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Zn-Al-Mn合金中MnAl_(6)相结构和性能的第一性原理计算
1
作者 刘敬福 邢志莎 +2 位作者 庄伟彬 李赫亮 刘广柱 《功能材料》 北大核心 2026年第2期150-156,共7页
为了研究MnAl_(6)对Zn-Al合金的影响,基于第一性原理,计算了MnAl_(6)在0~50GPa下的晶格结构、电子结构和弹性性质。态密度和能带表明MnAl_(6)电子结构在费米能级附近存在浅而宽的赝带隙,弱共价键与金属键共存,差分电荷密度显示Mn向Al电... 为了研究MnAl_(6)对Zn-Al合金的影响,基于第一性原理,计算了MnAl_(6)在0~50GPa下的晶格结构、电子结构和弹性性质。态密度和能带表明MnAl_(6)电子结构在费米能级附近存在浅而宽的赝带隙,弱共价键与金属键共存,差分电荷密度显示Mn向Al电荷转移,主导了离子键特性。在力学性能方面,弹性常数、弹性模量随压力增加均增大,MnAl_(6)的刚度增加。其中,体积模量B从99.63 GPa增加275.88 GPa,剪切模量G由70.38增加到131.83 GPa,MnAl_(6)在高压下表现出更好的抗压缩能力和较强的剪切刚度,杨氏模量E随着压力增加了170.25 GPa,轴向刚度在高压下增强。泊松比v和G/B的数值在20 GPa下发生转变,MnAl_(6)由脆性转向延展性,高压下有良好的延展性,拉伸时能够产生较大的抗变形能力。这些结果有助于为后续Zn-Al-Mn合金实验研究和应用提供微观理论指导。 展开更多
关键词 Zn-Al-Mn合金 MnAl_(6)相 第一性原理计算 力学性能 电子结构
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电网用高性能铝材研发、应用现状与展望
2
作者 林志翔 何卫 +6 位作者 孙家伟 王利民 黄玉川 于佳新 汤超 吴国华 刘文才 《中国有色金属学报》 北大核心 2026年第2期673-692,共20页
随着电力行业的快速发展及铜价的日益上涨,“以铝节铜”在国家政策的大力支持下已成为大势所趋,这也带动了电网用高性能铝材需求的增长。铝的储量十分丰富,拥有出色的比强度、优异的耐蚀性,同时兼具优良的导电性能,因此在电力电气领域... 随着电力行业的快速发展及铜价的日益上涨,“以铝节铜”在国家政策的大力支持下已成为大势所趋,这也带动了电网用高性能铝材需求的增长。铝的储量十分丰富,拥有出色的比强度、优异的耐蚀性,同时兼具优良的导电性能,因此在电力电气领域得到了广泛应用。本文围绕电网用铝材的性能展开综述,系统梳理并总结了电网常用各类体系铝材在材料强度、耐腐蚀性能、导电性能及高温力学性能等方面的研究进展,并在此基础上,对电网用铝材的应用与研究方向进行了探讨与展望。 展开更多
关键词 铝合金 导体 电网 应用
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飞秒激光制备铝板表面的超吸水-超吸光性能分析
3
作者 高亮 龚祖业 +5 位作者 冯士洁 李承睿 陈子昊 贾德强 乔军 朱晶 《热加工工艺》 北大核心 2026年第4期115-121,共7页
兼具超吸水和超吸光性能的铝板可在太阳能的作用下净化海水或污水。利用飞秒激光扫描铝板表面,通过调控扫描速度改变激光器输出的能量剂量,从而制备出不同尺寸的微米级沟槽结构,并测量不同沟槽尺寸的吸水和吸光性能,探究其超吸水和超吸... 兼具超吸水和超吸光性能的铝板可在太阳能的作用下净化海水或污水。利用飞秒激光扫描铝板表面,通过调控扫描速度改变激光器输出的能量剂量,从而制备出不同尺寸的微米级沟槽结构,并测量不同沟槽尺寸的吸水和吸光性能,探究其超吸水和超吸光机理。结果表明,所制备的沟槽结构使表面呈现反重力的超吸水能力和较强的超吸光能力,在6.272 mm/s的扫描速度下,沟槽的宽度、深度和均匀性得到优化,铝板表面呈现最高的吸水速率13.6 mm/s,光吸收率均超过91%,并对紫外光具有最好的光吸收率94.7%。超吸水是由于沟槽表面附着大量纳米粒子,使表面毛细作用增强。超吸光是由于沟槽表面的谷脊结构使入射光不断反射而被吸收,从而提高铝板对太阳光的宽带吸收性能。EDS结果表明:铝板沟槽的边缘位置氧元素与碳元素的含量高于脊部中间位置,而铝元素的含量则相对较低,这是因为其边缘更靠近激光烧蚀区域,从而氧化反应更为剧烈。 展开更多
