AlSc15中间合金中Al_(3)Sc金属间化合物的电化学行为及对局部腐蚀的影响

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作者 蒋伟 高坤元 +6 位作者 胡秀华 文胜平 黄晖 吴晓蓝 魏午 聂祚仁 启世亮 《轻合金加工技术》 CAS 2024年第2期54-58,共5页

将过共晶AlSc15合金加热至液态,以10℃/h速率冷却得到毫米级尺寸的Al_(3)Sc金属间化合物。利用微区电化学和扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)研究了Al_(3)Sc金属间化合物在不同pH值的0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学特征及对局部腐蚀敏感性... 将过共晶AlSc15合金加热至液态,以10℃/h速率冷却得到毫米级尺寸的Al_(3)Sc金属间化合物。利用微区电化学和扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)研究了Al_(3)Sc金属间化合物在不同pH值的0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学特征及对局部腐蚀敏感性的影响。结果表明,Al_(3)Sc金属间化合物存在自钝化现象,且在碱性环境中有明显的维钝区域;随着pH值的增加,Al_(3)Sc腐蚀电位逐渐降低,在中性和碱性条件下的腐蚀速率明显低于酸性条件下的;Al_(3)Sc金属间化合物与周围铝基体之间的伏打电位差约为40 mV,在铝合金中可能作为较弱的局部阴极,对电偶腐蚀的影响不大。 展开更多

关键词 Al_(3)Sc金属间化合物 微电化学技术 扫描开尔文 局部腐蚀

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Sc对Al/Fe层状复合材料界面化合物生长行为的影响

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作者 王振 高坤元 +3 位作者 张小军 聂祚仁 黄晖 吴晓蓝 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期84-90,共7页

采用SEM、EDS等手段研究了铝侧添加Sc元素对Al/Fe复合界面金属间化合物的生长、种类及组织形貌的影响。结果表明,冷轧复合的Al/Fe复合板在475~640℃退火1 h后均产生了连续的界面化合物,在560℃及以下时,金属间化合物厚度变化趋势基本一... 采用SEM、EDS等手段研究了铝侧添加Sc元素对Al/Fe复合界面金属间化合物的生长、种类及组织形貌的影响。结果表明,冷轧复合的Al/Fe复合板在475~640℃退火1 h后均产生了连续的界面化合物,在560℃及以下时,金属间化合物厚度变化趋势基本一致,在560℃以上时,含Sc的复合板界面金属间化合物增长趋势明显变缓,厚度大幅降低,这表明Al侧添加Sc元素不能完全抑制界面金属间化合物的产生。同时,Sc元素的添加并未改变界面化合物的种类及分布,界面化合物从Al侧到Fe侧依次为FeAl_(3)、Fe_(2)Al_(5)、FeAl。在475℃时,Fe侧Fe_(2)Al_(5)相呈细小的锯齿状形貌,但整体十分平整,在580℃时,Fe侧Fe_(2)Al_(5)相呈粗大“指状”形貌,起伏较大。 展开更多

关键词 铝/铁复合 微合金化 金属间化合物

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热旋锻AZ61镁合金的显微组织与力学性能 被引量：3

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作者 荣莉 聂祚仁 梁霄鹏 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3479-3483,共5页

通过多道次热旋锻,成功制备了AZ61镁合金棒丝材,经细晶强化及纳米级颗粒强化显著提高了AZ61镁合金强度,并讨论了动态沉淀析出机理。结果表明:旋锻AZ61镁合金平均晶粒直径约为8μm,YS为302 MPa,UTS达376MPa,具有中等延伸率(7%)。纳米级... 通过多道次热旋锻,成功制备了AZ61镁合金棒丝材,经细晶强化及纳米级颗粒强化显著提高了AZ61镁合金强度,并讨论了动态沉淀析出机理。结果表明:旋锻AZ61镁合金平均晶粒直径约为8μm,YS为302 MPa,UTS达376MPa,具有中等延伸率(7%)。纳米级沉淀相在旋锻变形过程中动态析出,这些沉淀相包括:晶内析出直径50~140 nm的球形β-Mg17Al12相(体积分数约6.5%)、平均直径10nm的球形Al6Mn相。大量细小纳米级第二相动态析出的机理为:旋锻是塑性变形-静态时效-塑性变形-静态时效交替进行的高频(锻打频率通常在1500~6000次/min)脉冲式热力加工过程。塑性变形产生的位错、空位等缺陷,为第二相析出提供了大量优先形核位置。并且每一脉冲周期中静态时效的时间很短(约为0.05 s数量级),所以析出的第二相不会长得过大。 展开更多

