论文部分内容阅读
Al-Cu-Mg系合金是一种时效硬化型合金。当Cu/Mg比例较高时,微量Ag元素的加入会促进在铝基体的{111}α面上形成一种均匀分布的六角形的薄片状析出相?相。?相的出现,改变了合金的沉淀顺序,提高了合金的时效硬化效果。本文借助于多种先进的电子显微技术以及高分辨电子显微像的模拟技术,研究了Al-Cu-Mg-Ag合金中主要析出相的电子衍射花样,Ag元素的分布对?/α-Al基体界面像衬度的影响以及合金在不同时效制度下的择优析出现象。同时,研究了微量稀土元素Ce的添加对熔铸及快速凝固的Al-Cu-Mg-Ag合金显微组织的影响。纳米级电子束斑的能谱分析直接证明了?/α-A界面处Ag原子的存在。高分辨电子显微像的模拟研究结果表明:Ag原子的分布对?/α-Al基体界面处的高分辨像衬度产生敏感的影响,但由于高分辨像衬度形成复杂,究竟Ag原子在界面处如何分布还需借助于其它的分析手段。Ag元素对?相的形核析出的影响作用很大,这可能是Ag元素改变了?相形核析出的热力学因素,降低了?相长大的激活能,加速了Cu原子的扩散速率,从而大大加快了富Cu析出相?相的析出速率,提高了合金的强度。电子显微技术研究结果表明:熔铸后的Al-Cu-Mg-Ag合金时效处理后,存在析出相长直排列、择优析出的现象。这是与析出相在小角晶界或亚晶界上的择优析出长大有关。合金在185℃时效10h和1h后,择优析出相均为θ′相,θ′相在对称倾侧晶界上沿一定的位向呈直线择优析出,其形貌与基体中的不同,长度比较均一,呈短而粗状,等间距整齐排列。合金在185℃短时间(10min)时效后,就可观察到细小的析出相在亚晶界上择优析出,析出相为θ′相和?相,基体中的析出相很少。择优析出相长直排列的存在,导致其两侧存在无析出带(PFZ)。熔铸的Al-Cu-Mg-Ag合金中添加微量的稀土元素Ce,在晶界处会生成粗大的稀土化合物。合金在185℃时效10h后,析出相变得粗化。稀土元素Ce的添加不影响?/α-Al基体界面处Ag元素的分布。快速凝固的Al-Cu-Mg-Ag(-Ce)合金中晶界较多,晶粒细化,晶粒中含有较多的位错及位错环。稀土元素Ce的添加影响快速凝固合金的显微结构及析出相的形成。稀土元素Ce的添加对Al-Cu-Mg-