关键词 飞秒激光 铝板 扫描速度 沟槽 纳米粒子 超吸水 超吸光
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镧添加量对Al-9Si-1Fe合金组织细化及性能的影响
4
作者 巨江澜 张子琦 +1 位作者 王成杰 李庆林 《机械工程材料》 北大核心 2026年第2期19-26,共8页
以工业纯铝、Al-50Fe、Al-20Si和Al-20La中间合金为原料进行熔配,经2000 W功率超声处理后浇注制备Al-9Si-1Fe-xLa合金(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,质量分数/%),研究了镧添加量对合金显微组织、力学性能及摩擦学性能的影响。结果表明:随着... 以工业纯铝、Al-50Fe、Al-20Si和Al-20La中间合金为原料进行熔配,经2000 W功率超声处理后浇注制备Al-9Si-1Fe-xLa合金(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,质量分数/%),研究了镧添加量对合金显微组织、力学性能及摩擦学性能的影响。结果表明:随着镧添加量增加,合金组织中α-Al的二次枝晶间距、共晶硅的长宽比以及富铁金属间化合物的长度均先减小后增加,在镧添加量(质量分数)为0.3%时最小,分别为5.4μm,1.00,4.5μm,该添加量下组织的细化效果最好。随着镧添加量的增加,合金的硬度提高,抗拉强度和断后伸长率均先增后减,磨损率降低。当镧添加量为0.3%时,抗拉强度和断后伸长率最大,分别为224 MPa和2.28%,平均摩擦因数最低。 展开更多
关键词 Al-9Si-1Fe合金 稀土镧 超声处理 显微组织 力学性能 摩擦学性能
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Pr对A356铝合金显微组织和性能的影响
5
作者 刘宇婷 赵茂密 +1 位作者 付俊伟 江鸿杰 《中国有色金属学报》 北大核心 2026年第2期693-714,共22页
本文采用X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)、差示扫描量热(DSC)、拉伸测试、电化学测试及盐雾试验等手段研究了不同含量的Pr对A356铝合金显微组织和性能的影响。结果表明:当加入0.05%(质量分数)的Pr时,细化和变质效果最佳。Pr通过异质形... 本文采用X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)、差示扫描量热(DSC)、拉伸测试、电化学测试及盐雾试验等手段研究了不同含量的Pr对A356铝合金显微组织和性能的影响。结果表明:当加入0.05%(质量分数)的Pr时,细化和变质效果最佳。Pr通过异质形核与成分过冷效应协同细化α(Al)枝晶,改善共晶Si的形貌,并促使β-Al5FeSi相转变为π-Al_(8)FeMg_(3)Si_(6)相。在此Pr添加量下,合金硬度和抗拉强度达到峰值,而Pr添加量过多时则产生粗大脆性相导致合金的性能下降。添加0.05%Pr的合金腐蚀电流密度最低,电荷转移电阻最大,显示最优的耐蚀性能,盐雾试验后合金的主要腐蚀产物为Al(OH)3。这主要归因于组织均匀化及Pr氧化形成的吸附层抑制了阴极反应。点蚀源于Si相与Al基体的电位差。 展开更多
关键词 A356铝合金 稀土元素Pr 显微组织 力学性能 耐蚀性能
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轴向闭式辗轧成形对7050铝合金组织性能的影响
6
作者 赵佳航 王建国 +3 位作者 刘东 南俊刚 张宇 梁郅睿 《中国材料进展》 北大核心 2026年第1期30-36,共7页
