有色合金及微合金化的基本理论.pptx

有色合金微合金化理论及其工程应用 尹志民;1.　概述 ; ② 微量元素 微量：加入量不大，却能使合金组织和性能产生　　　 重大变化，分微量添加元素和微量杂质元素 钢：C，Ti；O，S，P，......（20CrMnTi） 铝合金：Ti，B，Zr，Sc，Re；K，Na，Ca，Bi...... 铜合金：Cr，Zr，Ag，Re，As，B；As，O，S， Bi，...... 钛铝化合物：Cr，Mn，Sc，...... 镍铝化合物：B，C，......;③ 研究目的 弄清它们在合金中的存在形式和作用机制，有益者充分利用，有害的严格控制和清除它。同时介绍一下研究微成分和微结构方法，下面以铝合金为例重点分析讨论 ;2.微量元素在铝合金中的存在形式和作用机制 ;② 抑制加工过程中再结晶，半连铸条件下过饱和 固溶于基体，铸锭均匀化时从固溶体析出一些 化合物 Cr：Al7Cr Mn：Al6Mn Zr：Al3ZrII Sc：Al3ScII 加工组织保留部分亚结构组织 强度增幅30~40MPa;2.微量元素在铝合金中的存在形式和作用机制 ;④ 有害杂质元素 Fe，Si：q1(AlFeSi)，底心正交，球状；q2(AlFeSiMn)， 底心正方，长棒状；当合金中含Cu时，形 成Al7Cu2Fe，体心四方结构 消除办法：加Re [H]：导致氢脆 消除办法：熔体净化处理时除气 K，Na，Ca：偏聚于晶界，形成连续原子层的薄膜， 导致晶界脆性 消除办法：Na+Bi→NaBi;3.微合金化技术的工程应用;Al-Mg-Li-Zr-Ag合金中的Ag;图1 合金在170℃时效，硬度和拉伸性能随时间的变化 a) 硬度 b) 拉伸性能;图2 合金的晶粒组织 a)合金1 b)合金2;图3 170℃/3h时效后的显微组织结构 a~b)合金1 c~d)合金2;图4 170℃/24h时效后的显微组织 a)合金1 b~c)合金2;图5 230℃/3h时效的显微组织 a)合金1 b)合金2;图6 2号合金固溶态中Ag的存在形式;Al-Li-Cu-Mg-Zr合金;Al-Mg-Sc-Zr合金中的Sc和Zr;图1 不同处理态合金的拉伸力学性能 a) 抗拉强度;图1 不同处理态合金的拉伸力学性能 b)屈服强度;图1 不同处理态合金的拉伸力学性能 c)延伸率 ;100μm;100μm;a;100μm;b);Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金中的Sc和Zr ;100μm;200nm;Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金;Cu-Cr-Zr合金中的Cr和Zr;时效温度对导??延伸率的影响 ; ;Cu-Ag-Zr合金中的Ag和Zr;Cu-Ag-Zr合金的X射线衍射谱 ;已发表的论文 ? 1.???????? Recrystallization of Al-Mg-Sc-Zr Alloys, Zhang Yonghong, Yin Zhimin, et al., 稀有金属材料科学与工程，Vol.31, 3, 2003, P167-170 2.???????? 微量Sc、Zr对铝镁合金组织和力学性能的影响，张永红，尹志民，稀土，Vol.23, 3, 2002, P29-32 3.???????? Sc和Zr复合微合金化在Al-Mg合金中的存在形式与作用，潘青林 尹志民等，航空材料学报.2002, 22(1), P6-10 4.??????? 微量Sc在Al-Mg合金中的作用, 潘青林, 尹志民等, 金属学报, 2001, 37(7), P749-753 5.??????? 微量Sc和Zr对Al-Zn-Mg合金组织与性能的影响, 杨磊, 潘青林, 尹志民等, 材料工程, 2001.7 6.???????? 微量Zr、Cr对Cu13Zn合金力学性能的影响，罗丰华，张久兴，尹志民等，稀有金属材料与工程，Vol30, 2, 2001, P145-148 7.???????? Effect of minor Sc and Zr on microstructure and mechanical properties of Al-Zn-Mg based alloys, Yin Zhimin, Yang Lei, Pan Qinglin, et.al., Trans. Nonferrous Met. Soc. China, Vol