Cd元素对ZL205A微观组织和拉伸性能的影响OA
Effect of Cd on the Microstructures and Tensile Properties of ZL205A
微合金化是提高铝合金强度的一种有效方法.然而,ZL205A合金中最重要的微量元素Cd对析出强化的影响尚不完全清楚.本研究系统探讨了Cd元素对ZL205A合金微观组织与拉伸性能的影响.结果表明,Cd微合金化使合金屈服强度显著提升约130 MPa.微观组织分析发现,T6态ZL205A合金的主要析出相为θ"相,而Cd元素的添加促进了θ"→ θ'相转变,使θ'相成为主要析出相.这使得合金析出强化机制从位错切过θ"相转变为位错绕过θ'相,从而有效提升强化效果.基于STEM-EDS表征,提出Cd通过2个协同机制促进相变,即①Cd因其较高的空位结合能,形成具有高扩散速率的Cd-Cu-空位簇,为转变提供Cu原子;②Cd-空位对在θ'相形成温度下解离并释放空位,提高Cu原子在Al基体中的扩散速率,从而促进θ"相向θ'相的转变.
Microalloying is an effective and feasible strengthening strategy for Al alloys.However,the influence of Cd,which is the most important trace element of ZL205A,on precipitation hardening is not fully understood.On this basis,the effects of Cd on the microstructure and tensile properties of the ZL205A alloy were systematically investigated.The results show that the microalloying of Cd significantly enhances the strength by~130 MPa.Microstructure analysis indicates that the main precipitate of the T6 ZL205A alloy is the θ"phase,and the addition of Cd element promotes the θ"→ θ'phase transformation,resulting in θ'becoming the dominant precipitate.This makes the alloy precipitation strengthening mechanism change from dislocation shearing through the θ"phase to dislocation bypassing the θ'phase,thereby effectively enhancing the strengthening effect.On the basis of the STEM-EDS characterization,it is suggested that Cd promotes the θ"→ θ'phase transformation through two synergistic mechanisms:① Cd has high vacancy binding energies,leading to the formation of Cd-Cu-vacancy clusters,providing Cu atoms for transformation;② the Cd-vacancy pairs dissociate at the temperature of the θ'phase formation and release vacancies,which increases the diffusion rate of the Cu atoms in the Al matrix,thus promoting the transformation of θ"to θ'.
张子扬;王锦程;何峰;王松宇;左强;张明申;陈俊;刘林翔;白晓昱;王志军;李俊杰
西北工业大学凝固技术全国重点实验室,陕西西安 710072西北工业大学凝固技术全国重点实验室,陕西西安 710072西北工业大学凝固技术全国重点实验室,陕西西安 710072西北工业大学凝固技术全国重点实验室,陕西西安 710072中国航发北京航空材料研究院,北京 100095西部超导材料科技股份有限公司,陕西西安 710018西北工业大学凝固技术全国重点实验室,陕西西安 710072西北工业大学凝固技术全国重点实验室,陕西西安 710072西北工业大学凝固技术全国重点实验室,陕西西安 710072西北工业大学凝固技术全国重点实验室,陕西西安 710072西北工业大学凝固技术全国重点实验室,陕西西安 710072
矿业与冶金
微合金化拉伸性能析出相ZL205A合金
microalloyingtensile propertiesprecipitationZL205A alloy
《铸造技术》 2026 (2)
153-161,9
国家自然科学基金(52474425)中国科协青年人才托举工程(2023QNRC001)中央高校基本科研业务费(G2022KY05109,G2024KY0612)凝固技术全国重点实验室(西北工业大学)研究基金(2023-QZ-02)
评论