通过轴向闭式辗轧(ACDR)成形技术对7050铝合金进行成形加工,并进行仿真模拟,研究了ACDR对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,ACDR后7050铝合金厚板的应变分布为:中心>1/2 R>边缘,成形过程中存在“蘑菇效应”。通过OM和SEM观... 通过轴向闭式辗轧(ACDR)成形技术对7050铝合金进行成形加工,并进行仿真模拟,研究了ACDR对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,ACDR后7050铝合金厚板的应变分布为:中心>1/2 R>边缘,成形过程中存在“蘑菇效应”。通过OM和SEM观察后发现不同位置的锻态组织存在一定差异,中心位置为等轴晶组织;1/2 R处发生动态回复;边缘处组织已模糊不清,呈现纤维状。经过472℃×150 min固溶处理和120℃×400 min+160℃×360 min双级时效处理后分别对中心和边缘的径向和弦向试样进行常温拉伸性能测试,结果表明,ACDR后7050铝合金在中心和边缘处的屈服强度和延伸率存在一定差异,在径向和弦向两个方向力学性能差异不大。 展开更多
关键词 轴向闭式辗轧 7050铝合金 组织和性能 铝合金厚板
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Al-Mn/A356双熔体混熔铸造铝合金的组织与性能研究
7
作者 原紫云 方晓刚 +2 位作者 逯丁炜 李庆 张迪 《热加工工艺》 北大核心 2026年第2期163-169,共7页
在铝合金中加入Mn可以形成Al6Mn等强化相,但常规铸造法制备的铝合金中,Al6Mn相往往粗大且分布不均匀,难以充分发挥其增强效果。采用了双熔体混熔法,将Al-Mn合金和A356铝合金熔体进行不同比例混合,以制备高强度、高耐磨的铸造铝合金材料... 在铝合金中加入Mn可以形成Al6Mn等强化相,但常规铸造法制备的铝合金中,Al6Mn相往往粗大且分布不均匀,难以充分发挥其增强效果。采用了双熔体混熔法,将Al-Mn合金和A356铝合金熔体进行不同比例混合,以制备高强度、高耐磨的铸造铝合金材料。结果表明:Al-Mn/A356双熔体混熔后,铝合金中形成了Al-Mn-Si三元强化相。随着两种熔体混熔比例由1∶6逐渐减小至1∶10,Al-Mn-Si相的分布由初始的富集状态转变为均匀分散,同时α-Al晶粒的平均尺寸和共晶Si的平均尺寸也呈先减小后增大的趋势。此外,随着混熔比例的减小,铝合金的抗拉强度先增后减,而伸长率及磨损率则先减后增。特别是当混熔比例为1∶8时,所制备的铸造铝合金具有优异的性能,其铸态抗拉强度达到218.54 MPa,伸长率为2.18%,磨损率为1.17×10^(-3)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)。与铸态A356铝合金相比,其抗拉强度提升了34.02%,伸长率提升了4.81%,磨损率减少了74.45%。 展开更多
关键词 AL-MN合金 A356铝合金 双熔体混熔 显微组织
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低热裂、高强韧半固态压铸Al-Zn-Mg-Cu合金开发
8
作者 丁之光 王雪强 +2 位作者 王一唱 王鑫 彭立明 《热加工工艺》 北大核心 2026年第3期24-33,共10页
以Al-Zn-Mg-Cu合金为研究对象,通过成分设计、热裂评估及热处理工艺优化等方法,开发新型低热裂、高强高韧半固态铝合金材料。结合热力学计算和实验结果,探究不同组分对半固态铝合金成形性能、力学性能及组织演变的影响规律,获得了3种低... 以Al-Zn-Mg-Cu合金为研究对象,通过成分设计、热裂评估及热处理工艺优化等方法,开发新型低热裂、高强高韧半固态铝合金材料。结合热力学计算和实验结果,探究不同组分对半固态铝合金成形性能、力学性能及组织演变的影响规律,获得了3种低热裂倾向的合金:Al4Zn6Mg2Cu、Al7Zn6Mg4Cu、Al10Zn6Mg2Cu。结果表明:通过优化的热处理制度(470℃/24 h+120℃时效24 h)使合金性能达到最佳。新型合金为T'和η'相双相强化模式,Zn/Mg比越高,合金中盘状η'相含量越高,球形T'相含量越低,球形相更有利于提高合金塑性。综合考量强度、硬度和塑性的值,确定Al4Zn6Mg2Cu合金具备最优的力学性能,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到421 MPa、473 MPa和9%。新型合金的力学性能明显优于半固态7075合金的。 展开更多
