铸造铝合金A356焊接接头组织和性能研究

以A356铸造铝合金作为研究对象,进行了显微组织、力学性能和硬度检测,并对焊后试件进行了固溶+时效热处理和力学性能检测。结果表明,铸造铝合金A356焊接接头强度可达到160MPa,断裂在热影响区,固溶+时效热处理后强度可提高到289MPa;焊接熔合线处存在部分熔化区,凝固后形成比以前更致密的共晶组织,接头硬度最低值为76HV1,位于距离焊缝中心12mm的热影响区。     

超声波处理对铸造铝合金组织和力学性能的影响

通过传统的铝合金熔炼方法获得A356铝合金熔体,利用超声波振动研究超声波处理对铸造铝合金组织和力学性能的影响。研究结果表明:超声波振动能够改善、细化A356铝合金晶粒。经过超声波振动过后,合金的组织晶粒逐渐变小变细,形状由不规则的鱼骨状向圆形状转变,组织分布慢慢均匀,成分偏析现象没有那么明显。特别是在超声波振动10min的状态下,合金的晶粒组织较为均匀,成分分布较为均匀。超声波振动提高A356铝合金的力学性能,经超声波振动后,A356铝合金表现出较好的力学性能。尤其是当超声波振动10 min时,A356铝合金的抗拉强度达到了260MPa,力学性能最优。     

稀土Ce对A356铝合金力学性能及显微组织的影响

运用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和万能电子拉伸试验机等研究了稀土Ce对A356铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,稀土Ce是A356铝合金的一种优良变质剂,不但能使α-Al初生相晶粒得到细化,而且能使共晶硅变得细小、圆整且分布均匀。稀土Ce在A356铝合金中主要以稀土金属间化合物Al_(11)Ce_3相存在。当Ce添加量为0.04%时,A356铝合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率分别为307.5 MPa、239 MPa、7.72%,比未添加Ce的A356铝合金分别提高了7.89%、24.48%和108.09%。     

6061-T6/A356-T6铝合金焊接工艺研究

选用6mm厚的A356-T6/6061-T6异种铝合金进行对接焊接试验,并分析焊接接头的力学性能、微观组织及硬度分布。结果表明,焊接之后,6061铝合金侧部分熔融区内出现晶界液化现象,晶界液化组织由α-Al固溶体贫化区+晶界共晶体组成,焊接后接头抗拉强度达到190MPa,接头硬度最低点位于A356铸件侧熔合线位置处,为整个焊接接头的最薄弱位置。     

锰和硼结合振动对再生铝组织和力学性能的影响

通过复合添加Mn,B并结合机械振动研究了再生铝合金A356的显微组织形态、分布及力学性能,探讨了复合添加Mn,B和机械振动对合金凝固过程的作用和组织细化的机制。结果表明:单独添加Mn元素能显著改善再生铝合金A356中的富铁相形貌,富铁相形貌基本呈汉字状;施加机械振动后,合金中含Mn元素的四元富铁相开始聚集形成多边形块状富铁相,且晶内弥散分布的富铁相数目减少。复合添加Mn,B元素可有效降低再生铝合金A356中杂质铁含量,当添加Mn=1.2Fe(质量比)和3%Al-3B(质量分数)合金时,合金中杂质铁含量从0.96%降低至0.43%,除铁率为55.2%,其合金中的晶粒大小较单独添加Mn元素处理的更为细小,且合金组织中的富铁相的数量较单独添加Mn元素的少。对其施加频率为30Hz的振动后,合金力学性能达到最优,其室温抗拉强度和伸长率分别为177MPa,10.92%。     

A356铝合金的强韧化工艺研究

研究了A356铝合金的组织结构特点及强韧化工艺控制,通过采取细化组织、硅相变质、微合金化处理及优化热处理工艺等措施和手段提高车轮用A356铝合金的强韧化效果.     

Ce和Cu复合合金化对A356.2合金组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、室温拉伸试验机等研究了Ce和Cu复合合金化对A356.2铝合金组织和力学性能的影响。结果表明，在单独添加Ce时，随着Ce含量的增加，A356.2铝合金中的α-Al相得到不同程度的细化，在添加0.1%的Ce时，合金中α-Al相的二次枝晶臂间距最小为29.6μm,其抗拉强度最佳，为310.8 MPa。因此选用0.1%Ce和不同含量的Cu来研究其对A356.2合金组织和力学性能的影响，随着Cu含量增加，A356.2合金中α-Al相得到细化，共晶Si得到有效的变质，并且出现新的Al₂Cu和Al₈Cu₄Ce相，起到固溶强化和弥散强化的作用，提高了合金的强度。在添加1.5%Cu和0.1%的Ce后，A356.2铝合金力学性能最好，抗拉强度为350.75 MPa,屈服强度为273.80 MPa,延伸率为6.52%。     

