新型铝锂合金析出相析出规律及相关机理研究

《新型铝锂合金析出相析出规律及相关机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中南大学硕L．论文摘要摘要本文借助硬度测试，透射电镜观察以及计算机模拟方法，初步研究了一种含微量Mg、Zn元素的A1．Cu．“合金，在T6和T8I艺条件下，低温，中温，高温时效过程中该合金的析出过程。主要结论如下：(1)在A1．Cu．Li合金中，加入微量Mg和Zn，在T6I艺170。C时效条件下发现除了常规的强化相TI和0’相外，还存在大量的立方形态的相，这种独特的现象尚未见有相关报道；从合金相析出特征和晶格常数来看，其与铝合金中已报道的立方形态相有不同之处，所以本工作中发现的立方形态的相应是一种新相。(2)采用TEM，

2、对合金在T6和T8状态不同温度下的时效组织进行分析后，发现合金仅在T6工艺170℃时效下存在大量立方形态的相，而在其它工艺条件下发现少量或未发现立方形态相的析出。(3)从立方形态相的析出规律来看，其与Ti相之间在时效动力学上应有竞争析出的特征，预变形和时效温度控制着两者的竞争析出关系：时效前的预变形明显提高T1相的密度，这是由于预变形在晶内引入高密度位错，为TI相提供了大量的异质形核点，促进Tl相弥散，均匀析出，从而抑制了立方形态相的析出；若时效温度低，主要析出相为6’相和G．EZone，GP．Zone析出的速率很快，结

3、果抑制了可能的立方形态JfH$1：ITI相的析出；在高温时效条件下，主要析出相为TI相，Tl相有优先析出的条件，故立方形态相的析出则会受到抑制。(4)模拟结果显示：在A1．5．7Li．1．5Cu(at％，下同)中，Li与空位的强相互作用导致Li原子迅速团聚，从而阻碍了Cu原子的团聚；空位在A1．5．7Li．1．5Cu中易于团聚化而形成空位团簇；微量Mg的加入促进合金中Cu原子团簇的形成与粗化，而阻碍了Li原子团簇的形成与粗化，同时Mg的加入使空位更倾向于团聚化而形成空位团簇；微量Zn的加入对Cu原子团簇和Li原子团簇演化

4、都无明显影响。(5)在Al-5．7Li一1．5Cu合金中同时加入Mg和Zn，Mg和Zn都出现了明显的团簇化和生成Mg-Zn复合团簇。Mg、Zn的团簇化和Mg．Zn复合团簇的大量存在形成了Zn对Mg的“抢夺、固定”机制，进而使Mg对Cu的“桥接机制”作用减弱，导致Cu原子团簇细小弥散。(6)在合金体系中，Mg．Zn团簇周围的Cu，Mg原子富集区成为立方形态相形成的理想的形核点。Mg团簇周围区域内较大的空位浓度也为溶质原子的快速扩散提供了条件。Mg．Zn原子团簇结构降低立方形相所需的界面能和剪切应变能，立方形态相形成所需能量

5、起伏要小于其在基体中的能量起伏，我们推测：Mg．Zn原子团簇可能是立方相形核的关键因素。关键词：AI．Cu．Li合金，时效，微合金化，立方相，动力学蒙特卡洛方法，团簇辅助形核、计算机模拟中南大学硕士论文AbstractTheobjectiveofthisinvestigationweretostudytheeffectsofsmalladditionsofMg、Znalloyingelementsonthemicro—structuresandmechanicalpropertiesofAl-Cu‘Lialloysage

6、dinlowtemperature，middletemperatureandhightemperature．Varioustestingmethodswereused，includingMicroVickershardnessmeasuration，Transmissionelectronmicroscopy(TEM)observation，ComputerSimulation．Themainconclusionswereasfollows：(1)InAI-Cu-Lialloys，MgandZn，wefindroutin

7、estrengthenphase：T1phaseand0‘phaseincludingamassofcubicphaseattheT6peak-agedcondition(170。C)，howeveritdoesnotfindamassofcubicphaseinotheragingtechnology．Forthisuniquephenomenon，wedidnotfindrelativereport；Fromthechemicalconstitution,precipitatinfeatureandlatticepa

8、rameter,itwasdifferentfromthecubicphasewhichhadbeenreported，thereforethecubicphaseinthisworkshouldbeakindofnewphase．(2)ThemicrostructurewasobservedbyTEMafterT6