关键词 半固态压铸 AL-ZN-MG-CU合金 热裂倾向
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可控热膨胀Al-Si合金的研究进展
9
作者 郑维刚 范琦睿 +2 位作者 杨长龙 李冠华 周榆晓 《热加工工艺》 北大核心 2026年第5期36-46,共11页
低热膨胀系数和高热导率是热管理材料的主要性能需求。过共晶Al-Si合金不仅可调整热膨胀系数,还具有较低密度和高热导率,在电子电工领域成为潜在的热管理用材。然而,该系材料机械加工能力较差,采用传统加工方法难以制备复杂形状的Al-Si... 低热膨胀系数和高热导率是热管理材料的主要性能需求。过共晶Al-Si合金不仅可调整热膨胀系数,还具有较低密度和高热导率,在电子电工领域成为潜在的热管理用材。然而,该系材料机械加工能力较差,采用传统加工方法难以制备复杂形状的Al-Si合金零件。如何改善该材料的加工性能、制备高质量的构件成为了研究热点。本文主要综述了可控热膨胀Al-Si合金在合金设计,液相法、喷射法和粉末冶金法等制备方法方面的研究进展,针对Al-Si合金的制备和加工难题,介绍了可控热膨胀Al-Si合金的搅拌摩擦加工、增材制造技术的最新进展。 展开更多
关键词 AL-SI合金 可控热膨胀 喷射法 粉末冶金 搅拌摩擦加工 增材制造
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预时效对6013铝合金停放效应的抑制作用及机制研究
10
作者 柯翔 段守岗 +2 位作者 卢逸喆 钟皓 杜军 《中国有色金属学报》 北大核心 2026年第1期145-157,共13页
本文对6013铝合金进行固溶、淬火、预时效、停放和人工时效处理,测试其硬度和拉伸性能,结合TEM、HRTEM、DSC等表征手段,分析预时效对6013铝合金停放效应的抑制作用,并揭示其机制。结果表明:固溶淬火态6013铝合金停放7 d后再进行人工时... 本文对6013铝合金进行固溶、淬火、预时效、停放和人工时效处理,测试其硬度和拉伸性能,结合TEM、HRTEM、DSC等表征手段,分析预时效对6013铝合金停放效应的抑制作用,并揭示其机制。结果表明:固溶淬火态6013铝合金停放7 d后再进行人工时效的停放效应显著,与未经停放直接进行人工时效相比,其屈服强度从348.6 MPa降低至320.6 MPa。预时效对6013铝合金停放效应具有显著抑制作用,经100℃预时效1 h和160℃预时效15 min后,合金的屈服强度相对未经预时效时提升超过20 MPa;且预时效可缩短合金在后续人工时效时到达峰时效态的时间,由未经预时效的9 h缩短至4~6 h。经预时效形成的团簇的成分和结构与β″相更接近,可促进合金峰时效态主要强化相β″相的析出,降低β″相的析出活化能;经两种预时效后,相应的β″相的面数密度从3.53×10^(4)μm^(-2)分别提升至5.27×10^(4)μm^(-2)和5.41×10^(4)μm^(-2)。 展开更多
关键词 6013铝合金 预时效 停放效应 β′′相 析出活化能
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深冷处理对QAl11-6-6铝青铜组织与硬度的影响
11
作者 廖泽坤 刘莹雪 +3 位作者 俞金鹏 谢冰 胡克福 林高用 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期73-84,共12页
