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亿德体育《Acta Materialia》:铝合金淬火历程溶质缉捕空地的筹议!

  微观组织演变和影响这种演变的经过正在确定最终的原料本能和活动方面阐述着要紧感化。这种经过的一个例子是正在天然时效和人为时效经过中通过溶质(比方铝合金)拘捕空隙亿德体育。一方面亿德体育,这种拘捕导致搬动空隙密度大幅低重,并削减天然时效经过中的空隙传输。另一方面,正在高温下,空隙-溶质(VS)对解离并开释空隙,导致人为时效经过中扩散经过加快和硬化速度添补。于是,通过左右与溶质连合的空隙(即通过拣选溶质或合金元素),能够达成所谓的“按需扩散”。溶质拘捕空隙还能够防范贫乏等缺陷的变成。正在铝合金中,过量的空隙平日与溶质原子变成对或簇亿德体育。这平日称为溶质的空隙拘捕。这种拘捕导致搬动或自正在空隙数主意变革,进而影响热经管经过中溶质的扩散和重淀物的变成。

  来自德国马克斯·普朗克铁商量所和德国亚琛工业大学的学者通过商量弗兰克环的变成对自正在空隙可用性的依赖性,正在 Al-Sn 二元模子合金中心接商量了这种拘捕。目前的实践结果解释,增加100 at.ppm的锡到铝导致淬火弗兰克环的数目密度显着低重铝合铝合。淬火经过中溶质拘捕单空隙和双空隙的模子证实了空隙-溶质连合能、溶质浓度和温度对拘捕经过的影响。结果解释,空隙与溶质之间的连合显着低重了 Al-Sn 淬火后游离空隙的浓度。合联作品以“Investigation of vacancy trapping by solutes during quenching in aluminum alloys”题目楬橥正在Acta Materialia。

  图 1. (a) 均质化 Al-100 at.ppm 锡样品 的 APT 结果。(b) (a) 中 APT 针符号的立方区域华夏子的分散。(c) Sn 原子的比来邻 (NN) 明白与随机编造中 Sn 原子的预期分散。拣选信噪比高的118Sn同位素举办NN明白亿德体育《Acta Materialia》:铝合金淬火历程溶质缉捕空地的筹议!,以低重NN明白中靠山噪声的影响。

  图 4. 关于差异的cS,从 T = 793 K 到 T = 293 K 淬火功夫,Al-Sn 中的自正在空隙浓度cVF(实线)和拘捕空隙浓度cVT(虚线)与温度T的相合。

  添补的 100 at.ppm Sn到Al显着低重了淬火Frank位错环数密度,这意味着Sn原子拘捕了很大一局部淬火空隙,从而克造了Frank位错的变成。为了商量猝灭经过中拘捕的空隙浓度的兴盛,本商量采用了热力学空隙-溶质(VS)连合模子。从 793 K 淬火到293 K意味着单空隙和双空隙(以至能够是更高阶)与 Sn 的连合导致显着的空隙拘捕,于是淬火后的自正在空隙浓度低重到 100 at.ppm以上。将空隙盘的成核率筑模为弗兰克环变成的前体,意味着正在 100 at.ppm以上时空隙盘的变成显着削减,这与因为拘捕导致的自正在空隙的削减相合亿德体育。(文:SSC)