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高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金强韧化研究现状及发展趋势 被引量：3
1
作者 范才河 毛垚晶 +4 位作者 刘俊伟 吴琴 胡泽艺 李济 武帅 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期439-464,共26页
通过增加超高强Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的含量来提升合金的性能已成为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金领域的研究热点。国内外学者对高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制进行了广泛研究,并取得了多项科研成果,推动了这类合金的发展及其在多... 通过增加超高强Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的含量来提升合金的性能已成为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金领域的研究热点。国内外学者对高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制进行了广泛研究,并取得了多项科研成果,推动了这类合金的发展及其在多个领域的应用。本文综述了Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制和Zn含量的提升对于Al-Zn-Mg-Cu合金强韧化性能的影响,以及微合金化处理、热处理工艺、形变热处理和大塑性变形等强化手段。通过对比分析各种制备和强化方法对合金微观组织及性能的影响,详细阐述了高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制及方法,展望了其研究方向和发展前景。旨在为高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金的成分设计和制备提供指导,以进一步提升其综合性能。 展开更多
关键词 al-ZN-MG-cu合金 强韧化机制 高Zn含量 析出相 超高强铝合金
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TiC-TiB_(2)/Al-xSi-4.5Cu复合材料的制备与性能
2
作者 梁艳峰 刘逍恂 +1 位作者 夏峰 郭巧琴 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期92-97,共6页
根据TiB_(2)与TiC原位粒子的形成温区,设计粒子的原位反应路径,在铸造Al-xSi-4.5Cu(x=7,2,18,wt%)合金熔体内成功制备TiB_(2)与TiC双相粒子。借助OM、SEM、EDS等方法观察所制备的复合材料微观组织,并测试其维氏硬度,探究基体合金中Si含... 根据TiB_(2)与TiC原位粒子的形成温区,设计粒子的原位反应路径,在铸造Al-xSi-4.5Cu(x=7,2,18,wt%)合金熔体内成功制备TiB_(2)与TiC双相粒子。借助OM、SEM、EDS等方法观察所制备的复合材料微观组织,并测试其维氏硬度,探究基体合金中Si含量对原位TiB_(2)与TiC粒子分布及复合材料硬度的影响。结果表明:3种Si含量的复合材料均可以通过原位自生法获得微纳米尺度的TiB_(2)与TiC双相粒子,但随着Si含量增加,原位粒子在Si相附近团聚加剧;当Si含量为12wt%时,复合材料硬度达到极值,为173.56 HV;当Si含量增加到18wt%时,TiC粒子发生失稳分解,导致了复合材料硬度下降。 展开更多
关键词 al-SI-cu合金 al基复合材料 TIC TiB_(2) 原位自生法
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工具头对Cu-Al复合板渐进成形精度的影响
3
作者 秦勤 李泽欢 +2 位作者 李维壮 罗斌 李长聪 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1807-1816,共10页