为了满足在特殊工况下服役的工件对于超高硬度铝青铜材料的需求,并解决制备超高硬度铝青铜时易开裂的问题,系统研究了深冷处理(DCT)对QAl11-6-6铝青铜组织与性能的影响。首先,在传统“固溶+时效”(T6)工艺后引入不同时间的深冷处理;其次... 为了满足在特殊工况下服役的工件对于超高硬度铝青铜材料的需求,并解决制备超高硬度铝青铜时易开裂的问题,系统研究了深冷处理(DCT)对QAl11-6-6铝青铜组织与性能的影响。首先,在传统“固溶+时效”(T6)工艺后引入不同时间的深冷处理;其次,通过微观组织表征与硬度测试揭示了深冷处理时间对合金相组成、位错密度及硬度的影响规律;最后,基于强化机制提出提升合金硬度的最优T6-DCT复合热处理工艺。研究结果表明:T6态合金由α相、β'相、κ相组成,而β'相具有比α相更高的硬度。深冷处理促使T6态合金中的α相减少、β'相占比增大,深冷处理30 min时,合金中较软的α相基本消失;随处理时间延长(0~120 min),β'相片层厚度减小并细化;深冷处理使合金中的位错密度显著增加,处理30 min时,合金位错密度达峰值(2.93×10^(15) m^(-2)),较T6态的提升近6倍。合金经T6-DCT 30min深冷处理后达到最高洛氏硬度45.9,较T6态(40.1)提升14.5%。深冷处理提升合金硬度的主要机制为位错密度增加和α→β'相变导致软质α相减少、硬质β'相增多。 展开更多
关键词 QAl11-6-6铝青铜 深冷处理 硬度 位错密度 相变调控
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采用带扰流板蛇形通道制备Al-20%Si合金的组织和力学性能
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作者 郭嘉仪 王珺 +6 位作者 董旭 姚春宇 马欣也 郭芯汝 张伟涛 李强 王东 《热加工工艺》 北大核心 2026年第3期150-155,共6页
采用带扰流板蛇形通道的半固态浇注法制备Al-20%Si合金,研究浇注温度对Al-20%Si合金微观组织和力学性能的影响,借助有限元软件研究合金浆料在浇注通道内的流动状态。结果表明,Al-20%Si合金的微观组织由初生Si和Al-Si共晶体两相组成,通... 采用带扰流板蛇形通道的半固态浇注法制备Al-20%Si合金,研究浇注温度对Al-20%Si合金微观组织和力学性能的影响,借助有限元软件研究合金浆料在浇注通道内的流动状态。结果表明,Al-20%Si合金的微观组织由初生Si和Al-Si共晶体两相组成,通过带扰流板蛇形通道制备的Al-20%Si合金中初生Si晶粒的平均尺寸小于无扰流板中初生Si的平均尺寸。随着浇注温度从730℃降到700℃,Al-20%Si合金中初生Si晶粒的平均尺寸逐渐减小,合金的抗拉强度和断后伸长率逐渐增大。当浇注温度为700℃时,Al-20%Si合金中初生Si晶粒的平均等效直径为22.4μm,抗拉强度为314.2 MPa。在浇注过程中蛇形通道和扰流板对合金浆料产生双重搅拌效应,增加了合金中初生Si的形核数量,最终细化了Al-20%Si合金中的初生Si晶粒。 展开更多
关键词 AL-20%SI合金 扰流板蛇形通道 半固态浇注 初生SI 力学性能
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热处理对激光选区熔化TC4组织和性能的影响
13
作者 陈硕 李好峰 +5 位作者 车立达 侯孟岩 白忠浩 周国恺 杨尚青 李向阳 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期176-181,共6页
系统研究了热等静压(HIP)、退火、HIP+退火及HIP+固溶时效等工艺对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)成形TC4钛合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:SLM成形的TC4钛合金组织表现出显著的各向异性。垂直构建方向的截面上为... 系统研究了热等静压(HIP)、退火、HIP+退火及HIP+固溶时效等工艺对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)成形TC4钛合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:SLM成形的TC4钛合金组织表现出显著的各向异性。