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times under various aging conditions 两种合金不同时效状态样品的晶界TEM像如图3所示.由图3(a)~(c)可以看出,合金1在T6欠时效状态下,仅在晶界析出分布连续的S′(S)相,晶内基本观察不到S′(S)相,只有大量的GPB区,也观察不到明显的无沉淀析出带(PFZ)；在峰时效状态下,晶内析出大量细小且弥散的S′相,晶界S′(S)相长大变为颗粒状,并在晶界附近...是:α过饱和固溶体→GPB区→GPBⅡ/S″相→S′相→S(Al2CuMg)相[15].在T6,T8人工时效条件下,2056合金的主要析出相为S′和S 相；在T3自然时效条件下,合金主要析出GPB区[11].大量研究[3, 6-7, 16-17]表明:晶界及相邻晶粒间的电位差是晶间腐蚀的原动力,对晶间腐蚀敏感性起决定作用的是晶界及其相邻区域的特征,包括析出相的化学组成,形貌,数量和分布等. 3.1......
量弥散析出,微 量Si具有促进S相时效析出而强烈抑制T相析出等作用[4]. 对于中m(Cu)/m(Mg)比Al-Cu-Mg合金,添加微量Ag能促使沿{111}α面析出片状X′相[5-6],而微量Si的添加则可以促使时效前期GPB区的细化和弥散,提高时效峰值的硬度和热力学稳定性,并使时效后期组织中的S相(Al2CuMg)细化和弥散[7]. Sn的微合金化作用主要体现在Al-Cu合金上,Sn的添加能显...效组织有许多S相在位错上形核并析出,选区电子衍射分析可发现沿方向出现了通过的辉纹,从而判断有GPB区的存在.而添加Sn的合金2的TEM明场像(见图4(b))所示,可观察到大量S相析出,分布有两种方式:大部分S相的分布呈环形,可以判断这些S相是在早期的位错环上形核并长大的；另一部分在基体均匀分布.比较两者S相的数量及分布可知,不含Sn的合金S相较少,且处在形核长大过程的初期(根据S相的大小和位错附近......
火态高出HV20左右,而[100]选区电子衍射花样中却只含有基体斑点(见图4(b)),这说明此时基体中析出的强化相应为共格GPB区.而在190 ℃,46 h过时效条件下,基体中除了Al20CuMn3相,还析出了数量较多的针状相,此时晶界附近出现较宽的PFZ(见图4(c)),对应的[100]选区电子衍射花样表明针状相为S平衡相(Al2CuMg),如图4(d)中箭头所指的衍射斑点.图4(e)所示为...的延长,晶内过饱和溶质原子主要按SSSS－共格GPB区/共格S″相－半共格S′－非共格S相序列进行析出[14].另外在时效过程中,晶界附近的溶质原子向晶界扩散,并与晶界上偏聚的溶质原子一起析出平衡相.从图4(a)~(d)可以看出,经190 ℃,1 h欠时效和190 ℃,46 h过时效处理,晶内分别析出共格GPB区和S平衡相；而晶界附近则由欠时效状态的无PFZ和析出相转变成过时效状态的较宽PFZ和析......
,并引起强度和蠕变强度的提升[5-6],而微量Si的添加又将抑制Ω相的析出[7-8].在位于α+S相区的中等Cu/Mg比Al-Cu-Mg合金中添加微量Ag能促使沿{111}α面析出片状X′相[9],而微量Si的添加则可以促使时效前期GPB区的细化和弥散,提高时效峰值的硬度和热力学稳定性,并使时效后期组织中的S相(Al2CuMg)细化和弥散[10-11].但目前对位于α+S+T相区的低Cu/Mg比...更加细小弥散.而原子团簇的细化和弥散又会导致时效硬度的提升.RATCHEV等[16]认为Al-Cu-Mg合金中S相的析出序列有两个,分别为 α→S″→S′(S) (heterogeneously on dislocations) α→Cu/Mg clusters(GPB zones)→S″→S′(S) (homogeneously in the matrix) 其中......