针对铜铝复合板渐进成形精度问题,通过正交试验与有限元仿真相结合的方法,探究了工具头参数对成形质量的影响。首先,设计正交试验,确定了工具头参数对底部鼓包和侧壁鼓凸的敏感性;其次,基于ABAQUS软件建立了双金属复合板渐进成形有限元... 针对铜铝复合板渐进成形精度问题,通过正交试验与有限元仿真相结合的方法,探究了工具头参数对成形质量的影响。首先,设计正交试验,确定了工具头参数对底部鼓包和侧壁鼓凸的敏感性;其次,基于ABAQUS软件建立了双金属复合板渐进成形有限元模型,通过试验验证了模型的准确性;第三,探讨了工具头参数对成形精度的影响规律;最后,通过多目标优化,确定了半球形工具头的参数组合。研究结果表明:当成形角度增加时,底部鼓包高度逐渐减小,侧壁鼓凸高度逐渐增加;与方形轨迹相比,采用圆周加工轨迹更有利于控制侧壁变形;当工具头直径增加时,底部鼓包高度和侧壁鼓凸高度呈逐渐减少的趋势;当半球形工具头的圆角为1.5 mm、宽度为5 mm、成形角度为45°且直径为15 mm时,成形件底部鼓包量减少41%,侧壁鼓凸量减少39%,可明显提高铜铝复合板渐进成形的整体成形精度。 展开更多
关键词 渐进成形 工具头 内聚力单元 cu-al复合板 成形精度
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挤压铸造浇注温度对Al-Si-Cu-Mg合金组织及性能的影响
4
作者 孙喜梅 王治民 《热加工工艺》 北大核心 2025年第10期145-147,共3页
进行了Al-Si-Cu-Mg合金不同浇注温度的挤压铸造试验,采用显微组织观察、密度测试、拉伸试验等研究了不同浇注温度对挤压铸造合金组织、密度与力学性能的影响。结果表明:随着浇注温度的升高,Al-Si-Cu-Mg合金中的二次枝晶臂间距先减小后增... 进行了Al-Si-Cu-Mg合金不同浇注温度的挤压铸造试验,采用显微组织观察、密度测试、拉伸试验等研究了不同浇注温度对挤压铸造合金组织、密度与力学性能的影响。结果表明:随着浇注温度的升高,Al-Si-Cu-Mg合金中的二次枝晶臂间距先减小后增加,710℃浇注的合金的二次枝晶臂间距最小,为16.9μm。随着浇注温度的升高,挤压铸造合金的密度、抗拉强度和伸长率先升高后降低,710℃浇注的Al-Si-Cu-Mg合金的密度最高,力学性能最佳。 展开更多
关键词 al-SI-cu-MG合金 挤压铸造 浇注温度 组织 力学性能
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Cu-La-Al尖晶石催化剂的甲醇水蒸气重整制氢反应性能 被引量：1
5
作者 武文杰 冯阳 +5 位作者 王俊刚 陈从标 马中义 郗宏娟 侯博 杨晓峰 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第5期134-144,共11页
在甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应中,Cu-Al尖晶石催化剂因具有低成本和高选择性的特点,使其成为该反应的理想催化剂,但其催化性能还有待进一步提高。采取共沉淀法、溶胶-凝胶法和浸渍法制备了Cu-Al尖晶石催化剂,并将其用于MSR反应中。结... 在甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应中,Cu-Al尖晶石催化剂因具有低成本和高选择性的特点,使其成为该反应的理想催化剂,但其催化性能还有待进一步提高。采取共沉淀法、溶胶-凝胶法和浸渍法制备了Cu-Al尖晶石催化剂,并将其用于MSR反应中。结果表明,共沉淀法制备的Cu-Al尖晶石催化剂在MSR反应中表现出优异的性能,这是由于其比表面积最大,有利于活性位点的暴露。在此基础上,用不同摩尔分数的稀土元素La对共沉淀法制备的Cu-Al尖晶石催化剂进行了改性。结果表明,稀土元素La的引入不仅能进一步提升催化剂的比表面积,还会导致Cu-Al尖晶石微观结构发生变化。由于部分La进入尖晶石结构中,从而改变了Cu-Al尖晶石阳离子的分布情况,并使晶粒尺寸减小。因此,添加适量的稀土元素La可以提升Cu-Al尖晶石的MSR反应性能,而过量的La会导致催化剂表面形成LaAlO3,从而降低催化剂的活性。 展开更多
关键词 共沉淀法 cu-La-al尖晶石 甲醇水蒸气重整制氢 制氢 催化剂
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形变时效对Al⁃4.0Cu⁃1.0Li⁃(Zn)合金时效硬化和晶间腐蚀的影响
6
作者 杨明 赵新奇 +1 位作者 张松 伍翠兰 《电子显微学报》 北大核心 2025年第2期190-200,共11页
