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时效制度对锌超高强铝合金耐蚀性能的影响

冉凡青 , 陈子勇 , , 聂祚仁

中国有色金属学报

通过晶间腐蚀实验、剥落腐蚀实验和电化学测试,结合光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析手段,研究锌超高强铝合金在不同时效状态下的腐蚀行为.结果表明:双级过时效和回归再时效可提高合金的抗腐蚀能力,在3.5%NaCl(质量分数)溶液中测试的极化曲线也表现出相同的趋势.晶界析出相尺寸和形态是影响合金腐蚀性能的主要因素.双级过时效和回归再时效可使晶间析出相粗化且呈断续分布,使腐蚀不能连续发展,从而提高合金的耐蚀性能.超高强铝合金在含Cl介质中腐蚀的发展动力学过程分为点蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀3个阶段.

关键词: 锌超高强铝合金 , 晶间腐蚀 , 剥落腐蚀 , 极化曲线 , 晶界析出相

Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金高强耐损伤工艺与微观组织研究

王欢 , 黄晖 , 聂祚仁 , 文胜平 , , 王月 , 张萍萍

稀有金属

以Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金为基础,对该材料的冷轧态,温轧态,完全退火态进行拉伸测试和疲劳裂纹扩展速率测试.运用电子背散射衍射(EBSD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM)对合金的原始组织、疲劳断口、裂纹扩展路径进行观察,研究微观组织对材料拉伸性能及疲劳裂纹扩展速率的影响.结果表明:温轧态屈服强度,裂纹扩展抗力大,实现了高强耐损伤性能的匹配.这主要是由于温轧态轧制过程中发生动态回复,位错缠结规整化,具有较多的亚晶界,该种组织模式对材料的屈服强度和疲劳裂纹扩展抗力均有提高.

关键词: Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金 , 拉伸性能 , 疲劳裂纹扩展速率 , 温轧

Al-Er-Zr合金的时效析出过程

李燕 , 胜平 , , 黄晖 , 聂祚仁

中国有色金属学报

利用显微硬度、TEM、HREM等测试方法对Al-Er-Zr合金的时效析出过程及析出相Al3(Er1?xZrx)的粗化行为进行研究.结果表明:二合金Al-0.04Er在375℃时效5 min后出现硬度峰(约为40.3HV),随后迅速下降出现过时效;添加Zr能够显著提高其热稳定性,三Al-Er-Zr合金中过时效现象显著滞后于Al-Er二合金.在三合金Al-Er-Zr中,随着Zr含量的增加,合金在长时间时效后,由于Er、Zr的协同析出而出现第二个更高的时效峰值,约为53.5HV,明显高于Al-Er二合金的硬度.Al3(Er1?xZrx)粒子在高温粗化过程中逐渐长大,其平均直径d与退火时间t的关系符合LSW理论中的关系式.

关键词: Al-Er-Zr合金 , 时效 , 析出强化 , 粗化

铒元素对6063合金时效处理的影响

刘伟伟 , 杨涛 , 黄晖 , 聂祚仁 , 王月 , 文胜平 ,

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2012.05.004

用硬度测试、金相分析、透射电镜分析等方法研究铒元素对轧制后6063合金时效过程中β″相析出的影响.结果表明,铒元素的加入对固溶后的合金再结晶晶粒长大有非常明显的抑制作用,适量的铒元素有助于合金力学性能的改善,与合金生成的Al3Er相对合金β″相的析出有促进作用,有利于合金硬度的提高.

关键词: 6063合金 , 稀土元素 , 时效处理 , 显微组织

冷轧5E06和5E83铝合金板的疲劳断裂行为研究

王燕 , 黄晖 , , 文胜平 , 张萍萍 , 聂祚仁

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.06.001

测试并对比了掺杂微量稀土Er中高Mg铝合金5E83和5E06冷轧板的疲劳性能,运用XRD、扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)等对合金组织与疲劳断口进行表征,探讨了Er与Mg元素对Al-Mg合金疲劳断裂行为的影响.结果表明:合金中Mg固溶量的增加可提高合金疲劳强度并减缓裂纹扩展速率.合金中Er含量超过其固溶度后,其含量的增加也可减缓裂纹的扩展,这归结为粗大析出物Al3Er能够使裂纹偏折并发生闭合从而有效阻碍裂纹的扩展.

