Al-Mg-Si系合金均匀化过程中β→α相转变动力学研究

金属学报, 2013, 49(4): 428-434. doi: 10.3724/SP.J.1037.2012.00608

Al-Mg-Si系合金均匀化过程中β→α相转变动力学研究

曹零勇 ^1, , 郭明星 ^2, , 崔华 ^3, , 蔡元华 ^4, , 张巧霞 ^5, , 胡晓倩 ^6, , 张济山 ^7,

1.北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京,100083

2.北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京,100083

3.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

4.北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京,100083

5.北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京,100083

6.北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京,100083

7.北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京,100083

基金项目: 北京市自然科学基金项目2112030和新金属材料国家重点实验室自主课题2012Z-07资助

关键词： Al-Mg-Si合金 , 均匀化热处理 , 相转变 , 动力学 , 模型

STUDY ON THE KINETICS OF PHASE TRANSFORMATION β→α IN THE HOMOGENEOUS HEAT TREATMENT OF Al-Mg-Si SERIES ALLOYS

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.

参考文献

[1]	Miller W S,Zhuang L,Bottema J,Wittebrood A J,De S P,Haszler A,Vieregge A.Mater Sci Eng,2000; A280:37
[2]	Davis J R.Aluminium and Aluminium Alloys (ASM Specialty Handbook).USA:ASM international Publication,1993:10
[3]	Skjerpe P.Metall Mater Trans,1987; 18A:189
[4]	Kamikubo Y,Hamuro T,Takemoto S,Nakahara Y,Kamei S,Nakagaki T,Miyamoto S,Funatsu A,Kato H,Allen C M.Prog Mater Sci,1998; 43:89
[5]	Zheng J G,Vincent R,Steeds J W.Philos Mag,2000; 80A:493
[6]	Birol Y.Z Metallkd,1998; 89:501
[7]	Zajac S,Hutchinson B,Johansson A,Gullman L O,Lagneborg R.Mater Sci Technol,1994; 10:323
[8]	Parson N C,Hankin J D,Hicklin K P.US Pat,6440359B1,2002
[9]	Osada Y.J Mater Sci,2004; 39:1227
[10]	Reiso O.Mater Forum,2004; 28:32
[11]	Kuijpers N C W,Tirel J,Hanlon D N,Zwaag S.Mater Charact,2002; 48:379
[12]	Kuijpers N C W,Kool W H,Koenis P T G,Nilsen K E,Todd I,Zwaag S.Mater Charact,2002; 49:409
[13]	Onurlu S,Tekin A.J Mater Sci,1994; 29:1652
[14]	Tanihata H,Sugawara T,Matsuda K,Ikeno S.J Mater Sci,1999; 34:1205
[15]	Kuijpers N C W,Vermolen F J,Vuik C,Koenis P T G,Nilsen K E,Zwaag S.Mater Sci Eng,2005; A394:9
[16]	Witthaya E,Hiroyasu T,Tatsuo S.J Mater Sci Technol,2008; 24:21
[17]	Liu H,Zhao G,Liu C M,Zuo,L C.Trans Nonferrous Met Soc China,2006; 16:376
[18]	Lodgaard L,Ryum N.Mater Sci Eng,2000; A283:144
[19]	Sweet L,Zhu S,Gao S,Taylor J,Easton M.Metall Mater Trans,2011; 42A:1737
[20]	Kuijpers N C W,Vermolen F J,Vuik K,Zwaag S.Mater Trans,2003; 44:1448
[21]	Kuijpers N C W,Tirel J,Hanlon D N,Zwaag S.J Mater Sci Lett,2003; 22:1385
[22]	Whelan M J.Met Sci,1969; 3:95
[23]	Aaron H B,Kotler G R.Metall Mater Trans,1971; 2B:393
[24]	Tundal U L F H,Ryum N.Metall Mater Trans,1992; 23A:433
[25]	Crank J.The Mathematics of Diffusion.2nd Ed.,London:Clarendon Press Oxford,1979:89
[26]	Mondolfo L F.Aluminium Alloys:Structure and Properties.London:Butter Worths Press,1976:100
[27]	Du Y,Chang Y A,Huang B,Gong W,Jin Z,Xu H.Mater Sci Eng,2003; A363:140

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网