本文采用透射电镜和扫描电镜观察以及硬度测试等手段,研究了形变时效对Al⁃4.0Cu⁃1.0Li⁃(Zn)合金时效硬化和晶间腐蚀的影响。结果表明:Al⁃4.0Cu⁃1.0Li⁃Zn合金中的Zn元素主要存在T_(1)相中,Zn元素的添加使晶内T_(1)相直径减小,数量密度变... 本文采用透射电镜和扫描电镜观察以及硬度测试等手段,研究了形变时效对Al⁃4.0Cu⁃1.0Li⁃(Zn)合金时效硬化和晶间腐蚀的影响。结果表明:Al⁃4.0Cu⁃1.0Li⁃Zn合金中的Zn元素主要存在T_(1)相中,Zn元素的添加使晶内T_(1)相直径减小,数量密度变大,分布更加弥散,晶界处T_(1)相由连续变为不连续状态,合金的硬度和抗腐蚀性能提高。形变时效引入预变形量变大,晶内T_(1)相直径尺寸减小,数量密度增加,分布更加弥散,同时抑制晶内δ′/θ′/δ′复合相的析出,提高Al⁃4.0Cu⁃1.0Li⁃(Zn)合金的硬度,加快时效硬化响应速率,而且晶界处无析出带的宽度变窄,合金的抗腐蚀性能提高。添加Zn和引入形变时效的T8工艺协同作用不仅提高Al⁃4.0Cu⁃1.0Li⁃(Zn)合金硬度,增强合金的时效硬化,而且提高合金的抗腐蚀性能。 展开更多
关键词 al⁃cu⁃Li合金 形变时效 时效硬化 晶间腐蚀
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集磁器结构对Cu/Al管磁脉冲辅助半固态钎焊过程的影响
7
作者 刘文婧 胡建华 +1 位作者 张义昆 谢作鹏 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期59-68,共10页
磁脉冲辅助半固态钎焊工艺利用各工艺的特点与组合优势,实现了Cu/Al异种金属管件的有效连接.针对磁脉冲辅助半固态钎焊工艺中使用常规集磁器连接Al管、Cu管时存在的界面氧化膜去除效果不均、扩散层深度差异较大等问题,文中设计了一种新... 磁脉冲辅助半固态钎焊工艺利用各工艺的特点与组合优势,实现了Cu/Al异种金属管件的有效连接.针对磁脉冲辅助半固态钎焊工艺中使用常规集磁器连接Al管、Cu管时存在的界面氧化膜去除效果不均、扩散层深度差异较大等问题,文中设计了一种新型多接缝集磁器,通过数值模拟与试验结合的方法,探究了小直径Cu/Al异种金属管磁脉冲辅助半固态钎焊时多缝集磁器接缝数量和接缝深度对焊接过程的影响.结果表明,当接缝数量为3,接缝深度为集磁器壁厚度的0.25~0.5倍时,可以显著改善管件的周向电磁力分布,钎料所受到的剪切应力及其相应的剪切流变更均匀、更充分,使搭接区域的氧化膜去除更彻底,并能促进了元素的扩散,在基材与焊缝界面形成有效的冶金结合,改善界面质量和提高接头的力学性能. 展开更多
关键词 磁脉冲辅助半固态钎焊 多接缝集磁器 均匀变形 cu/al管
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Zn-Al钎料钎焊Al-Si-Cu压铸铝合金组织及性能
8
作者 王伟番 路全彬 +3 位作者 雷小伟 方乃文 林三宝 李渤渤 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期89-96,共8页
目的以Al-Si-Cu系压铸铝合金AC4B为研究对象,研究不同成分的Zn-Al钎料配合氟铝酸铯膏状钎剂对钎焊接头微观组织和力学性能的影响,以期为压铸铝合金钎焊及其应用提供技术参考。方法采用金相显微镜(OM)、电子扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS... 目的以Al-Si-Cu系压铸铝合金AC4B为研究对象,研究不同成分的Zn-Al钎料配合氟铝酸铯膏状钎剂对钎焊接头微观组织和力学性能的影响,以期为压铸铝合金钎焊及其应用提供技术参考。方法采用金相显微镜(OM)、电子扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)对母材和钎焊接头组织进行分析;采用万能电子试验机对钎焊接头进行压缩剪切试验,并对剪切断口进行分析。结果不同成分的Zn-Al钎料均能获得致密的钎缝组织;钎缝组织主要由Zn基固溶体/Al基固溶体、Zn-Al共晶组织、块状Si组成;随着钎料中Al元素含量的增加,钎焊接头的剪切强度增加。98Zn02Al钎料的剪切强度最低,剪切强度为92 MPa,85Zn15Al钎料的剪切强度最高,达到112 MPa。剪切试样均断裂在钎缝位置,断口平齐,无明显塑性变形;断口存在明显的解理特征,为脆性断裂。结论采用Zn-Al钎料钎焊Al-Si-Cu系压铸铝合金,获得了较为致密的钎焊接头,可为后续压铸铝合金的钎焊研究及应用提供一定的技术参考。 展开更多
关键词 ZN-al钎料 压铸铝合金 钎焊 微观组织 剪切强度
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累积叠轧和电沉积工艺制备Al/Cu复合材料及其组织和力学性能研究
9