关键词 镁合金 热变形 旋锻 析出强化 力学性能

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Er元素添加对Al-7.7Li合金时效强化及显微组织的影响 被引量：1

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作者 刘琦兵 高坤元 +1 位作者 聂祚仁 丁宇升 《热加工工艺》 北大核心 2020年第14期111-113,118,共4页

通过显微硬度测试及三维原子探针(3DAP)分析对Al-0.03Er、Al-7.7Li、Al-0.03Er-7.7Li (at%)合金的时效强化与显微组织进行了研究。结果表明,Al-0.03Er合金在350℃等温时效10 min达到峰时效硬度38HV,相比固溶态硬度提升了12 HV。Al-7.7L... 通过显微硬度测试及三维原子探针(3DAP)分析对Al-0.03Er、Al-7.7Li、Al-0.03Er-7.7Li (at%)合金的时效强化与显微组织进行了研究。结果表明,Al-0.03Er合金在350℃等温时效10 min达到峰时效硬度38HV,相比固溶态硬度提升了12 HV。Al-7.7Li合金在190℃等温时效24 h达到峰时效硬度98 HV,相比固溶态提升了56 HV。Al-0.03Er-7.7Li合金经350℃/1 h+190℃/8h双级时效后,硬度达108 HV,相比固溶态提升了66 HV,其强化效果为Al-0.03Er、Al-7.7Li合金强化效果的叠加。对此状态的Al-Er-Li合金显微组织进行分析,结果表明,合金中有3种析出相:Al3Er、Al3Li及以Al3Er为核、Al3Li为壳的Al3(Er,Li)相,说明先析出的Al3Er能作为Al3Li异质形核的核心,从而促进了Al3Li的析出,使Al-Er-Li合金强度高于Al-Li合金的强度。 展开更多

关键词 AL-LI合金 Er元素 时效强化

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Er、Zr及热处理对高锌铝合金组织和力学性能的影响 被引量：1

5

作者 王潇博 荣莉 +6 位作者 黄晖 魏午 高倩 王泽忠 周力 王猛 聂祚仁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期250-256,共7页

以Al-30Zn-3Cu-2.5Si高锌铝基合金为研究对象,探究稀土元素Er、Zr对铸态及热处理态合金组织和力学性能的影响,并分析和探讨了其作用机理。结果表明,当添加0.10%(质量分数,下同)Er和0.10%Zr元素后能够明显地细化合金晶粒,平均晶粒尺寸由7... 以Al-30Zn-3Cu-2.5Si高锌铝基合金为研究对象,探究稀土元素Er、Zr对铸态及热处理态合金组织和力学性能的影响,并分析和探讨了其作用机理。结果表明,当添加0.10%(质量分数,下同)Er和0.10%Zr元素后能够明显地细化合金晶粒,平均晶粒尺寸由74.28μm减小至60.01μm,且α-Al晶粒转变为细小的等轴晶。稀土元素Er、Zr的添加会在合金内部形成Al3(Er,Zr)细小的粒子并能够起到钉扎位错的作用,从而提高合金的力学性能。添加Er、Zr后,铸态合金的抗拉强度由未添加稀土元素的323.01 MPa提高到了358.29 MPa,提升了10.93%;屈服强度由309.33 MPa提高到了315.00MPa,提升了1.83%;延伸率基本未发生变化。合金经固溶时效热处理强化后,添加稀土元素合金的抗拉强度为449.48 MPa,屈服强度为408.51 MPa,比铸态合金分别提高了25.45%、29.68%。粗大的第二相存在于晶界处,导致合金的延伸率仍较差。 展开更多

关键词 高锌铝合金 稀土元素 热处理 组织 力学性能

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退火对冷轧态Al-0.04Er和Al-0.08Zr合金组织和性能的影响 被引量：7

