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采用能量消耗加工图研究2E12铝合金热压缩过程中的变形行为及其微观组织演变,且建立能量消耗效率与微观组织演变的关系.压缩变形温度范围为250～500℃,应变速率范围为0.01～10 s-1,总真应变量为0.5.结果表明,加工图中存在2个动态回复区域:(I)325～400℃,0.01～0.03 s-1,(2) 350～450 ℃,1.78～10 s-1.当温度高于450℃时,2E12合金发生部分动态再结晶现象,且动态再结晶体积分数随变形温度的升高而增大,但是当温度为500 ℃,应变速率为1～10s-1时,2E12合金发生了第二相粒子回溶和沿晶开裂的现象.

关键词: 铝合金 , 热压缩 , 微观组织 , 加工图

微量Zn对Al-4.2Cu-1.4Mg合金应力腐蚀与微观组织的影响

杨文玲 , 陈志国 , 黄裕金 , 周娴 , 胡炜

稀有金属材料与工程

通过慢应变速率拉伸、动电位极化曲线测试、透射电子显微分析(TEM)、背散射电子衍射(EBSD)等实验较系统地研究了微量Zn对A1-4.2Cu-1.4Mg合金应力腐蚀与微观组织的影响规律.结果表明,微量Zn的添加显著影响合金的腐蚀性能,且随着Zn含量增加,合金的抗应力腐蚀敏感性以及其对应的开路电位均呈峰值变化,含Zn量0.29%合金的抗腐蚀能力最佳.EBSD研究表明,含0.29%Zn的A1-4.2Cu-1.4Mg合金与其它合金相比存在较多的低能量小角度晶界,这可能是微量Zn显著影响该合金抗应力腐蚀性能的主要原因.

关键词: Al-4.2Cu-1.4Mg合金 , 应力腐蚀敏感性 , 微观组织

新型热机械处理对2E12铝合金显微组织与性能的影响

任杰克 , 陈志国 , 黄裕金 , 张纪帅 , 魏祥 , 方亮

中国有色金属学报

采用拉伸与疲劳试验、扫描电子显微分析与透射电子显微分析,研究不同热机械处理条件下2E12铝合金的拉伸力学性能、疲劳性能以及显微组织结构.结果表明:采用本热机械处理可以使2E12合金同时获得高强度与高塑性,在屈服强度达到453.1 MPa、抗拉强度高达546.9 MPa的同时,伸长率仍然保持在16.5％.当应力比R=0.1,加载频率f=10 Hz,应力强度因子△K=10 MPa·m-1/2时,热机械处理样品裂纹扩展速率约为6.74×10-5mm/cycle,优于T3状态下的8.35×10-5 mm/cycle.显微组织观测结果表明:采取本新型热机械处理后,合金中位错密度较高且相互缠结,形成胞状组织.新型热机械处理大幅改善合金综合性能的机制是高密度位错胞状组织、溶质原子团簇及空位复合体、GPB区等复合组织结构的协同作用.

关键词: 2E12铝合金 , 热机械处理 , 力学性能 , 显微组织

高Cu/Mg2×××系铝合金的微观组织与晶间腐蚀行为

刘瑶琼 , 郑子樵 , 李世晨 , 林莉 , 黄裕金

中国有色金属学报

通过显微硬度测试、晶间腐蚀(IGC)、交流阻抗实验和透射电镜(TEM)观察,研究了2022和2139合金在T6( 175℃)时效过程中的时效硬化特征、晶间腐蚀行为和微观组织演化.结果表明:2022和2139合金在175℃达到峰值时效的时间分别为20 h和15h.两种合金在峰时效状态下其晶间腐蚀最为敏感;过时效状态下都产生大面积腐蚀坑而未观察到明显的晶间腐蚀.然而欠时效状态下2022合金的抗腐蚀能力优于2139合金的;峰时效状态下2022合金的抗腐蚀能力明显低于2139合金的,这与两种合金在小同的时效状态下析出相的种类、分布和形貌有关.

关键词: 2022合金 , 2139合金 , Ag , 晶间腐蚀 , 交流阻抗

2E12铝合金热变形过程中的动态软化机制

黄裕金 , 陈志国

机械工程材料

用Gleeble-1500型热模拟试验机对2E12铝合金进行了等温热压缩试验，对热变形后的显微组织进行了透射电镜和场发射扫描电镜观察，研究了2E12合金在不同条件下热变形过程中的动态软化机制及其显微组织演化规律。结果表明：在变形温度不高于400℃时，合金的主要动态软化机制为动态回复；而当变形温度不低于450℃时，其主要的动态软化机制为连续动态再结晶，亚晶扭转合并为动态再结晶的主要形核机制，且沿原始晶界优先形核。

关键词: 2E12铝合金 , 显微组织 , 动态软化机制 , 热变形

2E12铝合金微观组织与性能的新型热机械处理调控机理研究

陈志国 , 任杰克 , 张纪帅 , 陈继强 , 黄裕金 , 方亮

稀有金属材料与工程

采用拉伸试验与疲劳裂纹扩展试验,以及扫描电子显微分析与透射电子显微分析,研究了热机械处理对2E12铝合金的拉伸力学性能、疲劳性能以及微观组织结构的影响.采用本热机械处理可以使2E12合金同时获得优异的强度与塑性配合,其屈服强度较T3提高了28％,抗拉强度也提高了17％,同时其延伸率仍维持T3水平(16％以上).热机械处理样品裂纹扩展速率低于T3及T6峰时效状态.热机械处理状态的合金中包含大量相互缠结的位错,并形成了位错胞状组织.新型热机械处理大幅提升合金综合性能的机制是多种复合组织结构的协同作用,包括位错亚结构、Cu/Mg溶质原子团簇及空位复合体、GPB区等.

关键词: 2E12铝合金 , 热机械处理 , 力学性能 , 微观组织

铝合金热机械处理的研究发展

黄裕金 , 陈志国 , 周娴 , 杨文玲

材料导报

阐述了热机械处理制备铝合金的微观组织特征,探讨了其主要工艺参数和第二相粒子对微观结构的作用机理,概述了热机械处理对铝合金微观组织及性能影响规律的最新进展,分析了当前热机械处理研究存在的主要问题,指出了今后热机械处理的研究发展方向.

关键词: 铝合金 , 热机械处理 , 微观组织 , 性能

Ni-Fe-Ga-Co磁性形状记忆合金定向凝固稳定生长区的组织及择优取向

刘庆华 , 黄裕金 , 刘剑 , 胡侨丹 , 李建国

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00683

采用区域熔炼液态金属冷却定向凝固法制备具有择优取向的Ni52Fe17Ga27Co4磁性形状记忆合金,借助OM,SEM和EBSD研究了稳定生长区的组织特征和择优取向.结果表明,在低温度梯度和高凝固速率下,晶体沿〈100〉方向生长,但生长不稳定,存在初生γ相；当提高温度梯度和降低凝固速率后,晶体沿〈110〉方向生长,柱状晶大小均匀,无γ相,室温时为沿(222)面取向的马氏体单相组织.马氏体孪晶孪生面为(110)和((1)10),内部无微孪晶；在马氏体组织中,观察到了条状分布的磁畴.理论分析结果表明,晶体稳定生长的条件为高的温度梯度和低的凝固速率.在该条件下获得了大体积稳定马氏体单变体区.

关键词: Ni-Fe-Ga-Co , 磁性形状记忆合金 , 定向凝固 , 区域熔炼液态金属冷却法 , 择优取向 , 马氏体单变体区