Abstract ：

向Al-5Mg-3Zn合金中分别复合添加了锆(0.1%,质量分数,下同)和铒(0.2%)、锆(0.1%)和钪(0.2%),并进行热轧,研究了铒-锆、钪-锆微量添加对合金显微组织、拉伸性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:复合添加锆-铒或锆-钪元素能使合金热轧后保留更多变形组织,抑制合金的动态再结晶,且锆-钪元素的抑制作用强于锆-铒;热轧态Al-5Mg-3Zn合金晶内出现少量尺寸较大的T相,热轧态Al-5Mg-3Zn-0.2Er-0.1Zr、Al-5Mg-3Zn-0.2Sc-0.1Zr合金晶内除了T相,还分别存在Al3(Er,Zr)相和Al3(Sc,Zr)相,3种试验合金晶界处均无析出相和沉淀析出带;相比热轧态Al-5Mg-3Zn合金,热轧态Al-5Mg-3Zn-0.2Er-0.1Zr合金抗拉强度、屈服强度分别提升了9.3%,34.3%,热轧态Al-5Mg-3Zn-0.2Sc-0.1Zr合金分别提升了24.8%,35.6%;3种热轧态试验合金均保持良好的耐腐蚀性,热轧态Al-5Mg-3Zn合金的耐腐蚀性能更优。

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Al-5Mg-3Zn合金 微合金化 力学性能 热轧

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结构-功能一体化镁合金在国防军工、交通运输、电子通信等领域具有广阔的应用前景，开发力学性能和导热性能协同提升的镁合金板材是实现结构功能一体化镁合金应用的关键。本文以固溶态Mg-6Gd-1Er-6Zn-0.5Zr(质量分数，%，简称GEZ616K)合金为研究对象，研究了轧制温度和变形量对轧制态GEZ616K合金微观组织及力学性能和导热性能的影响规律。结果表明：随着轧制变形温度的上升，变形量80%的板材组织经历了从低温混晶→均匀细小再结晶→高温粗大晶粒的变化过程，并伴随基面织构减弱、大角度晶界比例增加以及合金中位错密度降低；当轧制温度一定时，随着变形量的增加，合金中孪晶数量降低，再结晶比例增加，合金力学性能和导热性能同步提升。当轧制温度为425℃时，经80%轧制变形的GEZ616K合金展现出优良的力学性能和导热性能，其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为280 MPa、227 MPa和11.4%，热扩散系数为72.9 mm~2/s，热导率为135.3 W/(m·K)。

Keyword ：

显微组织 轧制 力学性能 镁-稀土合金 导热性能

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研究采用低合金钢焊丝,通过电弧熔丝结合原位轧制(HR-WAAM)复合增材技术对42CrMo电机轴进行修复,并利用电子背散射衍射(EBSD)等方法系统研究了原位轧制和热循环效应对增材修复高强度低合金(HSLA)钢微观组织和力学性能的影响.结果表明,引入原位轧制后,原奥氏体晶粒尺寸由457.7 μm减小至68.1 μm,变形组织和再结晶组织的占比分别增加了 27％和13％.逐层沉积过程中的热循环效应可进一步促进材料的亚动态与静态再结晶并细化晶粒.受热循环影响的修复组织平均晶粒尺寸进一步减小至26.4 μm,变形组织占比降低至11％,再结晶组织占比增长至31％.经过原位轧制和热处理后,HR-WAAM样品的屈服强度、抗拉强度和总延伸率分别提高至934 MPa、1 002 MPa和10.8％,其综合力学性能优于42CrM o母材.本研究成果为HR-WAAM技术在轨道交通轴类零部件高性能修复领域的应用提供了理论依据和数据参考.

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微观组织 高强度低合金钢 原位轧制 电弧增材 力学性能

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采用多道次轧制技术制备了不同碳纳米管(CNTs)含量的Mg-2Zn基复合材料板材,利用EBSD、TEM等技术研究了板材的微观组织演变规律,结合拉伸实验分析了板材的强化机理.结果表明:在轧制过程中晶界处的CNTs能够阻碍位错运动,使位错在晶界处堆积,导致局部应力集中,促进变形孪晶的产生.变形孪晶诱发动态再结晶(DRX)发生,在孪晶内和孪晶界区域发剧烈的动态再结晶(DRX),导致终态高CNTs含量(CNTs含量为0.6%)的板材的基面织构强度趋弱.CNTs主要影响了板材的织构状态,随着CNTs含量的增加,板材的(0001)基面强度逐渐降低,从轧向(RD)向横向(TD)劈裂,降低了基面织构的强度.在CNTs、细晶和织构强化下,0.4%CNTs/Mg-2Zn复合材料的抗拉强度为283 MPa、屈服强度为260 MPa、伸长率为4%.

Keyword ：

CNTs 动态再结晶 轧制变形 力学性能 Mg基复合材料

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本工作围绕近α型高温钛合金α相球化过程涉及的科学问题开展研究,以探索出具有随机取向的α相组织模式的调控机理.以含铒高温钛合金为研究对象,多尺度研究阐明α相在热、力耦合条件下的组织演化规律,揭示动、静态球化所制备的含铒高温钛合金的组织模式,提炼出近α型高温钛合金α相动/静态球化机制.研究表明,在热力耦合条件下,αp的球化机制由渐进式取向差所控制的动态再结晶机制主导;在单纯热的作用下,αp相的静态球化由扩散控制的β插入模型主导,都会形成取向随机分布的等轴αp相.在880℃、0.001 s-1热力协同变形过程中,变形初期以位错的激发及其与界面的交互作用为主,所激发的滑移位错的伯氏矢量为1/3[2112],形成位错界面等亚结构;随着应变的增大,晶粒间取向差增大,形成完全动态再结晶组织.静态球化后,组织为等轴αp晶粒和β转变组织并存的组织模式.β转变组织中存在β相和二次αs板条,且二次αs板条的宽度在30 nm左右.