作者 冯佰刚 张晓波 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期100-104,共5页
采用累积叠轧(ARB)和电沉积工艺制备了Al/Cu复合板,重点研究沉积铜层厚度以及Al/Cu复合板组织性能变化。结果表明:电沉积所得铜层厚度较为均匀且与铝板表面结合质量较好。随着累积叠轧道次的增加,界面结合质量越来越好,复合板中铜层逐... 采用累积叠轧(ARB)和电沉积工艺制备了Al/Cu复合板,重点研究沉积铜层厚度以及Al/Cu复合板组织性能变化。结果表明:电沉积所得铜层厚度较为均匀且与铝板表面结合质量较好。随着累积叠轧道次的增加,界面结合质量越来越好,复合板中铜层逐渐颈缩或破碎,最后变成尺寸较小且分布较均匀的铜颗粒。4道次复合板抗拉强度最高,达到186.6 MPa,是退火态1060铝板抗拉强度的2.72倍。 展开更多
关键词 累积叠轧(ARB) 电沉积 al/cu复合板 组织 力学性能
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基于冷喷涂固态增材Al/Cu的高压电缆铝护套高质量修复
10
作者 周宏 周韫捷 +3 位作者 王瑛 傅爱军 杜增辉 雒晓涛 《材料工程》 北大核心 2025年第8期202-209,共8页
冷固态增材技术以其较低的沉积温度和较高的现场适用性成为高压电缆表层铝基密封层高效连接与修复的潜在有效方案。然而低压冷固态喷涂铝沉积体内较弱的粒子间结合、较高的孔隙率导致沉积体表现出较低的结合强度与电导率和有限的密封性... 冷固态增材技术以其较低的沉积温度和较高的现场适用性成为高压电缆表层铝基密封层高效连接与修复的潜在有效方案。然而低压冷固态喷涂铝沉积体内较弱的粒子间结合、较高的孔隙率导致沉积体表现出较低的结合强度与电导率和有限的密封性,导致其难以满足高压电缆的长期服役安全性对密封结构的需求。对此,本工作提出采用Al/Cu混合粉末作为原材料的新思路,利用冷喷涂沉积时Cu粒子对Al粒子的原位锤击锻造作用,在较低的气体压力条件下实现沉积体致密度、结合强度与导电性能的显著提高。结果表明,由于Cu的沉积效率高于Al,因此Al/Cu复合沉积体内的Cu含量高于相应混合粉末中的Cu含量。沉积过程中,Cu粒子对Al粒子的锻造效应使得复合沉积体内的孔隙率显著降低,当粉末中Cu的体积分数从0%提高到50%时,孔隙率从14.4%降低到0.2%,结合强度由24.2 MPa提高到53.4 MPa,电导率由25%IACS提高到53%IACS,高于被连接构件。为解决复合沉积体中Cu-Al间的电偶腐蚀问题,提出了复合底层与纯Al顶层的双层结构设计,并验证了该方法在高压电缆铝护套密封层修补的可行性。 展开更多
关键词 高压电缆 铝护套 附件修复 冷喷涂固态增材技术 al/cu复合沉积体 结合强度 电导率
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退火温度对Al-Cu-Mg-Ag合金疲劳性能的影响
11
作者 赖志伟 刘志义 +1 位作者 柏松 何光宇 《矿冶工程》 北大核心 2025年第4期192-195,200,共5页
通过疲劳裂纹扩展速率测试、室温拉伸试验以及X射线衍射、扫描电镜等表征手段,研究了退火温度对Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能和抗疲劳性能的影响。结果表明:420℃/4 h退火的T4态试样屈服强度和抗拉强度高,但塑性差。在400~430℃范围内随着... 通过疲劳裂纹扩展速率测试、室温拉伸试验以及X射线衍射、扫描电镜等表征手段,研究了退火温度对Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能和抗疲劳性能的影响。结果表明:420℃/4 h退火的T4态试样屈服强度和抗拉强度高,但塑性差。在400~430℃范围内随着退火温度升高,合金中Goss织构取向密度先增后减,420℃/4 h的T4态合金疲劳裂纹扩展速率低(ΔK≈25 MPa·m^(0.5)时,疲劳裂纹扩展速率约为1.34×10^(-3)mm/循环),抗疲劳性能好。 展开更多
关键词 退火温度 al-cu-MG-AG 铝铜镁合金 疲劳裂纹扩展 织构 热处理 疲劳性能
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Cu含量及时效温度对Al-Mg-Si-Cu合金晶间腐蚀的影响
12
作者 杜兴旺 王芝秀 +2 位作者 李海 王烨 黄超 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第5期1496-1510,共15页