垂直构建方向的截面上为等轴状的初生β相晶粒;平行构建方向的截面上为外延生长的柱状初生β晶粒。不同取向的针状α′马氏体交错分布于初生β晶粒内部。在α+β两相区HIP处理α′马氏体发生分解,形成由α相和β相组成的双相组织,使材料在保持较高强度(抗拉强度≥1000 MPa)的同时,塑性(伸长率≥16%)显著提升。HIP处理后进行退火处理会导致晶粒粗化,且晶粒尺寸随退火温度升高而增大;HIP+固溶时效处理未能提升材料强度,且伸长率损失明显。基于实验结果,SLM成形TC4钛合金的最佳后处理工艺为单一HIP处理,无需进行其他热处理。 展开更多
关键词 激光选区熔化 TC4钛合金 热等静压 退火 固溶时效
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基于CMT技术的铝合金电弧增材制造研究进展
14
作者 邬富宝 乔波 +3 位作者 王晓亭 吴利军 张世全 郑宏伟 《材料导报》 北大核心 2026年第7期206-217,共12页
铝合金因具有比强度高、质量轻、耐蚀性优良等性能,作为轻质高强结构材料已广泛应用于航空、航天和军工等领域。基于冷金属过渡(CMT)的电弧增材制造(WAAM)技术,由于其生产周期短、效率高、成形性能好,可避免传统铸件中缩孔、疏松、组织... 铝合金因具有比强度高、质量轻、耐蚀性优良等性能,作为轻质高强结构材料已广泛应用于航空、航天和军工等领域。基于冷金属过渡(CMT)的电弧增材制造(WAAM)技术,由于其生产周期短、效率高、成形性能好,可避免传统铸件中缩孔、疏松、组织不均匀及晶粒粗大等问题,极大地满足了铝合金成形的高要求,得到了广泛应用。然而,WAAM由于其热循环特性,在制造件中仍然存在气孔、裂纹、不均匀变形等缺陷,对其成形质量和组织性能有较大的影响。为了消除组织缺陷,提高WAAM构件性能,近年来出现了层间轧制、高能超声、搅拌摩擦辅助等新型WAAM技术。本文以Al-Si系ZL114A和Al-Cu系ZL205A铝合金为例,从专用丝材制备、WAAM辅助技术、工艺优化与组织调控、缺陷抑制、性能提升、增材技术应用等方面对近年来国内外铝合金WAAM技术研究进展进行了综述,探讨了强韧化机理,并对其发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 铝合金 增材制造 冷金属过渡 组织调控 缺陷抑制
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Sc对轧制态5052铝合金组织和性能的影响
15
作者 李洋 虞青 +3 位作者 何嘉雯 陈凤凤 杨红梅 李萌蘖 《热加工工艺》 北大核心 2026年第6期151-156,共6页
采用真空熔炼法制备0wt%~0.3wt%Sc含量的4组5052铝合金,随后进行多道次轧制。通过显微组织分析、拉伸性能测试和腐蚀性能测试等,研究Sc含量对5052铝合金大变形加工组织和性能的影响。结果表明:添加0.3wt%Sc可以使轧制态5052铝合金极限... 采用真空熔炼法制备0wt%~0.3wt%Sc含量的4组5052铝合金,随后进行多道次轧制。通过显微组织分析、拉伸性能测试和腐蚀性能测试等,研究Sc含量对5052铝合金大变形加工组织和性能的影响。结果表明:添加0.3wt%Sc可以使轧制态5052铝合金极限抗拉强度从354.5 MPa提高到393.9 MPa。含Sc的5052铝合金在3.5wt%NaCl溶液中具有良好的耐蚀性,这是由于Sc的加入使Al基体中生成了Al3Sc颗粒,Al3Sc颗粒作为非均相核使晶粒细化,平均晶粒尺寸由1.5μm降低至0.98μm,均匀化Al3Fe相,降低晶界能,使晶内和晶界势均匀,合金的晶间腐蚀倾向降低,提高了合金的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 轧制 5052铝合金 力学性能 电化学腐蚀 SC
