曹零勇
,
郭明星
,
崔华
,
蔡元华
,
汪小峰
,
庄林忠
,
张济山
材料热处理学报
对6111铝合金板材T4P态(预时效后室温放置)和烤漆态(185℃×20 min)沿不同方向的力学性能和织构差异进行研究,结果表明:合金两个状态沿不同方向的力学性能存在明显差异,屈服强度沿轧向最高,分别为171MPa和261MPa,烘烤增量达90 MPa,而伸长率却在与轧向呈45°方向最高；T4P态r和n值均沿轧向最高,而与轧向呈45°方向最低；合金T4P态已完全再结晶,表层晶粒尺寸小于中间层,纵截面再结晶晶粒长宽比高于横截面的；合金板材滑厚度方向存在明显的织构梯度,表层以{001} 〈100〉 Cube织构和β取向线上的{114} 〈131〉织构为主,而中间层除{001} 〈100〉 Cube织构外,还存在旋转立方织构{001} 〈310〉；据此建立了6111铝合金板材不同状态力学性能和织构之间的定量关系.
关键词:
汽车材料
,
6xxx系铝合金
,
各向异性
,
织构
,
成形性能
曹零勇
,
郭明星
,
崔华
,
蔡元华
,
张巧霞
,
胡晓倩
,
张济山
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00608
根据已有的实验结果提出了Al-Mg-Si系合金均匀化过程中片层状β-A1FeSi相向球形α-Al(FeMn)Si相转变过程模型图,并据此采用稳态扩散理论对其转变动力学过程以及555℃不同时间相转变过程等进行了系统深入的研究.结果表明,均匀化温度T对β→α相转变的动力学影响很显著,温度越高,转变速率越快；而α相原始核心的大小只略微影响β相溶穿时间；Q相核心间距l主要影响转变过程中β相的边界溶解阶段；β相的厚度对β→α相转变过程的影响最大,特别是溶穿阶段,随着厚度的增加,转变过程由β相边界溶解为主导的方式向由β相溶穿为主导的方式发生转变；当β相厚度分别为0.1,0.2和0.3 μm时,理论预测发生熔断所需均匀化时间分别大于5,10和15 h,这与实际的实验结果非常吻合.此外,β相厚度小于0.3 μm时,经16-24 h很容易达到转化率f(α)≥0.9,因此,除了优化均匀化过程进而更好地控制β→α相转变之外,合金熔铸工艺也应该尽量保证基体内的β相厚度小于0.3 μm.
关键词:
Al-Mg-Si合金
,
均匀化热处理
,
相转变
,
动力学
,
模型
罗海荣
,
崔华
,
李永兵
,
郝斌
,
蔡元华
,
张济山
材料导报
喷射沉积是一种新型的快速凝固技术,被广泛用于研究和开发高性能的快速凝固材料.叙述了喷射沉积快速凝固技术的原理,综述了喷射沉积镁合金的特点和研究现状,并对其发展前景进行了展望.
关键词:
快速凝固
,
喷射沉积
,
镁合金
王洪斌
,
马鹏程
,
赵红阳
,
蔡元华
,
张济山
材料热处理学报
采用透射电镜、X射线衍射、硬度测试等实验方法,研究了不同时效处理工艺对铸轧7050铝合金组织和性能的影响。结果表明：随着单级时效温度的升高,合金达到峰值硬度所需的时间缩短,合金的峰值硬度降低,晶内和晶界析出相也随温度的提高发生不同程度的长大;双级时效时,晶内有较多粗大的析出相,晶界析出相已不再连续且已经发生长大,晶界无沉淀带更加明显;回归再时效处理时,晶内析出相与单级时效时相比发生粗化,晶界上为断续的粗大长条状析出物,无偏析带加宽。
关键词:
时效处理
,
铸轧
,
7050铝合金
,
析出物
,
维氏硬度
蔡元华
,
郝斌
,
杨滨
,
张济山
,
樊建中
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.04.017
采用粉末冶金(PM)方法制备了锰增韧的Al-Zn-Mg-Cu合金,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了铝合金的微观组织.热挤压后未发现有粗大的含锰析出相形成.经T6处理后,铝合金强度的抗拉强度和屈服强度分别为774MPa和755MPa.SEM断口像显示:锰增韧铝合金的断口以尺寸较小的韧窝为主,间有少量的沿晶断裂;而同样成分的无锰合金的断口不仅韧窝尺寸较大,且沿晶断裂所占比例较高,表明铝合金中加入锰,改变了高强度铝合金的断裂机制,有利于提高韧性.
