸态晶粒 ,显著提高Al Zn Mg Cu Zr合金的力学性能和电导率 ,其作用机理主要为Al3 (Sc ,Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和弥散强化。 展开更多
关键词 SC A1-Zn-Mg-Cu-Zr合金 力学性能 电导率 显微组织
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