【摘 要】
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采用高分辨透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和硬度测试等手段,研究快速冷冲后时效过程中喷射成形细晶Al-Cu-Mg合金中长片状S'相的演变规律.研究结果表明:快速冷冲过程中,挤
【机 构】
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湖南工业大学 材料与先进制造学院,株洲 412007;湖南工业大学 材料与先进制造学院,株洲 412007;安徽建业科技有限公司,淮北 235000;株洲中车特种装备科技有限公司,株洲 412000;
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采用高分辨透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和硬度测试等手段,研究快速冷冲后时效过程中喷射成形细晶Al-Cu-Mg合金中长片状S'相的演变规律.研究结果表明:快速冷冲过程中,挤压态Al-Cu-Mg合金中长片状S'相发生明显的扭曲、破断、分离和回溶,导致长片状S'相变成短棒状,甚至完全回溶,使基体成为过饱和固溶体.经时效处理后发生再析出,时效析出相形貌以长片状和颗粒状为主.在时效过程中未完全回溶的S'相作为形核核心,使周围溶质原子发生上坡扩散,随着时效时间的延长,S'相逐渐长大;部分S'相完全回溶后在时效过程中析出与基体不共格的平衡相,以降低基体的自由能.挤压态Al-Cu-Mg合金经快速冷冲后,时效响应速度加快,合金硬度显著增加.“,”High-resolution transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffractometer (XRD), and hardness test were used to study the evolution of long plate-shaped S' phase in the spray-formed fine-grained Al-Cu-Mg alloy during aging after rapid cold punching deformation. Results show that the long plate-shaped S' phase in the extruded Al-Cu-Mg alloy undergoes evident distortion, brittle failure, separation and redissolution, during rapid cold punching deformation, leading to the transformation of long plate-shaped S' phase into short rod or even redissolution and disappearance, causing the matrix to become a supersaturated solid solution. After the aging treatment, the reprecipitation of the phases occurs, and these aging phases are mainly long plate-shaped and granular. The incompletely dissolved S' phase acts as nucleation core, promoting uphill diffusion of the surrounding solute atoms. The S' phase gradually grows with increasing the aging time. The completely dissolved S' phase forms the incoherent equilibrium phase with the matrix to reduce its free energy. After rapid cold punching, the aging response of the deformed Al-Cu-Mg alloy is accelerated, and the hardness of the alloy is substantially increased.
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