Sn诱导Al−4Cu合金中θ′相向θ相的相转变机制及其对合金高温强度的影响

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作者 李广敬 潘星惠 +4 位作者 廖恒成 郑基伟 杨墨瞳 钱龙杰 陆丽珍 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第9期2559-2573,共15页

通过显微组织观察和拉伸试验研究添加0.02%Sn(质量分数)对Al−4Cu合金在573 K高温热暴露过程(100 h)中θ′向θ相转变机制和高温强度的影响。研究结果表明,Sn微合金化能完全改变Al−4Cu合金在持久热暴露过程中θ′相向θ相的相转变机制。... 通过显微组织观察和拉伸试验研究添加0.02%Sn(质量分数)对Al−4Cu合金在573 K高温热暴露过程(100 h)中θ′向θ相转变机制和高温强度的影响。研究结果表明,Sn微合金化能完全改变Al−4Cu合金在持久热暴露过程中θ′相向θ相的相转变机制。在未添加Sn的Al−4Cu合金中,棒状θ相在粗化后的盘状θ′相的表面形核和生长。然而,当添加少量Sn后,θ相首先在β-Sn颗粒上异质形核,然后形成粗大的针状相。由于Sn微合金化能提高Al−4Cu合金中θ′相的数密度并降低其尺寸,因此,Al−4Cu合金在T5状态下的室温和573 K高温下的屈服强度得到显著提高。然而,Sn微合金化能同时促进持久热暴露过程中θ′相向θ相的转变,导致Al−4Cu合金在热暴露后的高温(573 K)强度显著降低。 展开更多

关键词 锡 Al−Cu合金 θ相 持久热暴露 相转变 高温强度

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θ相变的序参量及对称性的研究 被引量：2

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作者 周国香 韩代朝 +1 位作者 何文辰 蔡玉平 《河北工业大学学报》 CAS 2001年第2期70-73,共4页

给出了一个三阶全对称的电学量作为θ 相变的序参量，并且分别计算出了PZT、SrTiO3晶体θ相 ∏ijk 的各个分量．将计算出的这两种晶体 θ 相的 ∏ijk 矩阵与三阶全对称张量 的矩阵表相比较，得出PZT、SrTiO3晶体 θ 相 ∏ijk 所属对称... 给出了一个三阶全对称的电学量作为θ 相变的序参量，并且分别计算出了PZT、SrTiO3晶体θ相 ∏ijk 的各个分量．将计算出的这两种晶体 θ 相的 ∏ijk 矩阵与三阶全对称张量 的矩阵表相比较，得出PZT、SrTiO3晶体 θ 相 ∏ijk 所属对称群分别为D3、D2d．按照居里原理，这一序参量能很好的说明相变前后对称性的变化． 展开更多

关键词 序参量 θ相变 反铁畸变 居里原理 钙钛矿型铁电体 对称性

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PZT陶瓷材料θ相变的序参量

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作者 蔡玉平 宁如云 韩代朝 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期622-626,共5页

PbZr1-xTixO3(PZT)的θ相变是氧八面体绕[111]轴转过一微小角度θ引起的,由于前人对相变中晶体学原胞的选取不合适,所以不能正确说明晶体结构对称性的变化。本文根据居里原理,分析了相变前后对称性的变化,得出其序参量是一个三阶全对称... PbZr1-xTixO3(PZT)的θ相变是氧八面体绕[111]轴转过一微小角度θ引起的,由于前人对相变中晶体学原胞的选取不合适,所以不能正确说明晶体结构对称性的变化。本文根据居里原理,分析了相变前后对称性的变化,得出其序参量是一个三阶全对称的极张量,并给出具体的数学形式。 展开更多

关键词 θ相变 对称性 序参量 居里原理

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θ相变的序参量

4

作者 蔡玉平 宁如云 《军械工程学院学报》 2000年第4期67-72,共6页

好的序参量能很好地反映相变过程中对称性的变化。对于θ相变，选取θ做为序参量是不合适的。从居里原理出发，推知其序参量为三阶全对称的极张量。

关键词 θ相变 序参量 对称性 居里原理 PZT晶体

全文增补中

Al-Zn-Cu系合金室温球磨中相变行为研究 被引量：1

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作者 陈辉 罗继曼 +1 位作者 韩泽光 许溪沙 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2007年第4期672-675,共4页