关键词:
粉末冶金
,
锰
,
增韧
,
断口
,
韧窝
马希骋
,
蔡元华
,
伦宁
,
温树林
,
豆帆
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.06.004
在制备出高性能的Au(Ru)-SiO2纳米-微米复合粒子的基础上,使用高分辨透射电镜、电子探针和X-射线衍射等现代手段,研究了该复合粒子的精细结构.研究结果表明:所制备的纳米-微米复合粒子在结构上呈现类似天体星云式的多层次结构,可区分为三级,其中一级结构是在微米尺度上,该层次上的SiO2微粒是整个复合粒子的承载骨架,其粒度均匀,分散性好,这在一定程度上大大降低了其所包含的功能金、钌纳米粒子的团聚问题;二级结构是在纳米尺度上,观察发现,金、钌纳米粒子相对均匀地镶嵌在第一结构层次的SiO2微粒中,它们是整个材料的性能载体,对材料性能起决定作用,研究指出进一步适度降低第一层次的SiO2微粒的粒径有望进一步降低甚至消除其中金、钌纳米粒子间的团聚;三级结构为金、钌纳米晶粒的高分辨晶格像,表明纳米晶表面原子点阵存在畸变.研究还指出,在该纳米-微米复合粒子中,金属金、钌的纳米粒子是以机械混合形式存在,不形成合金,也不形成固溶体.
关键词:
金
,
钌
,
纳米-微米复合粒子
,
高分辨透射电镜
,
精细结构
季飞
,
蔡元华
,
郝斌
,
张济山
金属世界
doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2007.03.010
利用喷射成形方法制备了Al-Zn-Mg-Cu-Mn合金,并用XRD,OP,SEM,TEM等测试方法,分析了铝合金在沉积态、挤压态和固溶态时的显微组织.研究结果表明,沉积坯主要由等轴晶构成,晶粒平均直径为22μm.沉积坯中第二相粒子主要为MgZn2和Al6Mn相,MgZn2相在晶内弥散析出,Al6Mn相主要沿晶界析出.在挤压过程中,在晶体内析出了四方晶格的CuAl2相.在随后的固溶过程中,在固溶温度达到480℃时,MgZn2相大部分都已经回溶.当固溶温度达到500℃时,出现再结晶,在挤压过程中出现的织构消除,部分Al6Mn相回溶.
关键词:
喷射成形
,
超高强铝合金
,
显微组织
,
Mn
蔡元华
,
郝斌
,
崔华
,
杨滨
,
张济山
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.04.022
介绍了过渡族金属元素锰在铝中的固溶度变化特点及锰的存在形式;重点讨论了过渡族元素锰对7000系高强铝合金时效行为和力学性能(拉伸强度、延伸率、断裂韧性及抗应力腐蚀性能等)的有益作用及作用机理.铝合金中添加一定量的锰,不影响铝合金的时效动力学,但却明显提高铝合金的强度,对铝合金韧性(延伸率和断裂韧性)、抗应力腐蚀性能等有一定的作用.在现代高强铝合金的研发中,锰已成为一种重要的合金化元素.
关键词:
锰
,
高强铝合金
,
时效
,
力学性能
,
机理
王洪斌
,
孟凡磊
,
赵红阳
,
蔡元华
,
张济山
材料热处理学报
通过光学显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度测试、拉伸力学性能测试和能谱分析等方法,研究了固溶处理对铸轧7050铝合金的显微组织和力学性能的影响.结果表明,铸轧7050铝合金随固溶温度的升高或固溶时间的增加,析出相溶解越多,合金的强度越大.当固溶温度在480℃、固溶时间在60 min时,析出相粒子已基本溶解,合金的强度达到峰值.随固溶温度的升高或固溶时间继续增加,组织出现过烧现象,析出相的弥散强化作用逐渐减弱,基体强度逐渐降低.铸轧7050铝合金较为理想的固溶处理制度为480℃×1h.
关键词:
铸轧
,
7050高强度铝合金
,
固溶处理
,
显微组织
,
力学性能
蔡元华
,
梁瑞光
,
苏占培
,
张济山
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00119
采用Gleeble-1500热模拟试验机在变形温度为573-723 K,应变速率为0.005-0.05 s-1,最大变形量为30%的条件下对喷射成形Al-22Si-5Fe合金进行热模拟实验,同时利用OM和XRD对其组织稳定性进行了研究.结果表明,过共晶Al-22Si-5Fe合金的热变形行为同样可用包含Zener-Hollomon参数的模型来处理;低温变形时,沉积合金的变形激活能与纯Al的自扩散激活能一致,较高温度下的变形激活能明显高于纯Al的自扩散激活能,说明沉积合金中大量的第二相对变形会产生显著的影响;较低温加热时,沉积合金中的Si颗粒变化不明显,当加热温度在698 K或以上温度时,过共晶Al-22Si-5Fe沉积合金中的Si颗粒将明显长大;在整个实验温度范围内,富Fe的金属间化合物颗粒几乎未发生变化.
关键词:
Al-22Si-5Fe合金
,
喷射成形
,
热变形
,
组织稳定性
,
Z参数
