Si元素对高CuMg比Al-Cu-Mg合金析出行为的影响.pdf

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cnSi元素对高Cu/Mg比Al-Cu-Mg合金析出#行为的影响**刘路，牛凤姣，陈江华，周斌，伍翠兰5（湖南大学材料科学与工程学院高分辨电镜中心，湖南长沙410082）摘要：本文利用高角度环形暗场扫描透射电子显微镜系统研究了Al–5.0Cu–0.3Mg(wt.%)合金和Al-5.0Cu-0.3Mg-0.3Si(wt.%)合金的析出序列，通过对比阐述Si元素的添加对合金析出的影响。本文详细表征了含Si合金180℃单级时效时θ′(Al2Cu)的析出序列，发现θ′在Q″相的异质形核是时效早期较快的时效动力学及较

2、高硬度的主要原因。Q″相可以有效限制θ′10相的粗化，使绝大部分θ′相的厚度仅为2cθ′，并且在时效后期也不会明显粗化。析出相的厚度分布对Al-Cu-Mg-(Si)合金时效后期的机械性能影响不大。关键词：材料物理与化学；Al-Cu-Mg合金；时效硬化；析出行为；透射电镜中图分类号：TG13515TheeffectofSionprecipitationinAl–Cu–MgalloywithahighCu/MgratioLIULu,NIUFengjiao,CHENJianghua,ZHOUBin,WUCuilan(CenterforHigh-ResolutionEle

3、ctronMicroscopy,CollegeofMaterialScience&Engineering,HunanUniversity,Changsha,Hunan410082)20Abstract:TheprecipitationsinanAl-5.0Cu-0.3Mg(wt.%)alloyandanAl-5.0Cu-0.3Mg-0.3Si(wt.%)alloyhavebeensystematicallyinvestigatedbyhigh-angleannulardark-fieldscanningtransmissionelectronmicroscopy.

4、TheresultsarecomparedtoclarifytheeffectofSiaddition.Thenucleationandgrowthprocessofθ′(Al2Cu)phaseinSi-containingalloyduringisothermalageingat180℃isrevealedindetail.TheformationofQ″-typeprecipitates,onwhichtheθ′25precursorsnucleateheterogeneously,contributestotheconsiderableincreaseint

5、heageingkineticsandhigherstrengthattheearlyageingstage.Thethickeningoftheθ′precipitateislargelyconfinedduetotherathersmallsizeoffineQ″-typeprecipitate.Asaresult,alargeproportionofθ′phaseprecipitatespossessaspecificthicknessof2cθ′andchangeslightlyduringtheentireobserveddurationofageing

6、.Theθ′growthmechanismdistinctfromtheAl–Cu–Mgalloyfinally30leadstoarefinedθ′morphologyregardingthethicknessandaspectratio(diameter/thickness).Asiscounterintuitive,theθ′precipitatethicknessdistributionisdemonstratedtohavelittleeffectonthemechanicalpropertysteadinessatthelateageingstageo

7、ftheAl-Cu-Mg-(Si)alloys.Keywords:Materialsphysicsandchemistry;Al–Cu–Mgalloys;Agehardening;Precipitation;Transmissionelectronmicroscopy350引言Al-Cu-(Mg)合金综合性能好，以其高的比强度、良好的热稳定性及疲劳性能被广泛应用于航空航天及军工行业。为了符合社会对航空及军工材料日益增长的要求，人们采用多种多样的手段来提高Al-Cu-(Mg)合金的性能，微合金化便是其中最常用的方法。Si廉价易得，40有大量的研究报道了微量Si对Al

8、-Cu-(