采用硬度及晶间腐蚀测试、扫描电镜和透射电镜观察,研究了(180、200、220、240℃, 0~600 h)时效对Al-1.1Mg-1.2Si-xCu(x=0, 0.35, 0.7, 1.1,质量分数,%)四种合金晶间腐蚀(IGC)敏感性的影响。结果表明:Cu含量为0的合金在不同时效温度下... 采用硬度及晶间腐蚀测试、扫描电镜和透射电镜观察,研究了(180、200、220、240℃, 0~600 h)时效对Al-1.1Mg-1.2Si-xCu(x=0, 0.35, 0.7, 1.1,质量分数,%)四种合金晶间腐蚀(IGC)敏感性的影响。结果表明:Cu含量为0的合金在不同时效温度下始终发生均匀腐蚀(UC),而Cu含量为0.35%、0.7%的合金发生IGC→UC的转变;相比之下,Cu含量为1.1%的合金在180、200、220℃时效时只发生IGC,但在240℃时效时,腐蚀类型发生IGC→UC→IGC→UC的转变。Cu含量为0的合金始终无IGC敏感性,源于晶界β相不能作为稳定阳极与PFZ形成腐蚀微电池。Cu含量为0.35%、0.7%的合金发生IGC→UC的转变,与短路扩散控制的粗化过程主导晶界Q相产生连续→断续的分布特征有关。Cu含量为1.1%的合金在较低温度时效时只发生IGC,源于析出相数量多且Q相粗化过程缓慢;该合金在较高温度时效时发生IGC→UC→IGC→UC的转变,与晶界Q相粗化和长大过程同步发生、先后主导有关。 展开更多
关键词 al-MG-SI-cu合金 cu含量 时效 晶间腐蚀 均匀腐蚀
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Cu含量对Al-7.0Si-xCu-0.5Mg铝合金半固态铸造微观组织及力学性能的影响研究
13
作者 赵新宇 何山 +6 位作者 王瑞 王东涛 张鸣鹤 陈浩 施昊 蔡伟涛 长海博文 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期85-91,99,共8页
半固态铸造通过改变合金的微观组织可提高Al-Si-Cu-Mg铸造合金的强度和韧性。以Al-7.0Si-x Cu-0.5Mg(x=0、1、2)铸造合金为研究对象,探讨了Cu含量对合金微观组织和力学性能的影响,比较了半固态铸造和重力铸造下合金的微观组织及力学性... 半固态铸造通过改变合金的微观组织可提高Al-Si-Cu-Mg铸造合金的强度和韧性。以Al-7.0Si-x Cu-0.5Mg(x=0、1、2)铸造合金为研究对象,探讨了Cu含量对合金微观组织和力学性能的影响,比较了半固态铸造和重力铸造下合金的微观组织及力学性能的差异。结果表明,半固态铸造合金晶粒和晶界第二相得到细化,Cu元素的溶解扩散促进了时效过程中纳米强化相的析出,提高了合金强度。Cu添加量的提高使时效过程中纳米强化相数量增加,提高了合金的屈服强度和抗拉强度,但伸长率小幅下降。对于相同Cu含量的合金,半固态铸造合金因缩孔较少,组织致密性较好,具有比重力铸造合金更好的屈服强度、抗拉强度和伸长率。 展开更多
关键词 半固态铸造 al-SI-cu-MG合金 微观组织 力学性能
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Cr含量对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和力学性能的影响
14
作者 杨国强 刘志义 +2 位作者 柏松 李苏望 曹靖 《矿冶工程》 北大核心 2025年第2期193-196,204,共5页
研究了Cr含量(质量分数)对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:在低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金中添加Cr,合金中形成了Al-Cr相和Al_(1.6)TiCr_(0.4)相;Cr含量由0.17%提高到0.22%,合金的抗拉强度由463 MPa提高到484... 研究了Cr含量(质量分数)对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:在低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金中添加Cr,合金中形成了Al-Cr相和Al_(1.6)TiCr_(0.4)相;Cr含量由0.17%提高到0.22%,合金的抗拉强度由463 MPa提高到484 MPa,提升了4.5%;屈服强度由288 MPa提高到319 MPa,提升了10.8%。合金力学性能的提升主要来源于Cr的固溶强化和S′相的析出强化。 展开更多
