成形工艺参数对触变成形AZ91D镁合金滑动磨损性能的影响

研究了模具温度、锭料加热温度和加热时间对触变成形AZ91D镁合金滑动摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着模具温度的升高,合金的磨损率逐渐升高;随着锭料加热温度的升高,合金的磨损率先降低后升高;随着锭料加热时间的增加,合金的磨损率逐渐升高。不同的触变成形工艺参数对AZ91D镁合金的摩擦系数影响不大。     

触变成型工艺对AZ91D镁合金摩擦磨损行为的影响

以触变成型AZ91D镁合金为对象,研究了坯料保温温度、加热时间和模具预热温度对其摩擦磨损行为的影响。结果表明:触变成型工艺能显著提高材料的耐磨性,其最佳成型工艺参数为:坯料保温温度585℃、加热时间60min、模具预热温度300℃。在较低摩擦载荷下,AZ91D镁合金表面易形成Mg O、Al2O3氧化薄膜,其在连续接触的切应力往复作用下易脱落又生成新的氧化薄膜而产生氧化磨损。随着摩擦载荷的增加,磨屑由片状剥层向棉絮团状转变,且粘着力增加,合金逐渐发生轻微剥层磨损、轻微粘着磨损和严重粘着磨损。     

pH值对触变成形和金属型铸造AZ91D镁合金试样应力腐蚀行为的影响

采用静载荷实验和扫描电镜,研究了pH值对触变成形和金属型AZ91D镁合金应力腐蚀行为的影响。通过对试验现象、试样断裂时间及断口形貌的对比分析,结果表明:触变成形AZ91D镁合金的抗应力腐蚀敏感性明显高于金属型AZ91D镁合金的。主要是由于触变成形工艺的优良性,使得镁合金的组织在二次加热等温处理的过程中具有了球状的组织结构,而并非像金属型那样的树枝晶状的组织。同时这种成形工艺也降低了铸件的缩松、气孔和氧化夹杂等缺陷。     

AZ91D镁合金的触变成形及其磨损性能的研究

研究了加热时间和模具预热温度对AZ91D镁合金触变成形性、组织和磨损性能的影响。结果表明，适合AZ91D镁合金触变成形的最佳加热时间为90min(在585℃)，模具预热温度为350℃；在此工艺条件下，初生相颗粒较圆整、粒度较小，组织最致密，相应地，其耐磨性也最好；与金属型铸造相比，触变成形显著地减少了缩松，因而，也明显地提高了耐磨性。     

AZ91D镁合金半固态触变成形的数值模拟

采用商业有限元软件DEFORM3DTM对半固态镁合金AZ91D的触变成形过程进行了数值模拟,并利用自制的模具,在加热到570℃保温不同时间的情况下,对AZ91D镁合金半固态坯料进行触变成形试验。通过模拟分析的结果与试验的实际结果进行对比,得出了最佳触变成形工艺参数,同时,在一定程度上验证了数值模拟分析结果的可靠性。     

温度和时间对触变成型AZ91D镁合金摩擦磨损行为的影响

以AZ91D镁合金为对象,研究了触变成型坯料保温温度、加热时间和模具预热温度对摩擦磨损性能的影响,通过磨痕面、磨屑的SEM和EDS分析,优化了成型工艺参数并探讨了磨损机理。结果表明:触变成型工艺能显著提高合金的耐磨性,相对理想的成型工艺参数为保温温度585℃、加热时间60 min、预热温度300℃。较低载荷下,AZ91D镁合金主要发生氧化磨损,摩擦表面易形成MgO、Al_2O_3氧化薄膜,其在连续接触的切应力往复作用下极易脱落而生成新的氧化膜,磨屑呈细小颗粒。随着试验载荷的增加,磨痕面可观察到唇边撕裂和不同程度的塑性变形迹象,合金发生轻微剥层磨损、轻微粘着磨损到严重粘着磨损的转换,磨屑由片状剥层向棉絮团状转变,堆积在磨道两侧且粘着力明显增加。     

流变压铸与液态压铸成形AZ91D镁合金的摩擦磨损性能

采用MM-200型磨损试验机,研究了干滑动摩擦条件下液态压铸成形和流变压铸成形镁合金AZ91D的摩擦磨损性能.试验结果表明,流变压铸成形镁合金AZ91D的磨损速率和摩擦系数均比液态压铸成形试样的要高.两者的磨损速率和摩擦系数均随着载荷的增大而增大,当载荷增大到250 N之后,其磨损质量损失反而降低.随着磨损时间的增加,材料的磨损质量损失成线性比例迅速增加,摩擦系数则基本保持不变.对磨偶件的转速越高,压铸镁合金的磨损质量损失越大,摩擦系数越小.     

