徐国富
,
杨军军
,
金头男
,
聂祚仁
,
尹志民
中国有色金属学报
采用铸锭冶金法,制备含不同量稀土元素Er的Al-5Mg合金.利用拉伸力学性能测试、OM、XRD、SEM、TEM及EDS分析等分析测试手段,研究微量Er对Al-5Mg合金微观组织与力学性能的影响.结果表明:Er可以明显提高Al-5Mg合金的强度,添加0.4%Er(质量分数)的Al-5Mg合金的冷轧态屈服强度(σ0.2)提高了81MPa,而延伸率变化不大;Er的加入还能减少Al-5Mg合金的枝晶偏析,并可显著细化合金的晶粒组织;Er对晶粒的细化机理与其添加量有关,当Er含量较低时,符合传统的稀土细化机理;当Er含量较高时,由于在熔体中形成了初生Al3Er质点,在结晶形核时可以作为非均质形核核心,从而可显著细化晶粒组织;Er对合金的强化效应主要来自于晶粒细化及在晶内形成的细小二次Al3Er质点.根据实验结果可知,添加0.4%Er可使合金具有较为优异的综合性能.
关键词:
Er
,
Al-5Mg合金
,
Al3Er
,
微观组织
,
力学性能
季小兰
,
邢泽丙
,
聂祚仁
,
邹景霞
,
左铁庸
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.04.009
采用拉伸性能测试、金相组织观察、扫描电镜与能谱分析以及X射线衍射等方法,研究了单独添加微量Er和Er,Zr复合添加对Al-4.5Mg-0.7Mn合金组织与性能的影响.结果表明,Er能够明显细化该合金的晶粒(枝晶网胞),改善合金铸态组织.微量Er和Zr元素的同时加入,使得Al-4.5Mg-0.7Mn合金的抗拉强度σb和屈服强度σ0.2均有所提高,而对合金的伸长率几乎没有影响.微量Er元素除部分固溶于Al基体外,大部分与Al形成具有L12型结构的Al3Er相,这种细小的Al3Er颗粒与Al基体共格,对合金起强化作用.
关键词:
铸态组织
,
力学性能
,
铒
,
Al3Er
付静波
,
聂祚仁
,
杨军军
,
金头男
,
邹景霞
,
左铁镛
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.04.042
综述了Er在高纯铝、 Al-Mg, Al-Zn-Mg, Al-Li以及Al-Cu合金中的作用情况, 分析讨论了Er在铝及其合金中的作用机制. 结果表明: 对于高纯铝、 Al-Mg, Al-Zn-Mg, Al-Li合金来说, 适量Er可以显著细化合金铸态晶粒, 能够在一定程度上抑制再结晶, 提高合金热稳定性, 与此同时可以提高不同热处理状态下的合金的拉伸强度与硬度, Er的细化及强化作用主要与Al3Er相的形成有关;对于Al-Cu合金, Er能够细化枝晶网胞组织, 提高再结晶温度, 然而对合金的力学性能并无益处.
关键词:
铒
,
热稳定性
,
拉伸强度
,
Al3Er
余胜文
,
王为
,
杨军军
,
邹景霞
,
聂祚仁
中国稀土学报
通过应用Miedema热力学模型方法对添加了微量Er的Al-5Mg合金中的Er的存在形式进行了初步的分析,并结合XRD,TEM试验进行了验证.微量Er在Al-5Mg合金中主要是以Al3Er的形式存在,并且不会出现元素Mg与Er之间的金属间化合物;同时通过XRD和TEM分析证实,含微量Er(0.1%～0.7%)的Al-5Mg合金中Er是以Al3Er相存在并且弥散分布,讨论了Al3Er相与Al基体之间的取向关系,分析了Al3Er相的存在能够改善Al-5Mg合金材料的机械性能.
关键词:
Er
,
Al3Er
,
Al-Mg合金
,
热力学计算
,
稀土
聂祚仁
,
文胜平
,
黄晖
,
李伯龙
,
左铁镛
中国有色金属学报
微合金化是提高铝合金性能的重要途径,控制微量元素的种类和含量,充分发挥微量元素的作用是当前铝合金研究的主要方向之一.大量研究表明:廉价的Er能够起到有效的微合金化作用,Er元素在铝合金中可形成纳米级Al3Er强化相,并可通过与Zr复合作用形成Al3(ZrxEr1-x)复合相,比Al3Sc相具有更好的热稳定性,从而可以改善铝合金组织,大幅度提高铝合金的强度或塑性、明显抑制铝合金的再结晶以提高其耐热性,改善其综合性能.本文作者针对微合金化元素Er在铝合金中析出Al3Er相及Al3(ZrEr1-x)复合相的过程及其对合金组织和性能的影响机理,以及Er微合金化在几类工业合金体系中的作用,介绍含铒铝合金的最新研究进展.
