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国家自然科学基金(51171063): 作品数：14 被引量：64H指数：5; 相关作者：陈江华刘春辉廖元飞黄昌军冯佳妮更多>>; 相关机构：湖南大学南车青岛四方机车车辆股份有限公司更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划湖南省高校科技创新团队支持计划更多>>; 相关领域：金属学及工艺一般工业技术电气工程更多>>

Al-Mg-Si-Cu合金时效状态对疲劳过程及断裂特征的影响被引量：8: 2013年; 采用疲劳测试、拉伸试验、金相显微电镜、扫描电镜和透射电镜技术研究不同时效处理状态的Al-Mg-Si-Cu合金在循环载荷作用过程中力学性能的演变和疲劳断口特征。结果表明:过时效合金的疲劳寿命最长,峰值时效合金的疲劳寿命最短;欠时效和峰值时效合金的屈服强度在疲劳过程中出现下降,且欠时效合金表现得尤为显著,欠时效合金的伸长率随循环次数的增加而增加;过时效合金的强度在疲劳过程中得到提高,而伸长率在疲劳寿命后期出现大幅下降。疲劳裂纹在样品表面萌生后倾向于沿晶界增殖并形成裂纹源区,过时效合金在射线状裂纹增殖区与瞬断区之间还出现了沿晶扩展区。; 黄昌军刘春辉陈江华冯佳妮桑益廖元飞陈刚; 关键词：析出相力学性能断口形貌

多级时效对Al-Mg-Si(Cu)合金力学性能和显微结构的影响被引量：3: 2012年; 本文通过透射电镜观察、差示扫描量热分析(DSC)和硬度测试等方法研究了6061铝合金在多级时效处理过程中力学性能和显微结构演变的规律。其中,T6I6热处理为先进行固溶处理,淬火后进行180℃预时效,然后在65℃中断时效,最后在180℃再次时效,120/T6I6热处理则将预时效温度改为120℃。结果表明,T6I6热处理不会明显提高合金的峰值硬度,合金强度与析出相类型、尺寸和分布有关系。120℃预时效后中断时效时继续形成GP区或β″前驱相,而180℃预时效后中断时效对显微结构的影响较小。120/T6I6的中断时效过程析出的主要是尺寸较小的GP区或β″前驱相,它们在再时效阶段不能成为析出相的形核点。T6I6在中断时效前GP区和β″前驱相基本全部析出。T6I6热处理和120/T6I6热处理均没有使峰值硬度明显增加,而且120/T6I6会拖延峰值时间。; 王时豪陈江华刘春辉桑益王漪雯龙慧池; 关键词：析出相透射电镜

Al-Cu-Mg合金中T相的扫描透射电镜研究被引量：7: 2012年; 本文利用扫描透射电子显微术,从原子尺度研究Al-Cu-Mg合金中T相(Al20Cu2Mn3)晶体结构的特征。结果表明T相颗粒(010)面存在两种类型孪晶:层状滑移对称型和呈"蛛网"状向外辐射的多重对称型。对孪晶结构分析发现组成孪晶的"双瞳眼睛"状结构单元多数按规则的周期性平行排列,但也有少数区域以混乱的分布方式存在;在某些局部小区域,"双瞳眼睛"状结构单元转变成平行四边形单胞,从而造成晶体结构也发生相应的改变。; 桂奇文陈江华伍翠兰王双宝; 关键词：AL-CU-MG合金孪生