时效工艺对新型超高强高韧7A56铝合金厚板组织和性能的影响

研究了单级时效和三级时效工艺对新型超高强高韧7A56铝合金厚板组织和性能的影响。采用透射电镜、布氏硬度计、金属材料断裂韧度实验机、热差扫描仪以及多功能拉伸实验机等多种检测仪器,对7A56铝合金厚板在不同时效工艺下的组织和性能进行了表征与测试。结果表明：7A56铝合金厚板单级峰值时效工艺为120℃/24 h,抗拉强度达到636 MPa,断裂韧性达到26.12 MPa·m^1/2;三级时效工艺可以有效提升7A56铝合金厚板强度与韧性的匹配程度,三级时效制度为120℃/24h+175℃/90 min+120℃/24 h,抗拉强度达到626 MPa,断裂韧性达到31.56 MPa·m^1/2。     

A356合金力学性能的工艺研究

叙述了金属锶对A356合金的变质处理，采用复合净化工艺，型腔多点冷却等技术措施，明显提高A356铝合金的力学性能。研究得出一个比较成熟的A356铝合金复杂零件的生产工艺，可供广大材料工作者借鉴。     

压力对A380铝合金的铸造组织和力学性能的影响

对A380铝合金进行了挤压铸造成型和传统重力铸造成型,并制得试样.采用偏光显微镜、扫描电镜、定量金相分析、拉伸性能测试等手段,研究在不同压力下挤压铸造A380铝合金的铸造组织和力学性能.结果表明:当压力在0~75 MPa范围内时,随着压力的增加,一次枝晶臂尺寸和气孔率得到大幅下降,共晶组织体积分数增加;二次枝晶臂间距减小;针状富铁β-Al₅ FeSi相尺寸大幅度减小,同时有部分汉字状α-Al₈(Fe,Mn)₃Si₂相生成.当压力在75~100 MPa范围内时,压力继续增加对合金组织细化、第二相形貌改善和力学性能提高的作用不明显.挤压铸造试件与重力铸造试件相比,气孔率减小,显微组织细化,力学性能显著提高.当压力为75 MPa时,挤压铸造A380铝合金的铸态抗拉强度和伸长率分别比重力铸造提高19%和65%.      

2024/7075异质铝合金电弧增材成形界面的组织性能

采用电弧增材制造技术在7075铝合金基材上成形2024铝合金试样，研究了不同工艺参数下异质铝合金界面的成形工艺性，以及热处理前后2024/7075异质铝合金电弧增材成形界面的显微组织和力学性能。结果表明，电弧增材成形过程的热输入增加，则2024/7075异质铝合金之间的铺展效果更好；2024/7075异质铝合金电弧增材界面区域内Mg、Zn、Cu元素含量较高，沉积态界面组织第二相沿结合界面连续分布，热处理态界面组织第二相粒子呈现点状、棒状、块状弥散分布；热处理后2024/7075异质铝合金界面的抗拉强度为388MPa，与沉积态相比力学性能显著提高。     

5A12铝合金棒材生产工艺研究

为提升5A12铝合金棒材的力学性能,使其达到一定的指标要求,从5A12铝合金成分、组织特性出发,采用挤压变形强化和固溶强化两种方法,系统研究了挤压工艺和固溶热处理工艺对力学拉伸性能的影响.研究表明,高温挤压变形和固溶强化热处理同时进行才能有效提高5A12铝合金棒材的力学性能,单独使用其中任何一种方式,效果均不理想.对于...     

铝合金灰焙烧-酸洗除杂新工艺

铝合金灰是铝工业生产中产生的危险废弃物，成分较为复杂，但因其含有含量较高的氧化铝，具有较大的回收利用价值。提出了一种铝合金灰焙烧-酸洗除杂工艺，主要考察酸洗过程中酸种类、酸浓度、反应温度、浸出时间、液固比等因素对铝合金灰除杂的影响。通过XRD及XRF对铝合金灰除杂前后的物相及元素成分进行分析。研究结果表明，最佳酸洗除杂条件是酸种类为硫酸、酸浓度为1 mol/L、反应温度为60℃、浸出时间为30 min、液固比为10 mL/g;经酸洗除杂后铝合金灰的物相主要为氧化铝(α-Al₂O₃)及镁铝尖晶石(MgAl₂O₄),两者所占比例之和约为94%,其中氧化铝质量分数可达82.73%。本研究为铝合金灰的资源化用提供了新思路。     