关键词 微合金化 cu/Mg比 固溶强化 析出强化 Cr al-cu-MG-AG合金 析出相 欠时效 力学性能
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Sr变质和鼓风冷却对Al-Si-Cu合金的影响
15
作者 李俭英 沈以赴 孙涛 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期73-79,共7页
为满足航空发动机高精度、高强度和轻量化的发展需要,以现有铝合金熔模精密铸造技术为基础,在熔炼和浇注过程中开展Sr变质处理和鼓风冷却工艺的交叉应用对比试验,利用光学显微镜对不同条件下试棒进行显微组织观察,同时使用拉伸机对不同... 为满足航空发动机高精度、高强度和轻量化的发展需要,以现有铝合金熔模精密铸造技术为基础,在熔炼和浇注过程中开展Sr变质处理和鼓风冷却工艺的交叉应用对比试验,利用光学显微镜对不同条件下试棒进行显微组织观察,同时使用拉伸机对不同条件下的试棒进行拉伸测试,研究了Sr变质处理和鼓风冷却工艺对Al-Si-Cu合金组织和性能的影响。结果表明,在Al-Si-Cu合金熔模精密铸造过程中,采用Al-10Sr中间合金作变质剂和鼓风冷却的组合工艺时,合金组织中α-Al晶粒和共晶Si相的细化和钝化作用最为明显,力学性能指标也最高,抗拉强度均值可达到313 MPa,屈服强度均值可达到246 MPa,延伸率均值可达到6.9%。 展开更多
关键词 熔模精密铸造 al-SI-cu合金 变质处理 鼓风冷却 抗拉强度
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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
16
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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仿贝壳ZrB_(2)/Al-Cu层状复合材料的组织与力学性能
17
作者 班生涛 成桃 +3 位作者 李杰宇 朱劲松 肖华强 林波 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第3期852-865,共14页
采用冷冻铸造和压力浸渗工艺制备了仿贝壳ZrB_(2)/Al-Cu层状复合材料,研究了复合材料的微观组织、力学性能和断裂机理。结果表明:随着ZrB_(2)体积分数的增加,ZrB_(2)/Al-Cu层状复合材料的准静态抗压强度与抗弯强度增大,但裂纹萌生韧性(K... 采用冷冻铸造和压力浸渗工艺制备了仿贝壳ZrB_(2)/Al-Cu层状复合材料,研究了复合材料的微观组织、力学性能和断裂机理。结果表明:随着ZrB_(2)体积分数的增加,ZrB_(2)/Al-Cu层状复合材料的准静态抗压强度与抗弯强度增大,但裂纹萌生韧性(K_(IC))和裂纹扩展韧性(K_(JC))降低。30%ZrB_(2)/Al-Cu复合材料的抗压强度和抗弯强度分别为524 MPa和499 MPa,均高于20%ZrB_(2)/Al-Cu复合材料的抗压强度和抗弯强度(分别为494 MPa、417 MPa),但其K_(IC)和K_(JC)(分别为11.0 MPa·m^(1/2)、16.1 MPa·m^(1/2))均低于20%ZrB_(2)/Al-Cu复合材料的K_(IC)和K_(JC)(分别为12.9 MPa·m^(1/2)、23.9 MPa·m^(1/2));在应变率为500 s^(-1)的动态压缩下,30%ZrB_(2)/AlCu复合材料的最大抗压强度为432 MPa,高于20%ZrB_(2)/Al-Cu复合材料的抗压强度408 MPa。所得ZrB_(2)/AlCu层状复合材料的强度和韧性均高于大多数仿贝壳陶瓷/Al复合材料的,这主要是由于ZrB_(2)与Al界面结合良好以及裂纹的偏转和钝化、金属层的撕裂和金属-陶瓷层协同塑性变形等增韧机制。 展开更多
关键词 冷冻铸造 压力浸渗 仿贝壳ZrB_(2)/al-cu层状复合材料 断裂行为 动态加载
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固溶时间对Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能和晶间腐蚀性能的影响
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作者 王吉祥 毛盼 +1 位作者 柏松 刘志义 《矿冶工程》 北大核心 2025年第1期138-142,共5页