关键词: Al-Mg合金 , Er , Mg , 疲劳断裂

Al3M(M=Ti, Zr, Hf)亚稳相和平衡相的价电子结构分析

黄炼 , , 文胜平 , 黄晖 , 王为 , 聂祚仁

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00742

本文运用固体与分子经验电子理论(EET)计算了Al3M(M=Ti, Zr, Hf)的3种晶体结构(L12, D022, D023)的价电子结构和最强键键能, 并依此对各种结构的相稳定性及相变顺序做半定量分析. 结果显示: 各平衡相, 即D022-Al3Ti, D023-Al3Zr 和D022-Al3Hf, 其最强键键能分别为57.7, 71.6和 75.6 kJ/mol, 与对应平衡相的熔点高低次序一致, 确认了EET计算结果的可靠性. 使用这一方法计算获得Al3Ti, Al3Zr 和Al3Hf的最强键键能, 依此得出各亚稳相向平衡相的转变顺序与实验结果及第一性原理计算的结果相同. EET计算的最强键键能可作为评价亚稳相稳定性的一个判据. 据此, 由计算获得 L12型Al3M最强键键能推论各相的稳定性次序为Al3Ti<Al3Zr<Al3Hf, 与实验所得的相稳定性次序一致, 表明最强键键能作为亚稳相稳定性判据的正确性.

关键词: 价电子结构 , Al3M(M=Ti, Zr, Hf) , metastable phase , phase stability

含Er中高Mg含量铝合金热轧板材腐蚀性能及微观结构的研究

崔昌华 , , 聂祚仁 , 文胜平 , 黄晖

腐蚀与防护

通过浸泡试验以及动电位循环极化曲线,测定了掺杂微量稀土Er的中高镁含量铝合金5083和5A06热轧态以及350℃1 h退火态的耐剥落和耐晶间腐蚀性能及电化学性能,运用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS),对合金不同状态下的腐蚀形貌以及微观组织进行了表征,同时结合透射电子显微镜(TEM)及能谱分析等方法对合金的微观结构进行了分析.结果表明,两种成分合金的耐腐蚀性能均良好,在3.5%NaCl溶液中腐蚀电流密度处于μA/cm2级别,微量Er没有显著影响合金的耐蚀性能,主合金元素Mg含量和存在形式为主要腐蚀影响因素,热处理工艺也是影响合金耐蚀性能的因素之一.

关键词: 微合金化 , Er , 铝镁合金 , 耐腐蚀性 , 微观结构

Al3M(M=Ti,Zr,Hf)亚稳相和平衡相的价电子结构分析

黄炼 , , 文胜平 , 黄晖 , 王为 , 聂祚仁

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00742

本文运用固体与分子经验电子理论(EET)计算了Al3M(M=Ti,Zr,Hf)的3种晶体结构(L12,D022,D023)的价电子结构和最强键键能,并依此对各种结构的相稳定性及相变顺序做半定量分析.结果显示:各平衡相,即D022-Al3Ti,D023-Al3Zr和D022-Al3Hf,其最强键键能分别为57.7,71.6和75.6 kJ/mol,与对应平衡相的熔点高低次序一致,确认了EET计算结果的可靠性.使用这一方法计算获得Al3Ti,Al3Zr和Al3Hf的最强键键能,依此得出各亚稳相向平衡相的转变顺序与实验结果及第一性原理计算的结果相同.EET计算的最强键键能可作为评价亚稳相稳定性的一个判据.据此,由计算获得L12型Al3M最强键键能推论各相的稳定性次序为Al3Ti<Al3Zr<Al3Hf,与实验所得的相稳定性次序一致,表明最强键键能作为亚稳相稳定性判据的正确性.

关键词: 价电子结构 , Al3M (M=Ti,Zr,Hf),亚稳相 , 相的稳定性

新疆巴里-伊吾盆地地下水水化学特征及成因

栾风娇 , 周金龙 , 贾瑞亮 , 陆成新 , 白铭 , 梁红涛

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.02.2016062001

为查明新疆巴里-伊吾盆地地下水水化学特征及其成因,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数等方法对研究区2011年9月的75组地下水水样测试结果进行分析.研究结果表明,潜水以HCO3和SO4型水为主,承压水以SO4型水为主,两者都是矿化度中等、硬度中等的弱碱性水;Gibbs图表明,研究区潜水水化学成分主要受蒸发浓缩和岩石风化双重作用的影响,承压水补给水源的水化学成分主要受蒸发浓缩作用影响;离子比例系数法及饱和指数表明潜水和承压水中离子主要来自岩盐、硫酸盐、硅酸盐的风化溶解.此外,(Na+-Cl-)与(Ca2+ +Mg2+)-(SO42-+HCO3-)之间的比值关系表明阳离子交换作用也是地下水中化学组分形成的重要作用之一.

关键词: 水化学特征 , Gibbs图 , 离子比例系数法 , 阳离子交换 , 饱和指数 , 新疆巴里-伊吾盆地

多主熵合金的研究进展

李安敏 , 张喜燕

材料导报

多主熵合金突破了以1种或2种金属元素为主的传统合金的设计理念,是一种有5种以上主且每种主原子百分数不超过35%的新型合金.熵合金显现出许多不同于传统合金的组织和性能特点,是具有学术研究价值和工业应用潜力的材料领域.重点介绍了熵合金的定义、组织和性能特点与研究状况.

关键词: 多主合金 , 熵合金 , 组织 , 性能

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