热处理对半固态触变成形镁合金组织与力学性能的影响

研究了固溶处理对金属型铸造成形及半固态触变成形镁合金AZ91D组织与性能的影响。半固态触变成形使镁合金组织中的α-Mg固溶体由树枝状转变为球状,其抗拉强度和伸长率得到大幅度的提高;同时,由于固溶强化作用使镁合金的抗拉强度、伸长率与普通金属型铸造成形相比提高幅度达51.6%和248.11%。     

回料转速对触变注射AZ91D镁合金性能的影响

研究了触变注射工艺参数回料转速对AZ91D镁合金组织和性能的影响.结果表明随着回料转速的提高,固相率降低,固相颗粒尺寸减小,其形状更趋于球形圆整化,但产品的致密性变差;同时,产品的强度和延展性随回料转速的增加而增加,最大强度高于ASTM压铸AZ91D的27%,最大伸长率高于ASTM标准压铸AZ91D的90%,明显体现出了触变注射的优越性;固相率对触变注射AZ91D的性能有一定的影响,随着固相率的增加,其强度和伸长率得到了提高,这主要是由α-Mg和β-Mg17Al12之间的界面在组织中的分布决定的.所以虽然提高回料转速能提高力学性能,但是为了得到综合性能好的产品,不能选择过高的回料转速.     

镁合金汽车轮毂半固态触变成形的刚-粘塑性有限元分析

镁及镁合金由于具有比重低、较高的比强度和比刚度、优良的电磁屏蔽性和阻尼性能等优点,日益受到人们的关注,作为结构和功能元件已越来越多的应用于汽车、电子等行业。采用半固态方法生产的镁及镁合金零部件,可以大大降低或消除通常压铸方法产生的气孔或疏松。采用Gleeble-1500热模拟机,对半固态AZ91D镁合金进行大量、系统的单向压缩试验,以此研究AZ91D镁合金在半固态温度区间的变形力学行为,建立AZ91D合金不同温度、应变和应变速率下的粘塑性本构关系,在此基础上采用DEFORM-3D商用软件模拟镁合金轮毂触变成形过程,得到触变成形过程流动和应力-应变场以及他们之间的关系。上述工作为镁合金半固态触变成形过程的实际应用和零件质量的提高打下基础。     

Corrosion behaviour of thixoformed and heat-treated ZA27 alloys in NaCl solution

The influence of corrosion on the microstructure of thixoformed and heat-treated ZA27 alloys was investigated. The microstructure of ZA27 alloy was affected by heat treatment. The process of electrochemical corrosion occurs in both ZA27 alloys through the area of η phase. According to the results of immersion test and electrochemical measurements, the corrosion rate of the thixoformed ZA27 alloy is at least 50% lower than that of the thixoformed and thermally processed alloy. This indicates the unfavourable influence of applied heat treatment (T4 regime) on the corrosion resistance of the thixoformed ZA27 alloy.     

Broad-beam laser cladding of Al-Si alloy coating on AZ91HP magnesium alloy

In the present study, an attempt was made to improve the wear resistance and the corrosion resistance of AZ91HP magnesium alloy by laser cladding Al-Si eutectic alloy. The results showed that the clad layer mainly consisted of Mg₂Si, Mg₁₇Al₁₂ and Mg₂Al₃ phases. The microstructure of the bonding zone changed from columnar grains to equiaxial grains along the direction of heat-flow. The heat-affected zone consisted of α-Mg and α-Mg + β-Mg₁₇Al₁₂ eutectic. The formation of multiple Mg intermetallic compounds allowed the clad layer to exhibit higher hardness, better wear resistance and corrosion resistance.     

低碳Fe基Nb-Ti-V微合金化堆焊层的显微组织与性能

针对焊接快速成形耐磨功能零部件的需求,采用Nb-Ti-V微合金化的方法制备了一种低碳Fe基金属芯焊丝作为焊接成形材料,采用基于熔化极气体保护焊的焊接快速成形技术制备堆焊层试样,对其显微组织和性能进行了研究.显微组织分析表明:堆焊层金属无气孔和裂纹缺陷,主要组织是铁素体和板条马氏体,沿堆积高度方向上,马氏体的板条由粗大变为细小.堆焊层的硬度测试表明:显微硬度平均值为422.7 HV,具有一定的机加工性.干摩擦磨损试验表明:堆焊层的耐磨性是45钢的2.41倍.     