采用拉伸试验、晶间腐蚀测试、电化学腐蚀分析、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射技术研究了固溶时间对Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能、抗晶间腐蚀性能和微观组织的影响。结果表明,固溶时间从5min增加到120min,残余第二相逐... 采用拉伸试验、晶间腐蚀测试、电化学腐蚀分析、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射技术研究了固溶时间对Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能、抗晶间腐蚀性能和微观组织的影响。结果表明,固溶时间从5min增加到120min,残余第二相逐渐溶解,Ω相尺寸和数量逐渐增大,合金力学性能显著提高,但抗晶间腐蚀性能显著降低。晶界无沉淀析出带(PFZ)与基体的电位差是增大晶间腐蚀速率的决定性因素,而PFZ宽度对抗晶间腐蚀性能无明显影响。 展开更多
关键词 al-cu-MG-AG合金 固溶处理 Ω相 无沉淀析出带 晶间腐蚀 残余第二相
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新型回归再时效优化对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响
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作者 赵娟刚 杨海云 +2 位作者 李飞 李舒帆 刘志义 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第3期440-447,共8页
通过在回归阶段之后加入24 h自然时效,设计了新型的多级时效制度。本文以石油钻探杆用Al-Zn-Mg-Cu合金挤压管材为研究对象,采用拉伸测试和电化学腐蚀测试手段,研究了经过不同回归时效处理制度处理后合金的拉伸性能和耐腐蚀性能。通过扫... 通过在回归阶段之后加入24 h自然时效,设计了新型的多级时效制度。本文以石油钻探杆用Al-Zn-Mg-Cu合金挤压管材为研究对象,采用拉伸测试和电化学腐蚀测试手段,研究了经过不同回归时效处理制度处理后合金的拉伸性能和耐腐蚀性能。通过扫描显微镜、透射显微镜观察不同时效制度处理后合金的微观组织,并对相关机理进行了探究分析。在优化新型多级时效制度时发现,提高回归温度或延长回归时间会使合金的拉伸强度下降,耐腐蚀性能提高。经过优化,确定了新型多级时效工艺的较优参数为:100℃/24 h+168℃/4 h+水淬+(自然时效,NA)/24 h+80℃/34 h。经过该时效处理后,合金的抗拉强度为672 MPa,屈服强度为628 MPa,延伸率为10.5%,自腐蚀电流密度为6.29μA/cm~2,具有较优的综合性能。 展开更多
关键词 al-ZN-MG-cu合金 RRA 自然时效 G·P区
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不同处理调变Cu-Al尖晶石催化甲醇水蒸气重整制氢的缓释行为特征
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作者 吴坤云 苏实宇 +7 位作者 王霞 赵瑛祁 张财顺 韩蛟 张跃宏 侯晓宁 张磊 高志贤 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第7期1050-1060,共11页
本工作采用水热、Al改性、酸洗三种方法调变铜铝尖晶石催化剂,通过XRD、BET、H_(2)-TPR、XPS技术研究,结合甲醇水蒸气重整制氢反应性能,重点探索了表面组成、结构对缓释催化行为的影响。结果表明,水热处理后催化剂晶相组成及表面物种分... 本工作采用水热、Al改性、酸洗三种方法调变铜铝尖晶石催化剂,通过XRD、BET、H_(2)-TPR、XPS技术研究,结合甲醇水蒸气重整制氢反应性能,重点探索了表面组成、结构对缓释催化行为的影响。结果表明,水热处理后催化剂晶相组成及表面物种分布发生变化。Al改性和酸洗处理的催化剂晶相组成未发生变化,但表面Al/Cu比例、Cu物种结构分布发生改变。从缓释Cu表征数据分析,三种处理方法均导致了微观表面结构的改变,从而表现相异的缓释催化行为,其中,水热处理提高了催化活性,Al改性和酸洗处理降低了催化活性,但呈现出明显的缓释催化特征。本工作为进一步研究铜铝尖晶石催化剂表面状态的调变提供了基础。 展开更多
关键词 铜铝尖晶石 催化剂处理 表面结构 缓释行为
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