6

作者 张二庆 文胜平 +1 位作者 侯杰 聂祚仁 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期5-9,共5页

本文对比研究了Al-Er和Al-Zr冷轧后退火过程中的组织和性能变化。结果表明,相同含量的Er元素比Zr元素对电导率的影响小,而且在退火析出过程中Er元素能够比较充分的析出,退火后Al-Er合金的电导率高于Al-Zr合金。冷轧态Al-Zr合金退火过程... 本文对比研究了Al-Er和Al-Zr冷轧后退火过程中的组织和性能变化。结果表明,相同含量的Er元素比Zr元素对电导率的影响小,而且在退火析出过程中Er元素能够比较充分的析出,退火后Al-Er合金的电导率高于Al-Zr合金。冷轧态Al-Zr合金退火过程中由于Zr原子的析出会导致电导率上升,但析出的二次相的增强作用较弱,由于退火过程中的回复和再结晶使得合金的硬度下降。冷轧态Al-Er合金在退火过程中Er原子的析出会导致电导率上升,而且析出的二次相能起到显著的增强作用,在退火过程中能够阻碍位错运动,合金的硬度会先出现上升,之后由于析出相的粗化使得其对回复和再结晶的阻碍作用减弱,合金的硬度下降。 展开更多

关键词 铝合金 微合金化 退火 电导率 硬度

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SLM球形Ni粉的制备与打印工艺性能 被引量：7

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作者 张亚娟 王海滨 +1 位作者 宋晓艳 聂祚仁 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1833-1842,共10页

针对选区激光熔化(SLM)的技术特点,采用低温喷雾干燥与热处理相结合的新方法,制备得到了物相纯净、球形度高、流动性好且粒径分布窄的球形Ni粉。比较分析了喷雾干燥法制备的Ni粉和气雾化法生产的商业化Ni粉的显微组织和激光吸收率及其... 针对选区激光熔化(SLM)的技术特点,采用低温喷雾干燥与热处理相结合的新方法,制备得到了物相纯净、球形度高、流动性好且粒径分布窄的球形Ni粉。比较分析了喷雾干燥法制备的Ni粉和气雾化法生产的商业化Ni粉的显微组织和激光吸收率及其对3D打印件组织和性能的影响。结果发现,喷雾干燥法制备Ni粉的激光吸收率是气雾化法生产Ni粉的2倍以上;打印过程中形成更宽的熔道,且颗粒熔化后表面张力和颗粒间液桥力均较小,大大减少了金属粉末打印中极易出现的表面球化现象。喷雾干燥法制备Ni粉打印件的相对密度达到99.2%,其显微组织由细小的柱状晶和胞状晶构成,且柱状晶穿过层间边界生长,使打印件具有致密的层间结合。 展开更多

关键词 选区激光熔化 喷雾干燥 球形度 表面粗糙度 激光吸收系数

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挤压铸造工艺对Al-7Si-0.4Mg-0.3Er汽车左支架组织与性能的影响 被引量：6

8

作者 亓鹏 李伯龙 +2 位作者 王同波 周廉 聂祚仁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1360-1365,共6页

利用OM、SEM微观组织分析以及显微硬度测试研究了挤压铸造成形工艺对Al-7Si-0.4Mg-0.3Er铝合金汽车发动机左支架显微组织和性能的影响。结果表明:凝固顺序对铸件不同部位微观组织影响较大,较先凝固左支架薄壁区初生α-Al组织相较于后凝... 利用OM、SEM微观组织分析以及显微硬度测试研究了挤压铸造成形工艺对Al-7Si-0.4Mg-0.3Er铝合金汽车发动机左支架显微组织和性能的影响。结果表明:凝固顺序对铸件不同部位微观组织影响较大,较先凝固左支架薄壁区初生α-Al组织相较于后凝固厚壁区细小。低温浇注成形相较于高温浇注制备左支架初生α-Al更为细小且均匀分布,但低温浇注支架晶间Er-π-AlFeMgSi相粗大且偏聚分布。高挤压速度相较于低速制备左支架晶间Er-π-AlFeMgSi相更为均匀细小。低温650℃高速成形铸件热处理后显微硬度(HV)为1190 MPa,标准偏差为50 MPa,相较于低温低速制备左支架(140 MPa)性能分布均匀。铝合金发动机支架适于在低温浇铸高速挤压铸造成形。 展开更多