温度作用下与GPB区相关的Al-Cu-Mg合金中S相的各向异性生长机制（英文）被引量：3: 2016年; 采用原子分辨率成像和第一性原理计算,研究S析出相颗粒在高强Al-Cu-Mg合金晶粒内部的生长行为。结果表明,S相的形核和生长具有很强的各向异性特征和受温度影响的特征,同时伴随低维相转变。事实上,在较高的时效温度下(高于180°C),存在两种特征的GP区,它们决定S相晶体的生长机制。一种是S相本身的前驱体相,另一种是Guinier–Preston–Bagaryatsky(GPB)区的结构单元或其前驱体相。在较高温度下,GPB区的结构单元会在S相周围形成,并阻碍S相沿宽度方向的生长,导致S相长成柱状晶体;而在低温下,S相的生长不受GPB区的干扰,形成板条状形貌。; 尹美杰陈江华王双宝刘自然茶丽梅段石云伍翠兰; 关键词：析出相时效强化晶体生长

Mg/Si含量比值对Al-Mg-Si合金析出行为的影响被引量：8: 2012年; 采用显微硬度计、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)及能谱仪,研究了不同Mg/Si含量比的Al-Mg-Si合金在不同时效温度下的时效析出行为。合金为Mg含量相同,Mg/Si摩尔比接近2.0、1.0和0.5的三种A、B和C合金(合金总含量依次增多)。结果表明:Mg/Si含量比对析出动力学有很大影响,温度越高Mg/Si摩尔比对时效动力学影响越大。SEM分析表明:Si含量越高的合金,晶界析出相越连续且尺寸越大,并有一定的晶界无析出带。HRTEM分析表明:过时效阶段,β'相的形成跟Mg/Si比和温度有关;两种时效温度下,在A合金中均析出β'相;而B和C合金在180℃时效主要析出β″相,250℃时效时,B合金中易形成TypeB相,C合金可析出TypeA、TypeB和TypeC三种相。; 桑益陈江华刘春辉王时豪黄昌军; 关键词：铝合金析出相时效微观结构透射电镜

Al-Mg-Si-Cu合金中晶界和晶内析出相粗化规律的研究被引量：5: 2012年; 采用显微硬度测试仪、扫描电镜和透射电镜观察及能谱分析,研究了Al-0.5Mg-1.0Si-0.8Cu(wt.%)合金的晶界析出规律和晶内析出相的粗化机制。结果表明:180℃时效处理的Al-0.5Mg-1.0Si-0.8Cu(wt.%)合金晶界处存在富Si相和Q相两类不连续分布的析出相,它们的尺寸分别约为1 mm和几十纳米;时效0.5 h时晶界处有少量富Si相,时效5 h时晶界富Si相明显增多,时效36 h时富Si相开始粗化且间距变大,再进一步时效其形貌和分布变化不大;晶界Q相与相邻晶粒铝基体的界面取向关系是:[510]Al//[1120]Q;时效36 h晶内开始出现粗化析出相,且随时效继续进行合金晶内析出大量粗化相,存在明显的晶界无析出带现象。晶内粗化析出相主要含有Si元素,呈片状、球状和棒状3种形貌。其中,棒状Si析出相是沿〈001〉Al方向生长的,且〈112〉Si//〈001〉Al,{111}Si//{010}Al。; 廖元飞陈江华刘春辉李祥亮冯佳妮; 关键词：晶界析出相时效电子显微学

Complex Precipitation Sequences of Al-Cu-Li-(Mg)Alloys Characterized in Relation to Thermal Ageing Processes被引量：5: 2016年; The Al-Cu-Li-(Mg) alloy is a high-performance lightweight material strengthened by complex coexisting precipitates that form in the alloy upon thermal ageing.Using high-resolution(scanning) transmission electron microscopy in association with first-principles energy calculations,we systematically studied the complex coexisting precipitates in the alloys and correlated their precipitation sequences with thermal ageing processes applied.The principal results are the following:(1) eight types of precipitates can be observed in the alloy;(2) of these precipitates,the T_1-phase is most stable.The S-phase precipitates with segregated Li atoms at their interfacial edges are unexpectedly more stable than the σ-phase;(3) the T1-phase has a characteristic precursor that plays the key role in its nucleation and growth.; Zhen GaoJiang-Hua ChenShi-Yun DuanXiu-Bo YangCui-Lan Wu; 关键词：金属学金属物理学金相学

