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稀土元素與鋁原子半徑差為22-41%,故在平衡凝固條件下,稀土元素在鋁中不可能有大的固溶度,La,Ce,Pr,Nd等輕稀土元素在鋁中的溶解度很小(0.05wt.%),Y族元素要高一些,尤其是Se和Y,創(chuàng)門在鋁中的溶解度要比輕稀土高數(shù)倍,因此可能在鋁中起固溶強化作用。 根據(jù)Hume-Rothery規(guī)則,溶劑與溶質(zhì)的原子尺寸差別若超過14-15%,其溶解度必定有限。而在實際鑄造條件下,冷卻速度較快,金屬液均為非平衡狀態(tài)下結(jié)晶,稀土在鋁中產(chǎn)生擴展固溶,處于過飽和狀態(tài),而且冷卻速度越大,過飽和度也隨之增大,因此,稀土元素在鋁合金中的固溶強化作用是不能忽視的。 尤其是隨著快速凝固的發(fā)展,在鋁合金中可的溶解度超過平衡溶解度幾倍至幾十倍的過飽和固溶體,因此稀土元素在鋁合金中的應用前景十分廣闊。通過金相法或電阻法的測定,單一稀土元素在鋁中的固溶度因溫度的不同而不同,一般隨著溫度的升高而增大。 而且多種稀土元素的同時加入,也可能對其中單一稀土元素的固溶度產(chǎn)生影響。本嚴格遵循相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定,絡,如有請告知。我們立即。并且在此:本所有頁面上的化用詞與功能性用詞全部失效,不做賠付理由;僅是為了給客戶提供更多相關(guān)介紹,不存在不良動機,希望各位消費者理解。
在反復的過程中,晶粒細化的一般過程為:首先,晶粒被粉碎成一系列具有小角度界面的亞晶,亞晶沿著一定方向拉長形成帶狀組織,亞晶帶寬度一般為幾微米或亞微米;然后,亞晶被繼續(xù)破壞,開始出現(xiàn)部分具有大角度界面的等軸晶組織;后,亞晶帶消失,顯微組織主要為具有大角度晶界的等軸晶組織。 鋁卷廠家談等通道轉(zhuǎn)角對對顯微組織的作用等通道轉(zhuǎn)角對于純金屬、合金、金屬間化合物等具有顯著的晶粒細化效果,可以0.2一0.3um尺寸的超細等軸晶組織。研究各工藝路線對晶粒細化的作用應綜合考慮剪切面、晶體結(jié)構(gòu)和變形織構(gòu)間相互作用,因為相鄰道次間剪切面的夾角今隨著工藝路線的不同而變化。 以純鋁為例,路徑Bc比A、C路徑更容易等到等軸晶粒,而路徑A比Bc和A路徑更容易的到大角度晶界,而細化晶粒的效果是路徑Bc哪。對于密排六方結(jié)構(gòu)的鎂和鎂合金,由于其主滑移發(fā)生在(000晶面,而在1120晶向是鎂的易滑移方向,所以對于鎂合金,為快的晶粒細化效果,應采用路徑Bc。 例如,透射電鏡可觀察到等通道轉(zhuǎn)角Al一Cu一0.SZr等軸晶組織的擴展厚度消失形貌,而該形貌在退火后消失;這種擴展與晶界處存在大量的彈性應變和晶體點陣的扭轉(zhuǎn)有關(guān),且測定了ECAP純Cu的晶界附近的彈性應變,結(jié)果表明這。
另一方面,位錯運動主要是在強度較低的鋁基體相中進行,分布于鋁基體相上的高強度的第二相粒子則是位錯運動的主要物。因此,位錯運動過程中遇到第二相粒子時,或者借助Orowan機制繞過這些第二相粒子,或者直接切割過這些第二相粒子,其結(jié)果是導致滑移面上發(fā)生局部強化,使位錯的進一步滑移困難。 綜上所述,位錯之間、位錯與第二相之問以及位錯與晶界或亞晶界之間的交互作用均會對位錯運動產(chǎn)生強烈的阻礙作用,這就使得在疲勞變形過程中,必須增大外加載荷才能維持應變恒定,導致循環(huán)應力增加,即發(fā)生循環(huán)應化。 外加總應變幅越大,使合金發(fā)生疲勞變形所需要的應力也越大,能夠發(fā)生塑性變形的晶粒數(shù)目越多,同時每個晶粒中可以開動的滑移系數(shù)目也增多,因此位錯增殖的速率和位錯之間以及位錯與析出相粒子之間發(fā)生交互作用的幾率也隨之增大,顯然,循環(huán)應化也易于發(fā)生。 在位錯不斷增殖的同時,也可以發(fā)生位錯的湮沒,這實際上相當于發(fā)生一種位錯回復過程,它可以通過異 位錯在運動過程中彼此相遇并相互抵消而實現(xiàn),其結(jié)果是導致疲勞變形過程中位錯滑移阻力下降,從而使得位錯滑移所需外加應力降低,即產(chǎn)生所謂的軟化效應。
一般地,品粒越小,材料的力學性能越好。晶粒大小對材料力學性能的影響源于晶界,因為品界是位錯運動的,在一個晶粒內(nèi)部,必須塞積足夠數(shù)量的位錯才能提供必要的驅(qū)動力,使相鄰晶粒中的位錯源開動井產(chǎn)生宏觀可見的塑性變形。 因而,減小晶粒尺寸將增加位錯運動的數(shù)目,使材料的強度得到,同時又不降低其塑性和韌性。許多金屬和合金的屈服強度與晶粒尺寸之間的關(guān)系在常溫下符合霍爾一派奇(Hall-fetch)公式,即:經(jīng)過后的鋁合金,由于柱狀晶和枝晶被破碎,使得晶粒顯著細化,因此,強度可以得到有效。 鑄造缺陷的:由于鑄模形狀、澆注溫度、冷卻速度等因素的影響,在合金鑄錠中往往會存在許多鑄造缺陷。過程中,幾種鑄造缺陷將得到:柱狀晶和枝晶被破碎,從而在一定程度上減小成分不均;通過氣孔的壓合,使材料的致密度;在三向壓應力作用下,鑄造產(chǎn)生的縮孔和疏松可以得到焊合。 正是由于加工對鑄造缺陷的,合金的力學性能可得到大幅度。例如AI-Zn-Mg-Cu超高強變形合金,具有高的比強度,較好的耐蝕性和較高的韌性,成為、交通運輸重要的結(jié)構(gòu)材料之一.本嚴格遵循相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定,絡,如有請告知。
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