关键词 挤压铸造 Al-7Si-0.4Mg-0.3Er 汽车发动机左支架 浇注温度 挤压速度

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镍闪速炉熔炼共生产品生命周期评价碳排放分配问题

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作者 崔素萍 张端 +3 位作者 孙博学 孟令钦 杨兆宁 聂祚仁 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1170-1178,共9页

金属镍生产是典型的多元素共生冶炼过程,清单分配问题是制约其生命周期评价准确性的重要技术因素。以共生反应最为密集的硫化镍矿闪速炉熔炼流程为研究对象,采取边界扩展、物理关联、质量分配等多种清单分配方法,在Ni、Cu、S这3种元素... 金属镍生产是典型的多元素共生冶炼过程,清单分配问题是制约其生命周期评价准确性的重要技术因素。以共生反应最为密集的硫化镍矿闪速炉熔炼流程为研究对象,采取边界扩展、物理关联、质量分配等多种清单分配方法,在Ni、Cu、S这3种元素之间进行CO_2排放分配。边界扩展分配计算结果显示,非金属共生元素与金属产物之间的分配结果为29.86%,金属共生元素之间的分配结果为70.14%。对比分析结果显示,边界扩展方法对于中间态产物的适用性较差;物理关联分配结果准确,但需要大量流程工艺参数支撑;质量分配易于计算,但其准确性取决于共生产品之间的物理化学属性差异。 展开更多

关键词 镍 生命周期评价 碳排放 清单分配 冶金 金属共生

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激光粉末床融合含铒铝合金研究进展

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作者 毕舰镭 魏午 +5 位作者 翟玉妍 裴瑜 文胜平 荣莉 黄晖 聂祚仁 《材料开发与应用》 CAS 2024年第1期94-104,共11页

近年来增材制造铝合金技术得到迅速发展,尤其是激光粉末床融合技术(LPBF)在部分构件上实现了应用验证。在LPBF技术中,常通过添加微量元素,如稀土铒(Er)元素等,来改善合金的成形性和力学性能。本研究从Er在铝合金中的作用机理出发,系统... 近年来增材制造铝合金技术得到迅速发展,尤其是激光粉末床融合技术(LPBF)在部分构件上实现了应用验证。在LPBF技术中,常通过添加微量元素,如稀土铒(Er)元素等,来改善合金的成形性和力学性能。本研究从Er在铝合金中的作用机理出发,系统性概述Er元素在LPBF特殊热环境中的演变机制以及时效响应。总结在LPBF工艺下,Er元素在Al-Si、Al-Mg和Al-Zn-Mg-Cu合金中的存在形式和应用,对比不同含铒铝合金的力学性能,并对LPBF含铒铝合金的发展进行了展望。 展开更多

关键词 激光粉末床融合技术 铝合金 微合金化 Er Zr

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含铒铝合金研究进展 被引量：4

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作者 黄晖 文胜平 +6 位作者 魏午 吴晓蓝 亓鹏 郭彦梧 荣莉 高坤元 聂祚仁 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期778-785,807,共9页