目的为了使Al-Zn-Cu系在短时间内获得和通过长时间平衡冷却处理得到的室温平衡相组成相同的结果,快速消除亚稳相.方法熔制了5Cu40Zn55Al和15Cu20Zn65Al合金,两合金在成分均匀化炉冷后相组成物中分别含有亚稳的ε和θ相,通过对合金进行球... 目的为了使Al-Zn-Cu系在短时间内获得和通过长时间平衡冷却处理得到的室温平衡相组成相同的结果,快速消除亚稳相.方法熔制了5Cu40Zn55Al和15Cu20Zn65Al合金,两合金在成分均匀化炉冷后相组成物中分别含有亚稳的ε和θ相,通过对合金进行球磨,进行组织观察和结构变化的测定.结果球磨后,亚稳相消失,得到了合金室温时的平衡相组成,相组成均为:T′+α+β.球磨中亚稳的ε和θ相分别向稳定态的T′+β和T′+α转变.结论通过球磨加工,可以快速消除合金中的亚稳相,并且球磨获得室温平衡相组成的时间大大小于通过热处理获得室温组织所需的时间.这一结果对于快速确定室温时的相平衡关系,提高研究效率是有现实意义的. 展开更多

关键词 Al-Zn—Cu三元合金 室温球磨 Ε相 θ相

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Ni_(75)Al_4V_(21)合金沉淀早期微观相场法模拟 被引量：2

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作者 赵宇宏 张跃 陈铮 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期978-981,共4页

采用三元体系微观相场动力学模型,对较低铝浓度的Ni75Al4V21合金中γ′相和θ相沉淀早期进行计算研究,模拟了合金的原子图像演化过程,并计算了θ(Ni3V)相和γ′(Ni3Al)相的相内成分序参数分布和长程序参数分布.结果表明,θ相先析出,其... 采用三元体系微观相场动力学模型,对较低铝浓度的Ni75Al4V21合金中γ′相和θ相沉淀早期进行计算研究,模拟了合金的原子图像演化过程,并计算了θ(Ni3V)相和γ′(Ni3Al)相的相内成分序参数分布和长程序参数分布.结果表明,θ相先析出,其沉淀机制为等成分有序化+失稳分解,等成分有序化产生非化学计量比的单相θ有序畴,并被相界分开,失稳分解为一特殊的分解类型,主要发生在相界处,形成化学计量比θ有序相;此失稳分解过程同时又是γ′相在θ相界处以非经典异相形核方式析出的过程,先形成非化学计量比γ′有序相,并逐渐长成为化学计量比γ′有序相,从而形成2种有序相共存的组织形态. 展开更多

关键词 γ′相和θ相 Ni75Al4V21合金 沉淀过程 相场法模拟

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喷射沉积过共晶AlSiCuMg合金的时效行为和力学性能 被引量：1

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作者 冯迪 李鑫迪 +6 位作者 吴彩虹 林慧颖 朱田 王萍 叶凌英 张新明 LEE Yunsoo 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1399-1412,共14页