SiC/Ni基合金激光熔覆层磨损性的研究

采用扫描电子显微镜、盘销式摩擦磨损试验机等方法对45钢表面SiC／Ni基合金激光熔覆层的组织和磨损性进行了试验分析。结果表明，激光熔覆后试样从表面至心部可分为熔覆区、结合区、热影响区和基体。熔覆层显微组织以枝状晶和胞状晶为主，结合层以细晶为主，激光熔覆层与基体结合良好。磨损试验结果显示激光熔覆可显著改善钢的耐磨性，SiC／Ni基合金复合熔覆层比Ni基合金熔覆层具有更好的耐磨性；在一定成分范围内，适当提高熔覆层中SiC的含量，可提高材料的耐磨损性能。     

QT-500球墨铸铁表面激光熔覆镍基合金的组织与性能

利用DL-T5000型二氧化碳激光器在QT-500球墨铸铁表面熔覆镍基合金,分析了激光熔覆层的显微组织,测试了其显微硬度及磨损性能。结果表明:所制得熔覆层组织致密、无裂纹,与基体形成了良好的冶金结合。从熔覆层表面到基体热影响区,组织依次为大量的树枝晶、等轴晶、树枝晶。熔覆层的硬度较基体提高了5倍,熔覆层的总磨损率大约为基体的1/6。熔覆层耐磨性能增强的主要原因是镍基合金与涂层元素镍、铬等固溶强化和碳化物等析出相的强化作用。     

Ni60/铝青铜喷涂后定向凝固涂层的微观结构与耐磨性

目的为有效提高涂层的耐磨性能,提出制备定向结构复合涂层,通过评估其性能及结构特征,探索定向结构在涂层制备中的应用。方法以Ni60/铝青铜为研究对象,采用感应重熔+强制冷却技术对预制涂层进行处理,制备定向凝固复合涂层。借助销盘式摩擦试验机、OM、SEM、XRD、显微硬度计对其摩擦学行为、微观组织形貌、显微硬度进行表征研究。结果摩擦磨损试验表明,相对于预制涂层,在载荷分别为50、100、150 N时,重熔涂层的体积磨损率分别降低了85%、80%、82%,而定向凝固涂层的体积磨损率分别降低了93%、84%、86%,定向凝固涂层具有更好的耐磨性能。微观结构分析表明,重熔涂层和定向凝固涂层与基体均形成了牢固的冶金结合,而定向凝固涂层组织基本控制了晶粒沿着热流方向生长,并形成硬质相包裹枝晶的裹壳结构。定向凝固涂层随载荷的升高,摩擦系数保持稳定。结论通过感应重熔+强制冷却技术制备了定向凝固Ni60/铝青铜复合涂层,其定向结构的形成使涂层具有更加优越的耐磨性能。     

铬和钼对精铸热锻模具钢高温磨损行为的影响

采用销盘式高温磨损试验机,研究不同Cr、Mo含量的精铸热锻模具钢的高温磨损行为;通过TEM、SEM和XRD分析,研究钢的显微组织和磨损表面的形貌和结构;探讨了成分、组织、性能与高温磨损的关系及高温磨损机理。结果表明,随着Cr、Mo分别从3%和2%增加到5%和4%,热稳定性和硬度分别得到明显降低或略提高,当含4.0%Cr和3.0%Mo时,耐磨性最好。高温磨损抗力对钢的热稳定性和热强性变化不敏感,而对钢的组织或韧性变化极敏感。过高的铬（5%）虽降低热稳定性和热强性,但仍具有较高的高温耐磨性;而过高的钼（4%）虽然热稳定性和热强性提高,由于Mo6C沿晶界或板条界析出,韧性降低,则高温耐磨性明显降低。精铸热锻模具钢高温磨损机理为氧化磨损和氧化物的疲劳剥落,磨面上产生的氧化物主要为Fe3O4和Fe2O3,其对磨损起到保护作用,氧化物的疲劳剥落导致磨损。     

Effect of composition and processing route on the wear behaviour of Al–Si alloys

The wear behaviour of five Al–Si alloys, with Si contents between 12% and 16% and different Cu and Ni additions, has been studied using pin-on-disc tests. The importance of alloying elements and alloy processing has been proven. New thixoformed microstructures showed better wear resistance than alloys produced in metallic moulds.     

电磁感应合成碳化钛—灰铸铁复合材料的研究

用钛丝作为增强相的原材料,用电磁感应熔渗法,制得了碳化钛增强铁基复合材料。对TiC/Fe复合材料的微观组织、摩擦磨损行为进行了研究,结果表明:制备得到的TiC硬质相,沿原来钛丝方向分布较为均匀;复合试样的耐磨性是灰铸铁的4.08倍,磨损机理为微区破裂机制和显微犁削机制共同作用。