关键词:
铝合金
,
Er
,
微合金化
,
Al3Er
文胜平
,
林双平
,
宫博
,
黄晖
,
聂祚仁
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.06.003
采用XRD、高分辨透射电镜及选取电子衍射等手段研究了含铒Al-4.5Mg-0.7Mn-0.1Zr合金中Al3Er相的形成及其微观结构.结果表明Er的含量达到0.4%时,除部分固溶于Al基体中之外,凝固过程中Er开始析出形成初生Al3Er相,初生的Al3Er相以离异共晶的形式形成并分布于晶界处.470℃/20 h均匀化退火过程中,过饱和固溶的Er析出,形成与基体取向相同的共格的Ll2结构的Al3Er相粒子.粒子的大小为15 nm左右,由于界面能各向异性的结果,粒子的形貌是由低表面能的{100}和{110}晶面围成的近球形的多面体.由于Zr的存在,退火过程中也形成了核壳结构的Al3(ErZr)复合相,其中Er主要分布于复合相粒子的心部,而Zr主要分布于复合相粒子的外部.
关键词:
含Er铝合金
,
Al3Er
,
析出相
杨军军
,
聂祚仁
,
金头男
,
阮海琼
,
左铁镛
中国有色金属学报
采用钢模铸造法制备了不同含量的稀土元素铒的Al-6Zn-2Mg合金, 利用金相组织观察、扫描电镜、透射电镜与能谱分析等分析测试手段, 研究了铒在合金中的存在形式与细化机理.结果表明: 铒在合金中主要有3种存在形式, 即固溶到基体α(Al)中、形成初生Al3Er相或以共晶化合物的形式分布在晶界、以细小Al3Er形式在晶内析出; 不同含量的铒能不同程度地细化晶粒, 当铒含量不超过0.25%时, 枝晶间距减少, 但晶粒没有明显细化, 当铒含量达0.4%时, 细化效果已非常显著, 随着铒含量的增大, 晶粒略为细小; 不同含量的铒对合金的细化机理取决于它在合金中的存在形式, 当铒含量较低时, 其细化机理符合传统的稀土铝合金细化机理, 当铒含量较高时, 由于在熔体中形成了初生Al3Er相, 这些Al3Er相可以作为非均质核心而使晶粒得到细化, 是合金的主要细化机理.
关键词:
铒
,
Al-Zn-Mg合金
,
Al3Er
张志军
,
黄晖
,
王为
,
朱世旦
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.05.001
研究了Al-4.7Mg-0.7Mn-0.4Er-0.1Zr合金板材的室温高周疲劳性能,用升降法测试并计算出该合金在应力比R=0.1,循环寿命为1×107条件下的疲劳强度为293.6 MPa.用扫描电镜观察了疲劳试样断口的形貌特征,分析了疲劳裂纹产生的原因和疲劳断裂过程.用TEM观察了合金中析出相的形貌,分析了铒的存在形式.结果表明:添加铒以后,在合金内部形成了纳米级球形Al3Er粒子,合金的室温疲劳强度得到明显提高.
关键词:
铒
,
疲劳
,
Al3Er
杨军军
,
聂祚仁
,
金头男
,
徐国富
,
付静波
,
左铁镛
稀有金属材料与工程
采用硬度测试、金相显微观察和透射电镜分析等方法,研究了微量稀土Er对高纯铝再结晶行为的影响.结果表明:弥散分布的细小Al3Er质点对位错和亚晶界具有钉扎作用,可以有效抑制再结晶,将高纯铝的再结晶温度提高50℃左右,同时还能显著细化再结晶晶粒;再结晶形核机制是亚晶聚合和亚晶长大双重机制.
关键词:
稀土元素Er
,
再结晶
,
Al3Er
林双平
,
黄晖
,
文胜平
,
聂祚仁
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.08.013
对半连续铸造的Al-4.6Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er(5083)合金均匀化退火过程中析出的Al3Er相的显微组织进行了透射电镜观察.结果表明,铸锭的均匀化退火过程中,合金中析出了大量的不同形状、尺寸的沉淀物,其中尺寸在10-50 nm之间的球形析出物为Al3Er相,它与基体保持共格/半共格关系.计算分析得出Al3Er粒子共格/半共格转换半径为rt=9.44 nm,与实验结果相近.
关键词:
均匀化退火
,
Al3Er
,
共格/半共格