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Al-Si-Mg-Sc-Zr-Sb合金成分设计与铸态微观组织
16
作者 樊振中 柯先军 +3 位作者 姬广靖 李姚江 田艳中 黄敏 《材料工程》 北大核心 2026年第2期198-211,共14页
采用相图设计与熔铸法制备Al-Si-Mg-Sc-Zr-Sb合金,研究元素添加含量对合金凝固参数的影响规律,分析铸态合金的室温拉伸性能和显微组织。结果表明:铸态组织主要由α-Al基体、Al-Si共晶相、Mg_(2)Si相、Al_(3)Zr相与Al_(3)(Sc, Zr)相组成... 采用相图设计与熔铸法制备Al-Si-Mg-Sc-Zr-Sb合金,研究元素添加含量对合金凝固参数的影响规律,分析铸态合金的室温拉伸性能和显微组织。结果表明:铸态组织主要由α-Al基体、Al-Si共晶相、Mg_(2)Si相、Al_(3)Zr相与Al_(3)(Sc, Zr)相组成,Si元素对铸态强度极限影响最大,Mg元素对二次枝晶臂间距(secondary dendrite arm spacing,SDAS)影响最大,液相线温度随Si元素含量增加连续下降,固相线温度随Mg元素含量上升连续降低。Sb元素添加后共晶Si相形貌由针状、长条状转变为短棒状或蠕虫状,长宽比由8.19降至3.31,细小尺寸Al_(3)Zr相、Al_(3)(Sc, Zr)相将铸态晶粒尺寸由272μm细化至224μm,Al-6Si-0.7Mg-0.2Sc-0.15Zr-0.12Sb合金铸态抗拉强度、屈服强度与伸长率分别达到211、125 MPa和5.1%。力学性能的提升得益于Al_(3)Zr相、Al_(3)(Sc, Zr)相的细晶强化和共晶Si相的第二相强化,随着Si、Mg元素含量上升,材料断裂机制由沿晶断裂+韧窝断裂的混合断裂机制转变为沿晶断裂为主。 展开更多
关键词 相图设计 Al-Si-Mg-Sc-Zr-Sb合金 物相分析 显微组织 力学性能
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Er掺杂TiC/A356复合材料的制备及力学性能研究
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作者 韩莹 李亚龙 +4 位作者 杨兴翔 夏永喜 余申卫 何源 刘志伟 《热加工工艺》 北大核心 2026年第6期36-45,53,共11页
运用超声辅助工艺成功制备出组织均匀且强度较高的Er掺杂TiC/A356复合材料,并针对该复合材料的微观组织与力学性能展开深入研究。研究结果显示,在Er与TiC的协同作用下,α-Al平均晶粒尺寸从730μm显著细化至122μm,共晶Si形态也由原本粗... 运用超声辅助工艺成功制备出组织均匀且强度较高的Er掺杂TiC/A356复合材料,并针对该复合材料的微观组织与力学性能展开深入研究。研究结果显示,在Er与TiC的协同作用下,α-Al平均晶粒尺寸从730μm显著细化至122μm,共晶Si形态也由原本粗大的板条状转变为细小颗粒状。当Er含量为0.2wt%,TiC含量为1wt%时,该复合材料展现出最佳的综合力学性能。在铸态下,其抗拉强度达到193 MPa,伸长率为7.7%,与A356原始合金相比,分别提升了17.0%和175%;在T6态时,屈服强度为267 MPa,抗拉强度为315 MPa,相较于A356合金试样,分别提升了36.2%和17.5%。 展开更多
关键词 ER TiC/A356复合材料 微观组织 力学性能
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2A97铝锂合金挤压型材热处理失效形式及预防措施
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作者 朱宏斌 韩艳彬 +2 位作者 付羊 李国爱 刘琦 《热加工工艺》 北大核心 2026年第5期211-215,共5页
