T′/Η′双相铝合金析出行为及强化机制

本书以Al-Zn-Mg-Cu系合金为研究对象，围绕T′/η′双相的析出行为与强化机制展开系统性研究。梳理了Al-Zn-Mg-Cu合金的发展历史、合金元素作用、时效工艺及强化机制，为双相研究奠定理论基础；揭示T′/η′双相的共析出规律，明确Zn/Mg比对双相析出序列的调控作用，以及时效温度对双相尺寸、成分演变的影响；深入分析Zn/Mg比对双相合金微观组织与力学性能的关联，建立双相比例与拉伸强度、断裂行为的对应关系；探索预时效、预拉伸及二者耦合处理对双相析出的调控机制，提出可工业应用的预处理工艺，实现双相尺寸细化与性能优化；研究了双相在热暴露与蠕变条件下的粗化行为，阐明T′相提升合金热稳定性的内在机理，为中高温服役场景下的材料选型提供依据。
本书可供材料科学与工程领域的高校师生、科研人员、工程技术人员等参考。

邹衔，工学博士，重庆工商大学废油资源化技术与装备工程研究中心助理研究员、硕士生导师。2016年、2021年分别于重庆大学材料科学与工程专业获工学学士、博士学位。长期致力于材料科学与工程领域的基础研究与应用探索，主要研究方向包括高性能结构材料与环境友好型功能材料。在高性能结构材料方面，聚焦铝合金微观组织精细表征，系统开展析出相演化行为、结构调控策略及强韧化机制研究，深入揭示多相析出协同作用对材料强度、热稳定性及耐腐蚀性能的调控规律。在环境功能材料方面，面向废油资源化与水环境污染治理的实际工程需求，专注于油水分离膜材料及水体污染物高效吸附材料的设计制备与性能优化，旨在为
工业含油废物处理和水体深度净化提供具有应用前景的材料方案。

第1章 绪论001 　
1.1 　Al-Zn-Mg-Cu 合金的发展历史和研究现状004
1.1.1　发展历史004
1.1.2　研究现状009
1.2 　Al-Zn-Mg-Cu 合金中的合金元素011
1.2.1　主合金元素011
1.2.2　微量元素012
1.2.3　杂质元素013
1.3 　时效热处理工艺014
1.3.1　单级时效014
1.3.2　多级时效014
1.3.3　其他时效工艺016
1.4 　时效析出相019
1.4.1　时效析出序列019
1.4.2　团簇和GP 区020
1.4.3　η′相和η 相022
1.4.4　T′相和T 相025
1.5 　强化机制027
1.5.1　晶界强化027
1.5.2　位错强化028
1.5.3　固溶强化028
1.5.4　析出强化029

第2章 双相共析出行为034 　
2.1 　引言035
2.2 　T′相和η′相的时效析出行为036
2.2.1　时效硬化曲线036
2.2.2　时效过程中的微观组织演变037
2.3 　T′相和η′相的成分演变规律044
2.3.1　时效过程中析出相的成分演变044
2.3.2　析出相成分与尺寸之间的关系048
2.4 　T′相和η′相的相分数调控053
2.4.1　单级时效过程中的析出行为054
2.4.2　双级时效过程中的析出行为059
2.4.3　时效温度及路径相关的析出行为062
2.5 　T′相和η′相的强化效果066
2.5.1　微应变066
2.5.2　宏观强度067
2.6 　本章小结069

第3章 双相合金的力学性能及微观组织071 　
3.1 　引言072
3.2 　固溶处理前后的微观组织073
3.2.1　热轧态074
3.2.2　固溶淬火态075
3.3 　双相合金的力学性能077
3.3.1　时效硬化曲线077
3.3.2　拉伸性能及断裂行为078
3.4 　双相合金的微观组织082
3.4.1　峰时效态合金的微观组织082
3.4.2　Zn/Mg 对析出行为的影响092
3.5 　双相合金中析出相的成分095
3.5.1　峰时效基体及析出相成分特征095
3.5.2　T′和η′相的成分099
3.5.3　Zn/Mg 对析出相成分的影响102
3.6 　强化机理105
3.7 　本章小结109

第4章 预处理对双相合金力学性能及微观组织的调控110 　
4.1 　引言111
4.2 　预时效双相合金的力学性能及微观组织112
4.2.1　预时效后合金的时效曲线112
4.2.2　预时效后人工时效合金的拉伸性能115
4.2.3　预时效后人工时效合金的微观组织118
4.2.4　预时效对合金析出行为的影响125
4.3 　预拉伸双相合金的力学性能及微观组织127
4.3.1　预拉伸后合金的时效曲线128
4.3.2　预拉伸后人工时效合金的微观组织130
4.3.3　预拉伸对合金析出行为的影响135
4.4 　耦合预时效和预拉伸后人工时效合金的力学性能及微观组织137
4.4.1　耦合预时效和预拉伸后合金的时效曲线138
4.4.2　耦合预时效和预拉伸后人工时效合金的微观组织140
4.4.3　耦合预时效和预拉伸对合金析出行为的影响150
4.5 　本章小结155

第5章 析出相的粗化行为及其对合金热稳定性的影响157 　
5.1 　引言158
5.2 　热暴露过程中力学性能的演变159
5.2.1　硬度与电导率159
5.2.2　拉伸力学性能162
5.3 　热暴露过程中的微观组织演变168
5.3.1　晶界微观组织168
5.3.2　晶内微观组织172
5.4 　析出相的粗化机制177
5.4.1　析出相粗化动力学177
5.4.2　Zn 和Mg 含量对析出相粗化行为的影响180
5.5 　高温拉伸力学性能184
5.5.1　高温拉伸曲线及断口形貌184
5.5.2　高温拉伸后的微观组织187
5.6 　拉伸蠕变行为研究192
5.6.1　应力对合金蠕变行为的影响192
5.6.2　温度对合金蠕变行为的影响196
5.6.3　应力指数与蠕变激活能200
5.7 　本章小结202
　
参考文献204