→clusters→ S″/GPB→S′→S(Al2CuMg). 图2 GP区,多层GP区和θ″相的结构示意图[10-11] Fig. 2 Schematic diagram showing crystal structure of single-layer G.P. zone, multi-Layer G.P. zone and θ″[10-11] Al-Cu-Mg合金系列的代表合金是2014, 2024等合金.这些合金具有优异的损伤容限性能,所以广泛应用于现代商业飞机.一些中强Al-Cu-Mg合金,如2026等,也可应用于汽车车身板. RINGER等[12-13]报道,Al-Cu-Mg系列时效开始会形成Cu-Mg原子团簇.这些原子团簇被认为是GPB区的前期阶段.这些Cu-Mg原子团簇可以使合金在淬火后迅速达到峰值时效T6状态的60%. SILCOCK认为GPB区是一种共......
此,必须要结合合金中在不同工艺参数条件下强化析出相的种类及形核演变规律来分析T6I4和T6I6工艺改善合金性能的规律.过去关于该工艺对2000系合金性能研究中,合金中的析出相主要为θ′或Ω相,研究表明:可以通过T6I4和T6I6工艺得到细小弥散的θ′或Ω相来提高合金的力学性能[5,7,10-11].本研究中选择的AA2024合金中的主要强化相为S相,该合金在峰值时效阶段也会形成GPB区,但属于亚稳相,很快即回溶进入基体中.S相成分为Al2CuMg,常为板条状或柱状,晶体群是cmcm,单胞含16个原子.在铝基体中S相惯习面为{021}Al,由两层Cu-Mg原子墙构成[19-21].过去的研究中认为它是由原子团簇或GPB转变而来,或是直接在缺陷处形核,其形成机制很长时间一直存在争论[22-26].GPB为一维针状结构,由多个结构单元复合而成[27].最新研究结果[25]显示,S相在180℃可均......
at 200 °C involves SSS + Mg2Si→α + Si-modified GPB zones + Mg2Si→α + S + Mg2Si [7], where SSS stands for supersaturated solid solution and GPB stands for Guinier-Preston-Bagaryatsky [12]. Here, the S..., RAVIPRASAD K, MUDDLE B C. Orientation relationships and lattice matching for the S phase in Al-Cu-Mg alloys [J]. Acta Materialia, 2007, 55(9): 3213-3228. [3] KOVARIK L, COURT S A, FRASER H L, MILLS M J. GPB......
中,合金中的的Cu原子和Mg原子将在基体中沿<100>方向富集,形成极细小的GPB 区,由于GPB区产生的应变衬度很小,因此在普通透射电镜下难以直接观察其形貌,图2(c)中的基体斑点间出现的微弱星芒表明了GPB区的存在.从图2(d),(e),(f)中可观察到,经190 ℃,12 h人工时效,晶粒内部存在着细长的相互垂直的针状析出相(见图2(f)),这些针状析出相为Al2CuMg(S′相......
treatable and responds to precipitation hardening with GPB zones and S phase as the strengthening precipitates [3]. The commercial 2524 alloy is normally solution heat treated, quenched......
3可看出, 这种沿Al基体次密排面{100}面分布的GP区, 在随后的时效过程演变成θ″相, 进一步演变成θ′; 沿基体密排面{111}面分布的GPB区, 在随后的时效过程演变成Ω相. 早期的研究[13-17]表明, 在二元Al-Cu合金中, Cu原子在时效初期具有明显的偏聚现象(Cu原子簇). 这种偏聚现象在Al基体的{100}面上形成单Cu原子层的GP区(多Cu原子层的GP区也发现类似现象...存在, 只需要Mg即可在基体的{111}面上形成GPB区, 且在随后的时效过程中演变为Ω相. 实际上, 一些研究[19, 20]分析表明, 在不含Ag的Al-Cu-Mg合金中也发现了Ω相, 只是含量非常少, 其主要相仍然是沿基体{100}面分布的θ′ 相. 其原因主要是由于Cu原子在{111} 图3 时效初期Cu原子在(100)面和(111)面上的偏聚示意图 Fig.3......
