中国材料进展
中國材料進展
중국재료진전
MATERIALS CHINA
2014年
6期
327-336
,共10页
张凯%李凯%杜勇%辛婧华%方旭%宋旼
張凱%李凱%杜勇%辛婧華%方旭%宋旼
장개%리개%두용%신청화%방욱%송민
铝合金%微结构%SAED模拟%HAADF-STEM%3DAP%Cu添加
鋁閤金%微結構%SAED模擬%HAADF-STEM%3DAP%Cu添加
려합금%미결구%SAED모의%HAADF-STEM%3DAP%Cu첨가
Al Alloys%microstructure%SAED simulation%HAADF-STEM%3DAP%Cu addition
介绍了几种研究铝合金时效过程中微结构演变的先进实验及模拟手段,包括用于显示原子列Z衬度的高角环形暗场-扫描透射电子显微术(HAADF-STEM)、分析微区中不同元素三维空间分布的三维原子探针技术(3DAP)、复杂选区电子衍射( SAED)模拟及第一性原理计算。综述了近年来作者及国内外学者使用这些手段研究 Cu 元素添加对6000系和7000系铝合金时效过程中微结构影响的进展,包括 Cu 添加对合金析出序列、时效析出速率、合金的析出硬化效果、析出物(如 GP区、β″亚稳相、η平衡相等)的化学计量比及原子占位等的影响。最后展望了采用热力学、动力学计算及相场模拟等方法在铝合金设计中的应用,指明了通过对铝合金微结构进行定量模拟并结合关键实验验证来实现铝合金高效设计的发展方向。
介紹瞭幾種研究鋁閤金時效過程中微結構縯變的先進實驗及模擬手段,包括用于顯示原子列Z襯度的高角環形暗場-掃描透射電子顯微術(HAADF-STEM)、分析微區中不同元素三維空間分佈的三維原子探針技術(3DAP)、複雜選區電子衍射( SAED)模擬及第一性原理計算。綜述瞭近年來作者及國內外學者使用這些手段研究 Cu 元素添加對6000繫和7000繫鋁閤金時效過程中微結構影響的進展,包括 Cu 添加對閤金析齣序列、時效析齣速率、閤金的析齣硬化效果、析齣物(如 GP區、β″亞穩相、η平衡相等)的化學計量比及原子佔位等的影響。最後展望瞭採用熱力學、動力學計算及相場模擬等方法在鋁閤金設計中的應用,指明瞭通過對鋁閤金微結構進行定量模擬併結閤關鍵實驗驗證來實現鋁閤金高效設計的髮展方嚮。
개소료궤충연구려합금시효과정중미결구연변적선진실험급모의수단,포괄용우현시원자렬Z츤도적고각배형암장-소묘투사전자현미술(HAADF-STEM)、분석미구중불동원소삼유공간분포적삼유원자탐침기술(3DAP)、복잡선구전자연사( SAED)모의급제일성원리계산。종술료근년래작자급국내외학자사용저사수단연구 Cu 원소첨가대6000계화7000계려합금시효과정중미결구영향적진전,포괄 Cu 첨가대합금석출서렬、시효석출속솔、합금적석출경화효과、석출물(여 GP구、β″아은상、η평형상등)적화학계량비급원자점위등적영향。최후전망료채용열역학、동역학계산급상장모의등방법재려합금설계중적응용,지명료통과대려합금미결구진행정량모의병결합관건실험험증래실현려합금고효설계적발전방향。
Several advanced techniques in characterizing the microstructural evolution during ageing of Al alloys are briefly described.These include high-angle annular dark field scanning transmission electron microscopy applicable to re-veal the Z contrast of atomic columns , 3-dimensional atom probe which can visualize the spatial distribution of different el-ements in sub-micron regions of materials, simulation of complicated selected area electron diffraction and first-principles calculations.The state-of-art progress on the effect of Cu addition on the precipitation sequence of alloys , the precipitation kinetics, the age hardening response, the compositions and detailed structures of different precipitates ( such as GP zones,β″phase,ηphase) , and other aspects of microstructural evolution during ageing of 6000 Al-Mg-Si and 7000 Al-Zn-Mg Al alloys have been summarized .Finally the highly efficient alloy design based on the phase field simulations coupled with experimental verification is stressed.