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- Ag、Sc联合微合金化对Al-Cu-Li合金组织及高温性能的影响
- 2025年
- 通过250℃、300℃下的力学性能测试和显微组织分析,研究了Ag、Sc元素微合金化对Al-Cu-Li合金组织和高温性能的影响。结果表明:Ag、Sc元素联合微合金化的Al-Cu-Li合金在250℃下拥有较高的高温力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为340 MPa、297 MPa和11.1%;用Sc代替Ag微合金化时Al-Cu-Li合金在300℃下拥有优异的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325 MPa、292 MPa和9.3%。250℃时,高温稳定强化相T 1相在晶界和晶内的大量析出是提高Al-Cu-Li合金的高温强度的主要原因。Ag、Sc联合微合金化会细化Al-Cu-Li合金晶粒,用Sc代替Ag微合金化后,Al-Cu-Li合金铸态组织得到进一步细化,细化的晶粒更有利于再结晶,高温保温促进再结晶晶粒粗化,二次中温热轧使再结晶晶粒再次变形,使合金在300℃下拥有较好的高温强塑性匹配。
- 郝时嘉李国爱刘惠罗开军陈宗强李占强
- 关键词:AL-CU-LI合金人工时效
- 一种高强高韧耐蚀Al-Cu-Li合金的制备方法
- 本发明涉及一种新型航天航空用合金,具体是一种高强高韧耐蚀Al‑Cu‑Li合金的制备方法。含高强高韧耐蚀Al‑Cu‑Li合金的成份按质量百分比计为:Cu3.0~4.5%、Li 0.7~1.8%、Zr 0.08~0.16%、...
- 凡奥运姜波汪兵王威朱仁杰
- 时效析出对Al-Cu-Li合金疲劳性能的影响
- 2024年
- 通过室温拉伸、疲劳裂纹扩展速率测试、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段研究了Al-Cu-Li合金在143℃时效不同时间后的微观组织及力学性能。结果表明,在时效25~35 h阶段,合金强度快速增加,表现出较强的时效响应;而继续时效至65 h,强度增加幅度较小并达到峰值。不同时效时间(25、35、65 h)下合金的主要析出相都为T_(1)相,时效25 h后合金中T_(1)相尺寸细小且存在少量δ′相,可动位错可以切过析出相从而发生可逆滑移,增加疲劳裂纹偏转效应以及裂纹闭合效应,疲劳裂纹扩展速率最低,表现出较高的裂纹扩展抗力。随着时效时间的延长,T_(1)相尺寸及数量密度都有所增加,疲劳裂纹扩展速率增大。时效65 h后合金中T_(1)相尺寸明显增大,可动位错只能绕过T_(1)相从而产生应力集中,疲劳裂纹扩展速率明显加快,疲劳性能最差。
- 刘梦刘梦李凯芳李欢陈钰柏松柏松
- 关键词:AL-CU-LI合金疲劳裂纹扩展时效
- Cu含量对Al-Cu-Li合金淬火敏感性的影响被引量:1
- 2024年
- 采用薄板叠层末端淬火的方法,通过强度测试、连续冷却转变(CCT)和时间-温度-转化率(TTT)曲线计算及X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等微观组织表征方法,研究了Cu含量(3.15%、3.63%和3.88%)对Al-Cu-Li合金淬火敏感性的影响,结合理论分析,从析出驱动力和形核位点的角度分析了Cu含量影响淬火敏感性的机理。结果表明:随着Cu含量的增加,晶格畸变能增加,Li的溶解度降低,淬火态合金中位错和残留第二相增多,含Li相的析出驱动力和非均匀形核位点增加,淬火沉淀相增多;随着临界冷却速率的增大,鼻尖温度孕育期缩短,强度残存率减小,Al-Cu-Li合金淬火敏感性提高。T8态合金强度受Cu含量和淬火速率共同作用,淬火速率较高时,主要受Cu含量的影响;淬火速率较低时,Cu含量的影响减小。
- 刘锦勋李红英杨惠钧林海涛郑子樵
- 关键词:AL-CU-LI合金CU含量淬火敏感性
- 基于熔池原位冶金的电弧增材制造Al-Cu-Li合金显微组织与硬度
- 2024年
- 随着航空航天领域对大型轻量化构件的需求日益增加,研发新型Al-Li合金制备技术能够提升制造效率,减轻构件重量。本工作采用一种Al-Cu合金丝材与Al-Li二元合金粉末同步输送的电弧增材制造方法,成功制备了Al-Cu-Li合金试样。利用OM、SEM、XRD、TEM和Vickers硬度仪对试样的晶粒形貌、物相组成进行表征并测量硬度。结果表明,电弧增材制造Al-Cu-Li合金沉积态试样由10~20μm的细小等轴晶组成,且晶界处存在半连续网状共晶θ(Al_(2)Cu)相。增材制造热循环作用还会导致晶界附近析出T_(B)(Al_(7)Cu_(4)Li)相与T_(1)(Al_(2)CuLi)相。T_(1)相主要分布于试样的中部及底部,且随着增材制造热循环次数的增加T_(1)相含量呈上升趋势,试样底部的T_(1)相含量最高。电弧增材制造Al-Cu-Li合金沉积态试样的最大硬度为126.7 HV_(0.1),略高于其他电弧增材制造2219 Al-Cu合金,这主要得益于细小的等轴晶组织以及热循环的作用下所产生的T_(1)相。