铝合金性能向高比强、高比模、高损伤容限、耐热和耐蚀等方向发展,微合金化是提高铝合金性能的重要手段,大量研究工作表明,铝合金中添加廉价元素铒(Er)能够起到有效的微合金化作用。对Al-Er析出相的结构、析出规律进行了总结,并对Er元... 铝合金性能向高比强、高比模、高损伤容限、耐热和耐蚀等方向发展,微合金化是提高铝合金性能的重要手段,大量研究工作表明,铝合金中添加廉价元素铒(Er)能够起到有效的微合金化作用。对Al-Er析出相的结构、析出规律进行了总结,并对Er元素在几类工业铝合金、铸造铝合金和3D打印铝合金中的作用进行了综述。微合金化元素Er在铝合金中可形成纳米级Al_(3) Er强化相,在相同原子含量的情况下,Al_(3) Er的弥散强化效应比Al_(3) Sc更显著。Er元素的加入及Al_(3) Er相的析出可明显细化铝合金的组织,提高铝合金的再结晶温度,促进主强化相的析出,最终大幅度提高铝合金的强度或塑性。Er元素还可以与Zr等元素形成高稳定性Al_(3)(ErZr)等复合强化相,通过其对位错亚结构、晶粒形态调控等多层次作用机理,有效地提高铝合金耐热性能、耐腐蚀性能,以及3D打印成形裂纹抑制等综合性能。目前,微合金化元素Er及其复合微合金化作用已经成功应用在Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn-Mg系变形铝合金以及铸造铝合金、3D打印铝合金中,成为提高铝合金综合性能的一种重要方法。 展开更多

关键词 铝合金 微合金化 铒(Er) 热稳定性 3D打印

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激光粉末床融合铝合金微合金化研究进展 被引量：1

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作者 魏午 毕舰镭 +6 位作者 郭彦梧 亓鹏 文胜平 高坤元 荣莉 黄晖 聂祚仁 《海军航空大学学报》 2023年第4期338-346,共9页

针对传统铝合金在激光粉末床融合技术(Laser Powder Bed Fusion,LPBF)中的高裂纹敏感性,总结了近年来通过微合金化方法改善LPBF铝合金成型性及力学性能的研究进展。综述了微合金元素在成型过程中的作用机理,重点讨论了Er、Zr元素对微观... 针对传统铝合金在激光粉末床融合技术(Laser Powder Bed Fusion,LPBF)中的高裂纹敏感性,总结了近年来通过微合金化方法改善LPBF铝合金成型性及力学性能的研究进展。综述了微合金元素在成型过程中的作用机理,重点讨论了Er、Zr元素对微观组织的调控即晶粒细化,总结了LPBF微合金化铝合金的成型工艺研究,分析了微合金改性后热处理工艺诱导第二相弥散析出及对应力学性能的研究。对未来LPBF铝合金微合金化研究提出展望,开发新的微合金改性铝合金并探索适合工业生产的热处理工艺,获得低成本、高强度的LPBF铝合金。 展开更多

关键词 铝合金 激光粉末床融合 微合金化 成型性 热处理 Er元素 Zr元素

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Er、Zr微合金化5083铝合金的超塑性 被引量：1

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作者 王博 高坤元 +5 位作者 丁宇升 文胜平 黄晖 吴晓蓝 魏午 聂祚仁 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期178-183,共6页

针对5E83合金(Er、Zr微合金化5083合金),采用超塑性拉伸试验、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),探究了Er、Zr微合金元素、晶粒尺寸、变形温度、应变速率对合金超塑性的影响。通过再结晶退火、空冷和水冷的搅拌摩擦... 针对5E83合金(Er、Zr微合金化5083合金),采用超塑性拉伸试验、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),探究了Er、Zr微合金元素、晶粒尺寸、变形温度、应变速率对合金超塑性的影响。通过再结晶退火、空冷和水冷的搅拌摩擦加工(FSP),分别获得了晶粒尺寸为7.4、5.2、3.4μm的完全再结晶组织,作为初始状态进行超塑性拉伸。结果表明,初始晶粒尺寸越细小,超塑性伸长率越高。当晶粒尺寸>5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化缓慢,细化初始晶粒可显著提高超塑性;而当晶粒尺寸<5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化严重,进一步细化初始晶粒对超塑性的提高有限。不同变形温度、应变速率的超塑性拉伸结果显示在变形温度为450~540℃、应变速率为1.67×10^(-4)~1.67×10^(-1)s^(-1),超塑性伸长率随变形温度和应变速率的提高呈现先上升后下降再上升的趋势;变形温度为520℃、应变速率为1.67×10^(-3)s^(-1)条件下,水冷FSP态合金获得最大伸长率330%,对应的超塑性变形机理主要是晶界滑移。相比于5083合金,Er、Zr的添加显著提高了超塑性,这主要是由于Er、Zr在Al基体中形成了纳米级弥散的Al3(Er, Zr)相,在超塑性拉伸时能够钉扎晶界,阻碍晶界迁移,在晶粒尺寸>5μm时,有效地抑制了晶粒长大,从而提高了超塑性。 展开更多

