鋁合金是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)家安全重要的工程材料。但是迄今為止，我國(guó)一些高性能鋁合金制備的關(guān)鍵技術(shù)還沒(méi)有突破，很多重點(diǎn)型號(hào)所需的高性能鋁合金材料仍然依賴于進(jìn)口，高性能鋁合金研制與開(kāi)發(fā)還有許多工作等待國(guó)人去做。
鋁合金的高性能化有幾種途徑，其中微合金化強(qiáng)韌化是近20年來(lái)高性能鋁合金研究的前沿領(lǐng)域。所謂微合金化強(qiáng)韌化通常是指將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于0.5%的微量元素添加或者復(fù)合添加到鋁合金中借以大幅度提高合金強(qiáng)度和韌性的一種技術(shù)。其中，鈧的添加特別引人注目。
研究工作從哪里入手？科研組的同志一致認(rèn)為“研究工作應(yīng)當(dāng)首先從基礎(chǔ)做起，基礎(chǔ)牢才能做大事。”微量鈧添加到鋁合金中能大幅度提高合金的性能，這種神奇作用的原因是什么？課題組在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，開(kāi)展了微量鈧在鋁鎂系合金中的存在形式及作用機(jī)制研究。他們?cè)O(shè)計(jì)了一系列對(duì)比合金，研究了微量鈧對(duì)目標(biāo)合金晶粒度、再結(jié)晶行為以及對(duì)合金強(qiáng)度和韌性的影響。發(fā)現(xiàn)了一系列有重大意義的研究結(jié)果：關(guān)注鋁箱產(chǎn)業(yè)，幫你完成事業(yè)夢(mèng)想
第一，微量鈧和鋯主要以Al3(Sc,Zr)I和Al3(Sc,Zr)II兩種鋁化物形式存在，鋁化物的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方，點(diǎn)陣常數(shù)為0.410nm，前者是α(Al)基體最有效的晶粒細(xì)化劑，后者與基體共格，強(qiáng)烈釘扎位錯(cuò)和亞晶界，它能強(qiáng)烈抑制合金熱變形過(guò)程和冷軋板材退火過(guò)程的再結(jié)晶；第三，微量鈧和鋯在鋁合金中的強(qiáng)化機(jī)制為細(xì)晶強(qiáng)化、亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化和鋁鈧鋯化合物粒子引起的析出強(qiáng)化。論文《微量Sc和Zr對(duì)Al-Mg合金組織性能的影響》和《微量Sc和Zr對(duì)Al-Zn-Mg合金組織性能影響》分別在材料領(lǐng)域英國(guó)著名刊物《材料科學(xué)與工程》和俄羅斯著名刊物《有色金屬》上發(fā)表，SCI他引數(shù)十次。多名來(lái)自韓國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)的研究者來(lái)信或通過(guò)E-mail索取資料。尹志民教授訪俄期間，還多次與鋁鈧合金研究權(quán)威扎哈羅夫教授和費(fèi)拉多夫教授進(jìn)行了學(xué)術(shù)交流。
第二，微量鈧和鋯復(fù)合添加效果比單獨(dú)添加好，鈧、鋯復(fù)合微合金化是Al-Mg系合金強(qiáng)韌化的有效途徑；
鋁鈧合金基礎(chǔ)研究有了重大突破以后，緊接著的一個(gè)問(wèn)題就是研制開(kāi)發(fā)鋁鈧中間合金。因?yàn)槲⒘库傊荒芡ㄟ^(guò)鋁鈧中間合金的形式加入到鋁合金中，否則“巧婦難為無(wú)米之炊”。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國(guó)鈧資源豐富。
鈧作為一種過(guò)渡族元素以及稀土元素加到鋁及鋁合金中，不僅能夠顯著細(xì)化鑄態(tài)合金晶粒、提高再結(jié)晶溫度從而提高鋁合金的強(qiáng)度和韌性，而且能顯著改善鋁合金的可焊性、耐熱性、抗蝕性、熱穩(wěn)定性和抗中子輻照損傷的作用。因此，鋁鈧合金被認(rèn)為是新一代航天航空、艦船、兵器用高性能鋁合金結(jié)構(gòu)材料。近20年來(lái)，國(guó)際材料界尤其是前蘇聯(lián)，由于軍工戰(zhàn)略方面的需要，對(duì)鋁鈧合金進(jìn)行了大量的研究與開(kāi)發(fā)。國(guó)內(nèi)鋁鈧合金起步較晚，90年代中期還只有少數(shù)幾篇評(píng)述性的文章。然而，這種新合金在航天航空方面的優(yōu)異性能引起了國(guó)防工業(yè)部門的濃厚興趣，有關(guān)應(yīng)用部門希望國(guó)內(nèi)立即開(kāi)展這方面的研究。
“國(guó)家需要就是我們的研究目標(biāo)！”學(xué)科帶頭人尹志民教授敏銳地感覺(jué)到這一信息的重大價(jià)值。這位1987年從加拿大多倫多大學(xué)留學(xué)回國(guó)并長(zhǎng)期從事高性能鋁合金研究的學(xué)者，立即帶領(lǐng)科研室一批青年學(xué)子在這一領(lǐng)域開(kāi)始了艱苦的探索與實(shí)踐。
13881746538
郵箱：1002660191@qq.com
Q Q：1002660191