Al-Mg-Si与Al-Zn-Mg合金异质焊接接头力学性能和微观结构的关系被引量：5: 2014年; 通过硬度测试、拉伸试验以及疲劳试验对Al-Mg-Si(T5)与Al-Zn-Mg(T4)异质焊接件的力学性能进行了测试,并通过扫描电镜(SEM),背散射电子衍射技术(EBSD),能谱仪(EDS)以及透射电镜(TEM)对焊接接头的微观结构进行观察。结果表明:异质焊接件出现了明显的软化区,在焊接热循环作用下,该区经过类似过时效处理,出现了粗大的β′相和U2相,导致其强度远远小于两母材的强度,并且拉伸断裂发生于软化区。疲劳试验结果显示,疲劳断裂发生于Al-Mg-Si母材一侧的熔合线处。这是由于Al-Mg-Si母材一侧的熔合区强度低,并且存在大量脆性尖锐的富硅相,在循环载荷作用下容易萌生疲劳裂纹。; 朱东晖陈江华刘春辉黄昌军王时豪陈敬顾媛; 关键词：热影响区力学性能微观结构析出相

Application of the Peierls–Nabarro Model to Symmetric Tilt Low-Angle Grain Boundary with Full <a> Dislocation in Pure Magnesium: 2016年; 三种类型对称( 11 \( \bar { 2 }\) 0 )与数组倾斜低角度的谷物边界( LAGB )基础，棱柱，并且金字塔形的边在纯 Mg 的完整的脱臼被与概括的叠在联合使用改进 Peierls-Nabarro 模型学习了差错精力曲线。结果在所有三种类型与在脱臼之间的减少的距离显示出那倾斜 LAGB，压力和紧张地逐渐地被压制。压力和紧张领域的减小程度减少从对棱柱对金字塔形的脱臼基础。脱臼线精力(DLE ) 为的变化都倾斜 LAGB 被划分成三个阶段：当距离比 300 大时， DLE 稍微并且线性地变化 ? ， ~10% ；当距离从 300 ～ 100 去时， DLE 指数地并且快速衰退 ? ， ~70% ；并且最后，当距离比 100 小时，降下速度降低？并且脱臼核心精力是将近 DLE 的一半。当从 1m 模型的 LAGB 增加的 tilt 角度被建议模仿 BF ₃ 的水解作用平衡并且由特殊酸硷的滴定技术测试了时，谷物边界精力(GBE ) 减少。最精确的离子平衡常数是坚定的。模型，被假定没有 HF，被证明为真实系统更代表性并且过去常模仿 BF ₃ 的水解作用平衡。模拟建议了那 H ⁺, BF ₄^-, BF ₃ 哦 ^- 和賘?賘吗？？; Tou-Wen FanXiu-Bo YangJiang-Hua ChenLing-Hong LiuDing-Wan YuanYong ZhangCui-Lan Wu; 关键词：脱臼

Al-7Si合金在热处理过程中的显微结构演变被引量：1: 2013年; 本文利用扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了固溶处理和时效处理过程中铝硅二元合金中硅颗粒、析出相及硅颗粒与铝基体界面处的微观结构变化特征。研究结果表明:随着固溶时间的延长,硅颗粒的形态由树枝状逐渐变成椭球状和球状;时效过程中,溶入α-Al基体中的硅原子会在铝基体中聚集,形核并形成沿铝基体{111}面生长的硅析出相,同时还会在硅颗粒上析出一层硅的纳米孪晶,这些纳米孪晶会随着时效时间的延长不断长大。硅的孪晶壳层中存在大量孪晶和其他缺陷,除了常见的SiΣ3(111)孪晶外,观察到的孪晶类型还包括多重孪晶,如五重孪晶。; 龙慧池陈江华刘春辉李祥亮; 关键词：铝硅合金析出相孪晶

国家自然科学基金(51171063)

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