关键词 5E83铝合金 微合金化 超塑性 微观结构

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综合提升Al-Zn-Mg-Er-Zr合金强度和耐蚀性的双级时效研究 被引量：1

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作者 陈炯燊 荣莉 +6 位作者 魏午 黄晖 高坤元 吴晓蓝 文胜平 亓鹏 聂祚仁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2453-2460,共8页

本研究以Al-Zn-Mg-Er-Zr合金为研究对象,测试获得合金在不同时效工艺下硬度、电导率、力学性能、剥落腐蚀性能的变化规律,同时使用EBSD、XRD、SEM及TEM等组织与成分表征手段对其微观组织进行分析,阐明合金最佳综合性能与其组织模式的关... 本研究以Al-Zn-Mg-Er-Zr合金为研究对象,测试获得合金在不同时效工艺下硬度、电导率、力学性能、剥落腐蚀性能的变化规律,同时使用EBSD、XRD、SEM及TEM等组织与成分表征手段对其微观组织进行分析,阐明合金最佳综合性能与其组织模式的关系。结果表明:最优的双级时效工艺为90℃/12 h+145℃/18 h;此工艺下的屈服强度为388 MPa,延伸率为14.0%,剥落腐蚀评级为PB,此时合金主要强化相(GP区和η′亚稳相)在晶内大量弥散析出,晶界处的η相呈断续分布。对比该合金T6(120℃/24 h)单级时效处理态性能:屈服强度为328 MPa,延伸率为17.75%,剥落腐蚀评级为EC,双级时效后合金综合性能得到显著提升。 展开更多

关键词 Al-Zn-Mg-Er-Zr 双级时效 微观组织 力学性能 剥落腐蚀

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纯铝纯铁搅拌摩擦焊接头的组织与力学性能 被引量：1

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作者 裴瑜 高坤元 +4 位作者 张小军 黄晖 吴晓蓝 文胜平 聂祚仁 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期36-43,共8页

选用3 mm厚冷轧态高纯铝板和退火态高纯铁板作为焊接母材,使用300/400/500/600 r/min-100 mm/min和300 r/min-80/60 mm/min焊接参数进行铝/铁异种金属搅拌摩擦焊对接焊试验。对焊接接头进行显微硬度和拉伸性能测试,通过扫描电镜(SEM)、... 选用3 mm厚冷轧态高纯铝板和退火态高纯铁板作为焊接母材,使用300/400/500/600 r/min-100 mm/min和300 r/min-80/60 mm/min焊接参数进行铝/铁异种金属搅拌摩擦焊对接焊试验。对焊接接头进行显微硬度和拉伸性能测试,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)等对接头组织进行表征。焊缝宏观形貌观察发现,焊缝的正面和背面有孔洞,正面出现毛刺。随着转速焊速比增加,孔洞消失毛刺增加。拉伸试验结果显示,共出现3种失效模式,分别为在300 r/min-100 mm/min参数下孔洞缺陷处断裂,300 r/min-80/60 mm/min参数下Al/Fe界面断裂和400/500/600 r/min-100 mm/min处Al侧基体断裂,3种模式下的最大焊接效率分别为40.1%、41.0%和60.4%,其中Al侧基体断裂模式的焊接效率最高。出现在焊核区的孔洞降低了接头强度,导致了缺陷断裂;在300 r/min低转速下,界面未达到有效的冶金结合,界面强度低于Al基体强度,导致Al/Fe界面断裂。硬度试验结果显示,铝侧硬度呈现先下降后上升趋势,硬度最低点出现在距离铝铁界面6~7 mm的热影响区,与Al侧基体断裂位置相对应,随着转速提高,界面强度高于Al侧热影响区的强度,导致了Al侧基体断裂。 展开更多

关键词 铝/铁异种金属 搅拌摩擦焊 失效模式 冶金结合 力学性能

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固溶处理对新型铝锂合金X2A66组织和性能的影响 被引量：5

