报告题目：Al-Mg-Si合金中的溶质团簇与早期析出机制
报告人：李彦军 教授 苏州国家实验室
主持人（邀请人）：查敏教授、贾海龙教授
报告时间：2026年8月22日 10:00-11:30
报告地点：超塑性与塑性研究所报告厅
主办单位： 汽车材料教育部重点实验室 澳门博彩
摘要：AA6xxx系Al-Mg-Si合金因具有高比强度而被广泛应用于汽车工业，其高强度源于时效硬化。在这类合金中，固溶处理与人工时效之间的室温长期存放（即自然时效）过程中，常常会形成高密度、尺寸仅为0.5~1 nm的细小溶质团簇，这会严重延缓人工时效的硬化响应，并降低可达到的峰值时效强度。本研究系统考察了长达1年的自然时效对稀溶质6060合金和浓溶质6082合金人工时效响应的影响。结果表明，自然时效对6082合金的人工时效硬化响应具有强烈的负面效应，但对6060合金却表现出正面效应。为揭示其内在机制，我们利用原子分辨率透射电子显微镜（TEM）和原子探针断层扫描（APT）研究了自然时效过程中形成的溶质团簇及GP区的原子结构。研究发现，自然时效的负面或正面效应取决于合金中形成的GP区类型，其中多重β”-眼状GP区对于时效强化相β”析出相的形成至关重要。基于该机制，我们设计了一种预时效处理工艺，成功逆转了6082合金中自然时效的负面效应，使其在比常规无自然时效处理更短的人工时效时间内，获得了更高的强度和塑性。
Solute clustering and early-stage precipitation in Al-Mg-Si alloys
With high specific strength, AA6xxx Al-Mg-Si alloys are widely applied in automotive industry. Their high strength is achieved by age hardening. In many of the alloys, high density small solute clusters (0.5–1 nm) can form during long-time room temperature storage (i.e. natural aging, NA) between solution treatment and artificial aging (AA), which severely slow down the age-hardening response and lower the achievable peak-aged strength. This work studied the influences of NA up to 1 year on the AA responses of a dilute 6060 alloy and a concentrated 6082 alloy. We demonstrate that NA has a strong negative effect on the age-hardening response during AA of 6082 alloy, while NA has positive effects on AA of 6060 alloy. To understand the mechanism lying behind, we examined the atomic structures of solute clusters and GP zones formed during NA using atomic-resolution transmission electron microscopy (TEM) and atom probe tomography (APT). It is found that the negative or positive effective effects of NA are dependent of the type of GP zones formed in the alloys, where multiple b”-eye type GP zones are crucial for the formation of age hardening phase, b” precipitates. Taking advantage of the mechanism, we designed a pre-aging treatment to reverse the negative NA effect in 6082 alloy, achieving higher strength and ductility by using a shorter AA time than normal AA treatment without NA.
报告人简介：李彦军，苏州国家实验室结构材料研究部，首席科学家。挪威工程院、皇家科澳门博彩院士。1992年本科毕业于吉林工业大学铸造专业，1997年获哈尔滨工业大学材料加工专业工学博士学位。2000年8月至2005年3月先后在NTNU材料工程系和奥斯陆大学（UIO）物理系从事博士后研究。2005年至2007年，任挪威Hydro Aluminum金属材料研究中心冶金专家。2008年至2013年，任挪威科学与工业研究院（SINTEF）材料物理研究室研究员、资深研究员。2013-2026年担任挪威科技大学（NTNU）澳门博彩
与工程系教授，从2018年起兼任挪威矿物与材料表征国家实验室主任。2020年当选挪威工程院院士。2025年当选挪威皇家科学与人文澳门博彩院士。主要研究领域包括合金的凝固、晶粒细化、析出相变与强化、变形与再结晶、晶界偏析与强化、第一性原理计算和微观组织仿真模拟等。在Acta Mater、Int J Plasticity、Nature Comm等期刊发表学术论文200余篇。