利用扫描电镜(SEM+EBSD)、透射电镜(TEM)、硬度测试以及室温拉伸实验研究了喷射沉积过共晶AlSiCuMg合金的时效组织演变规律及力学性能。结果表明:随时效时间的延长,喷射沉积AlSiCuMg合金的硬度先增加后降低;随着时效温度的升高,合金硬... 利用扫描电镜(SEM+EBSD)、透射电镜(TEM)、硬度测试以及室温拉伸实验研究了喷射沉积过共晶AlSiCuMg合金的时效组织演变规律及力学性能。结果表明:随时效时间的延长,喷射沉积AlSiCuMg合金的硬度先增加后降低;随着时效温度的升高,合金硬度达到峰值所需时间分别为24 h(170℃)、2 h(185℃)和0.5 h(200℃)。合金经185℃时效0.5 h后,在位错处可观察到非均匀析出的细小针状θ″相。在(185℃,2 h)峰时效状态下,析出相包含细针状θ″相和点状Q′相,同时存在粗针状θ′相。峰时效硬度约为91HRB,比挤压态提高了近72%。合金经185℃时效28 h后,θ′相体积分数明显增加。合金经185℃时效48 h后,析出相演变为粗大的板条状θ相和方块状Q相;过剩Si相开始析出,同时在与入射轴垂直的晶面上观察到包围Si相的粗大盘片状富Cu相。合金经185℃时效56 h后,θ相和Q相演变为粗大椭球状。合金的硬度下降至约80HRB。喷射沉积AlSiCuMg合金的时效析出惯序为:过饱和固溶体→GP区→θ″+Q′→θ′+Q′→θ+Si+Q′→θ+Si+Q。合金的峰值时效强化效应来自细小θ″和Q′相对位错的阻碍作用。(185℃,2 h)峰时效态抗拉强度可达447 MPa。 展开更多

关键词 喷射沉积 过共晶合金 AlSiCuMg合金 时效 θ相 Q相

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2219厚板搅拌摩擦焊组织及性能分析 被引量：42

8

作者 贺地求 邓航 周鹏展 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期13-16,共4页

采用搅拌摩擦焊方法对厚度为30mm的2219铝合金板进行了单道焊接试验，并对焊缝的微观组织与力学性能进行了分析。结果表明，在旋转速度为1600r／min，且焊接速度为20mm／min时，可以获得较好的焊缝组织，其焊缝的抗拉强度为285MPa，达... 采用搅拌摩擦焊方法对厚度为30mm的2219铝合金板进行了单道焊接试验，并对焊缝的微观组织与力学性能进行了分析。结果表明，在旋转速度为1600r／min，且焊接速度为20mm／min时，可以获得较好的焊缝组织，其焊缝的抗拉强度为285MPa，达到基材强度的60％以上，断后伸长率为8．73％；焊缝三个区由于受到的温度及搅拌作用的不同，结构、形貌及晶粒组织都有明显差异。焊后基材中起强化作用的微小的θ相Al2Cu颗粒，在焊接热循环的作用下析出并聚集成大量粗大颗粒，其大小约在10—50μm，对焊缝强度起削弱作用。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 2219铝合金 θ相

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最轻的实用结构镁-锂合金 被引量：4

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作者 林奔 宋凌峰 王祝堂 《轻合金加工技术》 CAS 北大核心 2018年第5期1-5,共5页

对实用结构镁-锂合金作了较全面简要的介绍,它是当今最轻的结构金属材料,早已在航天器中获得少量的应用。中国对镁-锂合金的研发与应用已跻身世界先进行列,柴东朗教授团队-西安四方超轻材料有限公司是中国镁-锂合金研发和生产的领军。... 对实用结构镁-锂合金作了较全面简要的介绍,它是当今最轻的结构金属材料,早已在航天器中获得少量的应用。中国对镁-锂合金的研发与应用已跻身世界先进行列,柴东朗教授团队-西安四方超轻材料有限公司是中国镁-锂合金研发和生产的领军。中国首部镁-锂合金铸锭国家标准(GB/T 33141—2016)于2017年9月1日开始实施。镁-锂合金的抗拉强度不尽人意,在可预见的时期内不可能制出抗拉强度大于200 N/mm^2的镁-锂合金,因此它在工业中很难获得广泛的应用。 展开更多

关键词 结构镁-锂合金 有色轻金属 α-Mg β-Li θ相(MgLiZn)

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Al-Cu互连导线侧壁孔洞形成机理及改进方法

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作者 施海铭 汪辉 +1 位作者 李化阳 林俊毅 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期569-572,共4页