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作者 乔勇 冯朝辉 +4 位作者 柴丽华 陆政 崔永双 聂祚仁 陈子勇 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第2期208-211,214,共5页

通过光学显微镜、扫描电镜、硬度测试、电导率测试、差示扫描热量计(DSC)分析、能谱分析等方法研究了固溶处理对新型铝锂合金X2A66挤压板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,在460~520℃和40~80 min范围内,随着固溶温度的升高和固溶... 通过光学显微镜、扫描电镜、硬度测试、电导率测试、差示扫描热量计(DSC)分析、能谱分析等方法研究了固溶处理对新型铝锂合金X2A66挤压板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,在460~520℃和40~80 min范围内,随着固溶温度的升高和固溶时间的延长,合金中粗大的第二相粒子逐渐回溶进入合金基体中,固溶效果增强。但是,随着固溶温度的进一步提高或者固溶时间的进一步延长,合金晶粒将变得粗大甚至发生再结晶,合金的强度逐渐降低。在试验中获得X2A66合金最佳固溶处理工艺为520℃/80 min。 展开更多

关键词 X2A66铝锂合金 固溶处理 显微组织 电导率 第二相

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冷轧变形和添加Si对Al-2Mg-0.8Cu(-Si)合金的组织和力学性能的影响

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作者 雷志国 文胜平 +3 位作者 黄晖 张二庆 熊湘沅 聂祚仁 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期463-471,共9页

对Al-2Mg-0.8Cu合金进行室温拉伸实验,并用显微硬度测试、差示扫描量热、扫描电镜和透射电镜观察等手段对其表征,研究了冷轧变形和添加Si对其时效析出行为和力学性能的影响。结果表明,轧制能加速这种合金的时效析出行为和缩短峰时效出... 对Al-2Mg-0.8Cu合金进行室温拉伸实验,并用显微硬度测试、差示扫描量热、扫描电镜和透射电镜观察等手段对其表征,研究了冷轧变形和添加Si对其时效析出行为和力学性能的影响。结果表明,轧制能加速这种合金的时效析出行为和缩短峰时效出现的时间。80%的变形量和1 h退火,使Al-2Mg-0.8Cu合金达到峰时效。添加Si能进一步加速时效析出动力学和细化S相,添加0.3%(质量分数)的Si能完全固溶到Al-2Mg-0.8Cu合金的基体中。冷轧变形量为40%的Al-2Mg-0.8Cu-0.15Si合金,其屈服强度为240 MPa、抗拉强度为353 MPa、断后伸长率为16.5%和抗拉强度塑性乘积为5.66 GPa·%。使这种合金具有最佳力学性能的轧制变形量和Si元素添加量,分别为40%和0.15。 展开更多

关键词 金属材料 Al-Mg-Cu 冷轧 微合金化 微观组织 力学性能

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纳米级和微米级稀土氧化物掺杂W-La_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)-ZrO_(2)阴极尖端的组织和性能

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作者 郭胤宸 杨建参 +2 位作者 周绍欣 袁德林 聂祚仁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期416-425,共10页

使用粉末冶金法将纳米级(70–80 nm)和微米级(500–600 nm)稀土氧化物(La_(2)O_(3),Y_(2)O_(3))与钨粉混合,随后通过冷等静压、中频感应烧结、旋锻、拉拔等一系列工艺制备了W-1.5La_(2)O_(3)-0.1Y_(2)O_(3)-0.1ZrO_(2)(质量分数,%)材料... 使用粉末冶金法将纳米级(70–80 nm)和微米级(500–600 nm)稀土氧化物(La_(2)O_(3),Y_(2)O_(3))与钨粉混合,随后通过冷等静压、中频感应烧结、旋锻、拉拔等一系列工艺制备了W-1.5La_(2)O_(3)-0.1Y_(2)O_(3)-0.1ZrO_(2)(质量分数,%)材料。对含有纳米和微米尺寸稀土氧化物的阴极样品使用相同的焊接电流,分别进行了0.5、1、2 h的氩弧焊。结果表明,具有纳米级稀土氧化物的样品在焊接过程中表现出更高的工作稳定性,烧损同比降低了近85.4%。此外,随着工作时间的延长,阴极尖端不同区域的稀土氧化物聚集度显著增加。结合COMSOL Multiphysics温度模拟发现,第二相的扩散活化能降低了近34%。这是因为更为细小的第二相有效地控制了钨基体组织的演变,保留了大量晶界作为通道,促进了活性物质在电子发射过程中的扩散。 展开更多