- 黎康杰孙泽羽何蓓田象军
- 关键词:AL-LI合金显微组织
- Sc元素对Al-Cu-Li合金微观组织、力学性能及疲劳裂纹扩展行为的影响
- 2024年
- 【目的】对含Sc元素的Al-Cu-Li合金的微观组织、力学性能及疲劳裂纹扩展进行分析,总结Sc元素添加对晶粒组织、析出行为、力学行为及疲劳裂纹扩展的影响因素,为设计高综合性能的Al-Cu-Li合金提供参考。【方法】采用硬度、室温拉伸和疲劳裂纹扩展试验,结合SEM/EDS、EBSD和TEM表征,分析Sc元素对Al-Cu-Li合金的影响。【结果】无Sc合金的晶粒尺寸比含Sc合金的大。无Sc合金的硬度为182±2 HV3,明显高于含Sc合金的171±2 HV3。室温拉伸性能也表明,无Sc合金的强度明显高于含Sc合金,但含Sc合金的断后伸长率更高。循环加载次数相同时,含Sc合金的裂纹长度明显低于不含Sc的合金,无Sc合金的FCP速率高于含Sc合金。【结论】含Sc合金中形成Al3(Sc,Zr)相,提高高温下的稳定性,增加对晶界的钉扎作用,抑制晶粒的长大。AlCuFeMn和AlCuSc(W)相均消耗Cu元素,减少时效过程中T1相的析出,降低合金强度。与不含Sc合金相比,裂纹迂回绕过含Sc合金形成的W相,导致裂纹在传播路径上发生偏转,含Sc合金的位错密度更高,在高应力强度因子下,能够更好地阻挡裂纹扩展。
- 陈玉祥谢元康邓运来
- 关键词:AL-CU-LI合金疲劳裂纹扩展T1相
- Al-Cu-Li合金热变形特性与位错密度模型构建
- 2024年
- 通过等温压缩试验,研究热轧态Al-Cu-Li合金在温度为390~480℃、应变速率为0.01~1s^(-1)下的流变行为。基于热压缩流动应力数据构建了峰值应力Arrhenius本构模型,其平均相对误差绝对值(AARE)为4.612%。基于该模型数据,采用K-M模型以及Taylor关系式建立了耦合温度、应变速率、峰值应力、峰值应变的位错密度模型。该模型AARE值为5.926%,具有较高精度,为准确描述Al-Cu-Li合金在热变形过程中的位错密度演变提供参考。
- 江余鹏夏润泽杜瑞博龚莉铭王佳林
- 关键词:AL-CU-LI合金热变形本构模型
- 热暴露对Al-Cu-Li合金的组织及性能影响被引量:1
- 2024年
- Al-Cu-Li合金作为航空航天工业中一种前景广阔的结构材料,其热稳定性在实际应用中发挥着重要作用。本研究对T85态的Al-Cu-Li合金在一系列温度(100~300℃)下进行了500 h的暴露处理,并通过维氏硬度、电导率和拉伸测试对其性能进行了评估。结合扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了不同热暴露温度下的微观结构演变。结果表明,热暴温度低于150℃时,合金具有良好的热稳定性,这与T1(Al_(2)CuLi)相的直径和数密度不断增加相关。当热暴露温度介于150~200℃时,T1相逐渐被粗大的θ’-Al_(2)Cu和S-Al_(2)CuMg取代;同时,断续的晶界析出物(GBPs)和宽的无析出区(PFZs)利于沿晶断裂,使合金呈现出沿晶-穿晶混合断裂,导致硬度和强度的降低和延伸率的增加。热暴露温度高于250℃时,T1相全部溶解,形成了粗大的T2(Al_(6)Cu(Li, Mg)_(3))和C相,从而导致合金的强度下降,但延伸率和电导率却表现出相反的趋势。
- 吴名冬肖代红黄兰萍刘文胜
- 关键词:AL-CU-LI合金热暴露力学性能显微组织
- Zn对Al-Cu-Li合金时效析出行为和性能影响的研究
- 第三代铝锂合金具有高比强度、优良的损伤容限性能等特性使其成为理想的航空选材。Al-Cu-Li合金中Zn、Ag、Mg等微合金化元素显著影响合金强化相的时效析出,研究表明Zn、Ag元素均可提高合金的强度,在低成本需求下认为可...
- 王美琪
- 关键词:AL-CU-LI合金时效析出行为耐蚀性能
- 原位力学分析Al-Cu-Li合金晶界析出对滑移转移的影响
- 2024年
- 本文以2060 Al-Cu-Li合金为研究对象,采用原位拉伸SEM/EBSD研究了该合金分别处于T4、T6热处理状态下在变形过程中的晶粒组织变化;对晶界处的滑移转移现象进行了具体地分析,并利用TEM表征晶界相和晶界附近位错组态。通过对比分析不同热处理状态下的滑移转移现象和晶界析出行为,研究晶界析出对滑移转移的影响。结果表明,同一试样不同晶界处的位错累积存在差异,主要原因是晶界处位错可透过性不同导致的;晶界变形协调因子Luster-Morris参数(m')可以较好地解释几何不存在析出相的晶界处的滑移转移现象;晶界析出对晶界与位错的交互作用存在影响,影响的强弱受晶界类型的制约。对于时效态Al-Cu-Li合金的大角度晶界,由于CSL晶界具有较低的能量,往往在时效过程中更易析出连续的T1相,导致与一般的晶界相比,几何判定准则难以准确反映CSL晶界处的滑移转移现象。
- 孟令晗
- 关键词:AL-CU-LI合金晶界