分析了热处理中2A97铝锂合金挤压型材常见的失效形式及其形成原因,讨论了针对性的预防措施。结果表明,防腐油液经热处理加工后容易在型材表面形成黑色的富C、O覆盖层,同时造成潜在过烧可能。过烧缺陷大幅度增加后续冷加工过程中裂纹的... 分析了热处理中2A97铝锂合金挤压型材常见的失效形式及其形成原因,讨论了针对性的预防措施。结果表明,防腐油液经热处理加工后容易在型材表面形成黑色的富C、O覆盖层,同时造成潜在过烧可能。过烧缺陷大幅度增加后续冷加工过程中裂纹的产生概率,热处理前型材表面应确保无可燃性污染物。热处理中产生的外形损伤后期难以修复,单层排列倾斜绑扎方式在缺陷预防上最优。铝锂合金型材时效态的力学性能高低与固溶处理后是否进行预拉伸关系紧密,1%~2%预拉伸量条件下,型材的抗拉强度、屈服强度明显提高,伸长率也满足性能要求。 展开更多
关键词 铝锂合金 挤压型材 失效形式
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短流程高温处理提升高合金化AlZnMgCu合金耐腐蚀性能研究
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作者 盛晓菲 饶晓晓 赖瑞林 《宇航材料工艺》 北大核心 2026年第1期45-50,共6页
借助硬度测试、电导率测试、剥落腐蚀测试以及透射电镜明场观察等方法,探究了不同参数下高温处理工艺(HTT:High Temperature Treatment)对高合金化AlZnMgCu合金耐腐蚀性能的影响。结果表明,高合金化AlZnMgCu合金适宜的高温处理温度为44... 借助硬度测试、电导率测试、剥落腐蚀测试以及透射电镜明场观察等方法,探究了不同参数下高温处理工艺(HTT:High Temperature Treatment)对高合金化AlZnMgCu合金耐腐蚀性能的影响。结果表明,高合金化AlZnMgCu合金适宜的高温处理温度为445℃。针对Al-Zn8.33-Mg2.08-Cu2.45合金,最佳的HTT工艺为:470℃固溶1 h→445℃保温45 min→淬火→120℃时效18 h→淬火。相较于常规单级时效工艺,该工艺仅在固溶处理后增设了高温处理工序,却能显著提高高合金化AlZnMgCu合金的耐腐蚀性能。本研究可为耐腐蚀高性能高合金化AlZnMgCu合金的工业化生产提供理论依据。 展开更多
关键词 高温处理 AlZnMgCu 耐腐蚀性能
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冷却方式及热处理工艺对Al-Mg-Si合金性能的影响
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作者 施敏 孟宪壮 +2 位作者 李成龙 梁南燕 唐丹 《南方农机》 2026年第5期126-129,共4页
【目的】揭示冷却方式、固溶温度等工艺参数与合金晶粒尺寸、电导率及硬度的内在关系,并进一步阐明合金在导体领域的性能特征。【方法】以Al-Mg-Si合金型材为研究对象,通过实验测试和数据分析,采用涡流电导率仪、金相显微镜等仪器设备... 【目的】揭示冷却方式、固溶温度等工艺参数与合金晶粒尺寸、电导率及硬度的内在关系,并进一步阐明合金在导体领域的性能特征。【方法】以Al-Mg-Si合金型材为研究对象,通过实验测试和数据分析,采用涡流电导率仪、金相显微镜等仪器设备对合金性能进行表征。实验以不同冷却方式和固溶温度为关键工艺参数,研究了各工艺参数对合金时效处理前后的性能影响规律。【结果】1)随着冷却速率增加(水冷速率>风冷速率>空冷速率),合金晶粒尺寸及电导率均逐渐下降。2)随着固溶温度增加,经不同固溶温度保温1 h并水冷后的合金电导率逐渐下降,在固溶温度达到一定临界值(540℃)后,合金的电导率变化趋缓,整体趋于稳定。3)随着固溶温度增加,经不同固溶温度时效处理后的合金电导率呈现先增加后下降的趋势,当温度为520℃时达到最大值;合金硬度则在540℃时达到峰值。【结论】冷却方式和固溶温度对合金的晶粒尺寸、电导率及硬度有显著影响,这些参数之间的相互作用机制为铝基合金材料的开发和应用提供了重要的理论依据,能够推动Al-MgSi合金在导电领域的进一步研究与应用。 展开更多
关键词 冷却速率 AL-MG-SI 电导率 硬度
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