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  • 不同尺寸粒子对Al-Mg-Si-Cu系合金组织、织构和力学性能的影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 通过拉伸实验, OM, SEM, TEM观察以及EBSD测试等手段研究了不同尺寸粒子对Al-Mg-Si-Cu系合金板材力学性能、组织和织构的影响规律. 结果表明, 随着溶质元素浓度的增加, 合金屈服强度和抗拉强度均不断增加, 但是延伸率却略有降低, 且3 个方向存在一定差异. 此外, 合金的平均塑性应变比rˉ也随溶质元素浓度增加而增加. 3 种合金基体内的不同尺寸粒子主要为Mg2Si, Al15Mn3Si2和a-Al(Fe, Mn)Si 富铁相, 这些粒子尺寸和浓度搭配合理不仅可以诱发粒子刺激形核效应(particle stimulated nucleation, 简称PSN), 而且可有效抑制晶粒长大, 最终使得合金固溶时形成大量细小再结晶晶粒, 而织构组分以旋转立方织构CubeND18, Goss 织构{011}, P{011}和Cu{112}为主. 此外, 根据合金成分、热加工工艺以及显微组织间的定量关系提出了不同尺寸粒子影响再结晶形核和长大过程的模型示意图.

  • 不同热加工工艺对Al-Mg-Si-Cu合金板材力学性能和组织的影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 通过拉伸实验, 并利用OM, SEM, TEM观察以及EBSD测试手段, 研究了不同热加工工艺对Al-Mg-Si-Cu系合金板材力学性能和组织, 包括织构的影响规律. 结果表明, 热加工工艺的变化对T4P预时效态合金的强度和应变硬化指数n 基本无影响, 但是对平均塑性应变比r, 平面各向异性度Δr 以及不同方向延伸率影响显著; 热轧之后首先进行一定量的冷轧变形然后再进行退火处理获得的合金板材(工艺II)较热轧后直接进行退火处理(工艺I)获得的合金板材在固溶之后的成形性能要好, r 可达0.6187, 同时各向异性明显减小; 虽然工艺I 处理的合金板材固溶过程中PSN效应显著, 但是工艺II 固溶处理前的冷轧变形量和不同尺寸粒子分布情况设计合理, 再结晶晶粒基本呈等轴状, 且仅含有强度较低的CubeND, Cube 和H织构.并根据热加工工艺对合金板材显微组织的影响规律, 提出该系合金随热加工工艺进行的组织演化模型示意图.

  • 不同浓度富铁相粒子对Al-Mg-Si-Cu系合金弯边性能的影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 通过弯边变形、拉伸实验、OM、SEM、TEM观察等手段研究了不同浓度富铁相粒子对Al-Mg-Si-Cu系合金板材弯边性能的影响规律。结果表明,随着富铁相浓度增加,合金板材沿纵横向的弯边性能存在较大差异,不含富铁相粒子的合金板材沿两个方向弯边变形180°后外表面粗糙度增加,处于中等浓度(含0.2wt%Fe)时沿两个方向弯边变形后均具有优异的外表面质量,但是随着富铁相浓度的进一步增加(至0.5wt%Fe),合金板材沿两个方向弯边变形后均在外表面出现微裂纹。虽然富铁相粒子浓度增加对合金板材纵横向延伸率影响不大,但是拉伸断口、弯边和拉伸断裂后的侧表面组织均表明,不含富铁相的合金板材弯边变形后外表面粗糙度增加与剪切带组织密切相关,而含有较高浓度富铁相粒子的合金板材弯边变形后外表面出现的微裂纹与粗大富铁相粒子的尺寸、形态以及分布状态密切相关。此外,本文根据不同浓度富铁相粒子与合金弯边性能间的定量关系提出了合金弯边变形后外表面粗糙度增加和微裂纹形成的模型示意图。