关键词 W-La_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)-ZrO_(2) 钨阴极 氩弧焊 稀土氧化物 纳米级 微米级 COMSOL Multiphysics

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碳氟基团修饰的多孔陶瓷膜润湿性、表面自由能及渗透性能的研究 被引量：4

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作者 王煜琨 韦奇 +2 位作者 张少康 李群艳 聂祚仁 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期52-59,共8页

以十七氟癸基三乙氧基硅烷和乙醇分别作为修饰剂和溶剂,通过后接枝法将十七氟癸基修饰到γ/α-Al_2O_3多孔陶瓷膜表面,对碳氟基团修饰的γ/α-Al_2O_3多孔陶瓷膜表面形貌、化学组成、亲/疏水性进行表征,并考察接枝的碳氟基团对其表面自... 以十七氟癸基三乙氧基硅烷和乙醇分别作为修饰剂和溶剂,通过后接枝法将十七氟癸基修饰到γ/α-Al_2O_3多孔陶瓷膜表面,对碳氟基团修饰的γ/α-Al_2O_3多孔陶瓷膜表面形貌、化学组成、亲/疏水性进行表征,并考察接枝的碳氟基团对其表面自由能和气体/纯水渗透性能的影响.结果表明,碳氟基团的引入极大地降低了γ/α-Al_2O_3多孔陶瓷膜的表面自由能,使其表面发生从亲水到疏水的转变.接枝到γ/α-Al_2O_3多孔陶瓷膜孔道的碳氟基团一定程度上增加了气阻,使得气体渗透率略有下降,气体分子在孔道内的输运遵循Knudsen扩散机制.压差0.35 MPa条件下,纯水不能透过修饰后的α-Al_2O_3以及修饰后的γ/α-Al_2O_3多孔陶瓷膜. 展开更多

关键词 十七氟癸基 多孔陶瓷膜 表面自由能 润湿性 渗透性能

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均匀化退火对Al-6Mg-0.4Mn-0.15Zr-0.04Sc合金时效行为和微观结构影响 被引量：4

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作者 丁宇升 高坤元 +4 位作者 郭姗姗 黄晖 文胜平 吴晓蓝 聂祚仁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1803-1809,共7页

采用显微硬度法,光学显微镜,扫描电镜和透射电镜探究了均匀化退火对Al-6Mg-0.4Mn-0.15Zr-0.04Sc合金Al3(Sc,Zr)相时效行为和Mg均匀性的影响。显微硬度结果显示,合金直接在Al-Mg合金的均匀化温度475℃单级退火时,峰值硬度为830 MPa,远低... 采用显微硬度法,光学显微镜,扫描电镜和透射电镜探究了均匀化退火对Al-6Mg-0.4Mn-0.15Zr-0.04Sc合金Al3(Sc,Zr)相时效行为和Mg均匀性的影响。显微硬度结果显示,合金直接在Al-Mg合金的均匀化温度475℃单级退火时,峰值硬度为830 MPa,远低于等时退火时的峰值硬度920 MPa,表明单级均匀化退火时Al3(Sc,Zr)时效强化效果没有充分发挥。因此设计双级均匀化退火,第1级退火在275~350℃进行,使得Al3Sc相弥散析出,300℃具有最高的硬度峰值870 MPa,之后进行475℃第2级退火,使得Zr包裹在Al3Sc相长大,硬度进一步上升至920 MPa。微观结构分析显示双级退火相比于单级退火球形Al3(Sc,Zr)相更为细小弥散,因此具有更高的强化效果。合金经过300℃,7 h+475℃,15 h双级退火后,不仅枝晶处Mg的偏析完全消除,而且Al3(Sc,Zr)相可以细小弥散析出,从获得了更高强度和再结晶温度。 展开更多

关键词 AL-MG合金 Sc Zr微合金化 时效 均匀化

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