稀土细化剂对半固态A356铝合金等温热处理组织的影响

利用低温浇注与晶粒细化法制备了半固态A356铝合金坯料,研究了在细化剂作用下等温热处理工艺条件对其组织的影响规律.研究结果表明,稀土细化剂的加入对试样等温热处理前的铸态组织和热处理后的加热组织都有明显的改善作用,且稀土细化及低温浇注共同作用时,所获得的半固态非枝晶A356铝合金试样等温热处理最佳工艺条件为583℃下保温30 min,此时坯料触变性良好,其晶粒平均圆度达到0.83,晶粒平均等积圆直径达到80μm.     

立弯式浇道对半固态A356铝合金浆料组织的影响

采用立弯式浇道制备A356铝合金半固态浆料,研究了浇注温度对A356铝合金半固态浆料组织的影响,并考察了浆料经过均热处理后的组织。结果表明,采用立弯式浇道可以制备出半固态浆料,在本实验条件下,获得理想的半固态A356铝合金浆料的浇注温度为630℃和640℃,而且随着浇注温度的降低,初生相的形态由树枝状→蔷薇状→颗粒状转变;经过感应均热后,初生相更圆整,且尺寸、分布都很均匀。     

Ce对A356合金的影响及细化机制的研究

研究了Ce对A356铝合金晶粒细化的效果以及对其力学性能的影响。结果表明:在未添加稀土Ce时,A356铝合金结晶时,其中的初生相α-Al呈现为粗大的树枝状。在添加不同量的稀土Ce时,A356铝合金中的初生相α-Al明显得到细化,树枝状晶转化为等轴晶。在Ce合金添加量为0. 1%时其细化效果最好,α-Al的等效直径和形状因子均达到最优水平,分别为24. 5μm和0. 61;二次枝晶臂间距最小,平均二次枝晶臂间距为14. 63μm;其力学性能也达到最佳,抗拉强度和延伸率分别为165. 89 MPa和3. 5%,合金的硬度为HV 77. 6。添加量超过0. 1%时,其细化效果会随着添加量的增加而逐渐减弱。稀土Ce对于合金晶粒细化比较符合异质形核理论,Al-Ce中间合金中的Al11Ce3和α-Al具有相似的晶体结构,而且晶格常数也能与之相对应。在A356合金液中添加Al-Ce中间合金时,Al11Ce3粒子作为A356合金凝固时的异质形核点从而促进细化。     

稀土La对半固态A356初生相细化机制的研究

利用Al-La稀土中间合金对液态A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了稀土La对所制备半固态A356铝合金的初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,含有适量稀土La的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌.稀土La对半固态A356铝合金的初生α相细化机理可能与稀土在铝合金中诱发的共晶反应有关.     

4032铝合金棒材热处理工艺研究

用金相显微镜和万能材料试验机等技术研究了4032铝合金挤压棒材的热处理组织和力学性能。研究结果表明,对于4032铝合金挤压棒材,经固溶处理520±2℃×3h、自然时效3h、人工时效170±2℃×200min处理后,获得最佳的综合力学性能,其抗拉强度达378MPa,屈服强度达329MPa,断后伸长率达5.3%。     

原位合成制备AlN弥散强化2024铝合金的研究

通过在氮气气氛下部分氮化Al-Mg-Cu合金压坯,再进行烧结和热挤压致密化的新工艺制备了Al N弥散强化2024铝合金。对Al N弥散强化2024铝合金的微观组织和力学性能进行了初步研究。透射电镜和X射线衍射表明,Al-Mg-Cu合金压坯经过氮化后生成了Al N颗粒。这种合金经过热挤压和热处理后表现出优异的力学性能。含有7.95%(体积分数)Al N弥散强化的2024铝合金经过挤压后并热处理的抗拉强度和屈服强度分别达到665 MPa和553 MPa。     

7075-T73511铝合金热处理工艺研究

通过正交试验分析不同的热处理制度对7075铝合金力学性能及电导率的影响规律,解决了7075铝合金热处理后力学性能与电导率难以同时满足标准的问题。研究结果表明,二次固溶时间对7075合金的电导率影响最大。在满足标准的前提下,最佳处理工艺为:预应变1%+二次固溶462℃×150 min+双级时效(105℃×8 h+175℃×10 h),此时屈服强度为488MPa,抗拉强度为552 MPa,伸长率为16.5%,电导率为39.5%IACS。