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α相 近α高温钛合金 动态再结晶 球化

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稀土镁合金因优异的力学性能而备受关注,在航空航天、国防军工、汽车轨道等领域具有广阔的应用前景.添加其他合金化元素,研究其他非稀土合金元素对稀土镁合金的微观组织、时效行为及力学性能的影响规律是目前稀土镁合金研究的热点.本文将少量的Sn(0,0.2,0.4,质量分数,％)元素添加至Mg-12Gd-1Er-0.5Zr(GE121K)合金中,制备了GE121K-xSn挤压合金,通过时效硬化处理研究了Sn元素对合金硬化行为的影响规律.结果表明,添加Sn元素导致合金中形成了一种新型的MgSn(Gd,Er)相,它的含量随Sn元素增加而升高.MgSn(Gd,Er)相可显著促进合金中动态再结晶(DRX)的发生,但它含量变多、尺寸粗化也明显恶化了合金的强度和塑性.另外,Sn元素的添加使合金峰值硬化时间提前,但峰值硬度略有降低.

Keyword ：

力学性能 时效硬化处理 固溶处理 稀土镁合金

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将Mg-4Zn-1Mn-1.2Ce合金铸锭在不同温度轧制成板材,研究了轧制温度对其力学性能和导热性能的影响.结果表明:在轧制过程中,Mg-4Zn-1Mn-1.2Ce合金中的第二相Mg-Zn-Ce相(τ相)和α-Mn相破碎并沿轧制方向分布在基体中.轧制温度低于400℃时,轧制态合金以变形晶粒为主,轧制温度提高到425℃,道次间保温产生的静态再结晶使合金中再结晶的比例提高.轧制温度为375℃时轧制态Mg-4Zn-1Mn-1.2Ce合金的力学性能最优,其抗拉强度、屈服强度及延伸率分别为386MPa、356 MPa和4.8％,热导率达到127.3 W·(m·K)-1.退火处理使轧制态合金的强度略有降低,但是韧性有较大的改善.375℃轧制的合金经400℃退火60 min后,延伸率由轧制态的4.8％提高到23.5％;与轧制态相比,退火后合金的热导率下降4～9W·(m·K)-1.

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有色金属及其合金 导热性能 力学性能 镁合金 退火 热轧

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以7050铝合金及含Er7050铝合金(7E50)为研究对象,对两种铝合金自由锻件进行固溶、时效处理后,采用SEM、TEM与室温拉伸等测试手段研究铝合金锻件固溶及时效处理过程中组织和力学性能的演变规律.结果表明,两种合金经470 ℃×1 h固溶后,7050铝合金再结晶组织占比69.45％,而7E50合金再结晶占比仅为62.08％,Er元素的加入可以抑制合金的再结晶行为.最佳的单级时效工艺为120℃×24 h,经单级峰时效处理后7E50合金的强度、硬度、伸长率均高于7050合金,由此可见Er元素的加入可以有效提升合金的力学性能.7E50铝合金峰时效态下的析出相主要是η'相、GP区和Al3(Er,Zr)颗粒.两种合金晶界上析出相都呈链状连续分布,但7E50铝合金晶界析出相尺寸明显小于不含Er的7050合金,这可能是7E50合金伸长率高于7050合金伸长率的原因之一.

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7E50铝合金 多向锻造 力学性能 热处理 组织

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为研究T2紫铜热变形行为与应变速率的关系，在不同的试验温度和应变速率下，采用电子万能试验机及高温环境箱对T2紫铜进行了准静态拉伸试验，采用光学显微镜对T2紫铜进行了微观组织观测。结果表明，当温度为20～250℃、应变速率为10~(-4)～10~(-2) s~(-1)时，材料的抗拉强度最小值为629 MPa,最大值为767 MPa,变化率为21.94%;而屈服强度的最大、最小值分别为636和584 MPa,变化率为8.90%。通过Ludwick模型模拟，发现其应变硬化指数和强化系数均与温度成正相关，与应变速率负相关。在塑性变形阶段，材料的应变硬化、动态回复及动态再结晶并存，升高温度加剧了材料的锯齿流变行为。从微观组织中发现，升高温度、降低应变速率均使得变形孪晶增多，增加了位错运动的密度。结合试验结果建立了T2紫铜的Arrhenius双曲正弦与Johnson-Cook的本构模型，并验证了精确度。

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本构模型 动态软化 应变硬化 T2紫铜 微观组织

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制备了Al-4.5Mg-0.7Mn-0.2Zr-0.2Er合金冷轧板材,在板材再结晶温度下退火不同时间获得不同程度再结晶的板材,测试不同程度再结晶的板材的力学性能和腐蚀稳定性,并采用金相显微镜、TEM、EBSD对合金显微形貌进行分析.结果表明:冷轧合金在275℃退火45 min时,得到最优的力学性能和腐蚀性能的匹配.随着再结晶程度的增加,冷轧合金内部原有的连续晶界被破坏,β相由沿晶界连续分布变为断续分布,合金的腐蚀性能增加.合金中复合添加Er和Zr,形成细小弥散的Al3(Er,Zr)质点,可钉扎晶界阻碍晶界的迁移,抑制合金的再结晶,提高再结晶温度.

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Zr) 腐蚀性能 Al-Mg-Mn-Zr-Er合金 再结晶程度 Al3(Er

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