侧壁孔洞缺陷是当前Al-Cu金属互连导线工艺中的主要缺陷之一。此种缺陷会导致电迁移,从而降低器件的可靠性。缺陷的产生是由于在干法等离子光刻胶去除工艺过程中,θ相Al2Cu在Al晶界聚集成大颗粒,并且在随后的有机溶液湿法清洗过程中原... 侧壁孔洞缺陷是当前Al-Cu金属互连导线工艺中的主要缺陷之一。此种缺陷会导致电迁移,从而降低器件的可靠性。缺陷的产生是由于在干法等离子光刻胶去除工艺过程中,θ相Al2Cu在Al晶界聚集成大颗粒,并且在随后的有机溶液湿法清洗过程中原电池反应导致Al被腐蚀而在互连导线侧壁生成孔洞。通过对光刻胶去除工艺温度以及湿法清洗工艺中有机溶液的水含量控制可以抑制这种缺陷产生,从而减少电迁移,并且提高芯片的可靠性。 展开更多

关键词 Al-Cu互连 侧壁孔洞缺陷 θ相Al2Cu光刻胶清洗

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0.13μm嵌入式闪存金属互连短路失效分析与改进

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作者 赵江 张雷 +1 位作者 顾培楼 黄其煜 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期139-144,共6页

研究了一种0.13μm嵌入式闪存产品量产中常见的由于后段主要金属层互连短路引起的闪存电路读取数值失效的案例。通过采用电学失效分析和物理失效分析,成功观察到了含Cu成分较高的θ相(Al2Cu)在阻挡层TiN与Al-Cu金属薄膜界面处析出,导致T... 研究了一种0.13μm嵌入式闪存产品量产中常见的由于后段主要金属层互连短路引起的闪存电路读取数值失效的案例。通过采用电学失效分析和物理失效分析,成功观察到了含Cu成分较高的θ相(Al2Cu)在阻挡层TiN与Al-Cu金属薄膜界面处析出,导致Ti N刻蚀被阻止。由于Al-Cu物理气相沉积(PVD)时作业腔内的硅片表面温度接近350℃,推测θ相(Al_2Cu)的形成是硅片表面温度偏低所导致的。基于上述假设提出一个优化的Al-Cu物理气相沉积工艺方案,通过提高作业腔中硅片表面温度避免θ相生成。实验结果表明,新的工艺方案可以有效避免θ相(Al_2Cu)形成,并能解决金属互连短路的问题。 展开更多

关键词 嵌入式闪存 金属互连 失效分析 铝铜合金 θ相

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应变能对Al-Cu合金强变形诱导析出相回溶的影响 被引量：5

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作者 彭北山 刘志义 +2 位作者 宁爱林 许晓嫦 曾苏民 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期107-110,共4页

透射电镜观察表明,Al-4.11%Cu二元合金中θ′相在等径角挤压(ECAP)强变形中发生反复的弯曲变形,形成了亚结构,并从亚结构界面处开始发生溶解,而θ相则发生了折断和破碎,并从破碎θ粒子的尖角处发生溶解。X射线衍射及小角度X射线散射测... 透射电镜观察表明,Al-4.11%Cu二元合金中θ′相在等径角挤压(ECAP)强变形中发生反复的弯曲变形,形成了亚结构,并从亚结构界面处开始发生溶解,而θ相则发生了折断和破碎,并从破碎θ粒子的尖角处发生溶解。X射线衍射及小角度X射线散射测试结果表明,θ′相粒子随强变形溶解得比θ快,θ′相粒子在尺寸较大时即开始随强变形溶解。热力学分析表明,θ′相在强变形中因为自身的应变增加了系统的应变能和粒子回溶的驱动力,促使其在强变形中的溶解。而θ相的溶解则是因为破碎粒子尖锐菱角表面能的增加造成的。研究表明,析出相粒子应变能与表面能都是强变形诱导析出相粒子回溶的驱动力,尤其是应变能的作用更大。 展开更多

关键词 等径角挤压(ECAP) θ′相 θ相 溶解 应变能 表面能

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Er含量对ZL201A铝合金组织和力学性能的影响

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作者 方文倩 沈见冉 +2 位作者 严继康 冷崇燕 甘国友 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2326-2334,共9页

