本项目以提高铝合金的耐热性能为背景,探索Al-Cu-Li/Al-Cu-Mg系合金中的新型耐热立方型相为出发点,从合金化元素、成分配比、合金时效工艺优化等角度入手,系统研究了对新型立方相的形核、长大、粗化规律,以及析出过程中的多相之间的竞争-平衡关系,并结合TEM、HRTEM、3DAP、DSC等多种手段提出了自洽的新型立方型相的晶体结构,以及其与基体中的位相关系。同时,在含Ge的Al-Cu-Mg合金中还发现了一种纳米棒状强化相,也表现出很好的耐热性能。上述实验结果结合计算机模拟相变早期原子团簇形态的演化表明,时效早期形成的原子团簇可以控制析出方向,在形核阶段可诱发出各种远离平衡相的新相。一方面,为提高铝合金的综合力学性能,突破铝合金的耐热温度极限,开发新型超高性能耐热铝合金提供理论依据和技术原型。另一方面,为探索远离平衡态、非平衡动力学的相变过程和合金设计范式提供范例。并期待能对原子团簇的层面上建立对(铝)合金成分设计理论、微合金化作用机理的统一范式提供理解。
英文主题词Al alloy,precipitation, clustering,microalloying,thermal stability