通过金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱仪分析和力学测试,研究了添加Er对ZL201A铝合金的微观结构和力学性能的影响。结果表明,Er的加入使α-Al基体从柱状晶粒转化为细小的等轴晶粒,同时θ相(Al_(2)Cu)从细小的网络结构... 通过金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱仪分析和力学测试,研究了添加Er对ZL201A铝合金的微观结构和力学性能的影响。结果表明,Er的加入使α-Al基体从柱状晶粒转化为细小的等轴晶粒,同时θ相(Al_(2)Cu)从细小的网络结构转变为弥散细小颗粒结构。当Er含量达到0.4%(质量分数)时,晶粒细化效应达到最大,合金的力学性能最佳;α-Al的平均晶粒尺寸为19μm;抗拉伸强度和伸长率分别为298.14 MPa和6.56%;断裂模式从脆性断裂转变为韧性-脆性断裂,有利于铝合金的实际应用。当Er含量超过0.4%(质量分数)时,合金的晶粒尺寸增大,力学性能下降。 展开更多

关键词 ZL201A Er元素 晶粒细化 θ相变质 力学性能

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行波磁场对ZL205A合金凝固组织及性能的影响 被引量：1

14

作者 宋莉莉 骆良顺 +5 位作者 徐严谨 王富鑫 罗磊 傅高升 苏彦庆 郭景杰 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2019年第2期123-128,共6页

采用下行行波磁场对ZL205A合金进行熔炼,研究不同磁场励磁电流对合金凝固组织和力学性能的影响,并分析了θ-Al_2Cu相的演变规律。结果表明,行波磁场可以细化合金组织,形成细小的近等轴晶凝固组织,提高ZL205A合金的抗拉强度和伸长率,且... 采用下行行波磁场对ZL205A合金进行熔炼,研究不同磁场励磁电流对合金凝固组织和力学性能的影响,并分析了θ-Al_2Cu相的演变规律。结果表明,行波磁场可以细化合金组织,形成细小的近等轴晶凝固组织,提高ZL205A合金的抗拉强度和伸长率,且磁场的励磁电流对凝固组织的细化效果有直接影响。在励磁电流频率为50Hz的情况下,最佳励磁电流在10～20A之间。随着励磁电流增加,θ相在磁场中表现为顺磁性,随着磁感应强度增加,形核过冷度增大,形核率增加,组织碎断细化。励磁电流在10A以下时,磁场产生的电磁推力对θ相尺寸的影响较大。当励磁电流为20A时,磁场洛伦兹力引发的熔体流动会增加熔体粘度,阻碍θ相进一步游离细化。 展开更多

关键词 下行行波磁场 ZL205A合金 微观组织 θ相 力学性能

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2219-O铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能与组织 被引量：3

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作者 王金辉 李积元 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第23期73-76,85,共5页

对2219-O铝合金进行搅拌摩擦焊试验,使用Wilson-硬度计和Instron-5982电子万能试验机对焊接接头的硬度和拉伸性能进行测试,并利用扫描电镜对焊接接头进行微观组织观察和能谱分析。试验结果表明:从从焊核区到热影响区,硬度值先减小后增大... 对2219-O铝合金进行搅拌摩擦焊试验,使用Wilson-硬度计和Instron-5982电子万能试验机对焊接接头的硬度和拉伸性能进行测试,并利用扫描电镜对焊接接头进行微观组织观察和能谱分析。试验结果表明:从从焊核区到热影响区,硬度值先减小后增大,热机影响区硬度值最低,拉伸断裂位置均位于该位置。2219-O搅拌摩擦焊接头四个区域均生成了不同形态的θ(Al2Cu)相。母材区θ相弥散分布;焊核区θ相大小基本一致且均匀分布;热机影响区θ相发生异常的不规则脱落,留下凹坑,并且部分θ相断裂和凹陷于α(Al)基体中;热影响区θ相发生了长大,高度富集的现象。能谱检测(EDS)发现Cu含量按照从母材区、焊核区、热影响区到热机影响区的顺序呈下降趋势。 展开更多

关键词 2219-O铝合金 搅拌摩擦焊 θ相 基体

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