挤压工艺对Mg-0.6Zr-0.5Y合金力学和阻尼性能的影响

系统地研究了挤压温度和挤压比对Mg-0.6Zr-0.5Y合金力学和阻尼性能的影响规律.采用光学金相显微镜、电子式万能试验机及动态机械分析仪(DMA)等手段分析合金显微组织、力学和阻尼性能的变化,并讨论了晶粒细化与合金力学和阻尼机理之间的内在联系.研究发现,合金在挤压过程中发生了动态再结晶,晶粒显著细化,使综合力学性能得...     

热挤压铸态ZA27合金阻尼性能研究

对铸态ZA27合金在250℃进行了挤压比为7的热挤压,利用多功能内耗仪测试合金的阻尼。结果表明,挤压ZA27合金的阻尼随着温度升高而升高,随频率增大而减小,与应变振幅无关。挤压可提高合金阻尼,温度越高,提高幅度越明显。如25℃时挤压可使合金阻尼提高17%,而145℃时则提高了44%。热挤压使ZA27合金晶粒细化,位错增多,从而提高了合金阻尼。     

挤压温度对Mg-5.3Gd-2.6Y-1.1Nd-0.3Zr合金的力学性能和耐生物腐蚀性能的影响

在不同温度下对均匀化处理后的Mg-5.3Gd-2.6Y-1.1Nd-0.3Zr(质量分数/%)镁合金进行挤压。利用光学显微镜和拉伸实验对比研究固溶态铸锭、不同挤压温度合金的显微组织和力学性能,采用析氢法、失重法和极化曲线实验综合测试合金在Hank’s人体模拟液中的耐生物腐蚀性能,利用扫描电子显微镜观察腐蚀后合金的表面腐蚀形貌。结果表明:随着挤压温度的降低,合金的晶粒不断细化,强度及塑性不断提高,其中390℃温度下挤压得到的合金屈服强度达到223.4MPa,较固溶态铸锭(139.8MPa)提升约60%,且挤压后的合金在Hank’s体液中具有更高的耐腐蚀性,随着挤压温度的降低,合金的耐蚀性先升高后降低,450℃挤压的棒材耐生物腐蚀性能最优,腐蚀速率为0.74mm/a。     

中低温挤压Mg-1.5Zn-0.2Ca合金组织与性能研究

晶粒细化可以有效改善镁合金的力学性能.基于此,以Mg-1.5Zn-0.2Ca合金作为研究对象,通过中低温挤压变形工艺对Mg-1.5Zn-0.2Ca合金组织进行调控,进而对其变形后的组织及性能进行分析.结果表明:随着挤压温度降低,Mg-1.5Zn-0.2Ca合金的塑性变形机制发生转变,变形后的晶粒尺寸逐渐减小,综合力学性能增强.280℃挤压变形时,合金以基面滑移及孪生协调变形为主,动态再结晶后的平均晶粒尺寸约为5.3μm,此时合金的屈服强度为95 MPa,抗拉强度为186 MPa,延伸率为22％.     

ECAP法制备细晶ZK60镁合金的微观组织与力学性能

利用等通道转角挤压法(ECAP)制备出了细晶ZK60合金,通过金相组织观察,拉伸性能测试,EBSD和透射电镜(TEM)研究了不同挤压温度和挤压道次对合金组织与性能的影响.结果表明:ZK60镁合金在210～240℃温度范围内进行ECAP挤压能获得较好的晶粒细化效果;在240℃进行ECAP挤压时,随着挤压道次的增加,合金晶...     

MB2镁合金变形组织性能研究

为了探讨镁合金铸造组织在较低温度下变形时对组织性能的影响,采用现代冶金分析和测试方法,研究了MB2镁合金铸棒在不同变形温度和变形程度下组织演变过程和再结晶行为,并对各变形条件下试样进行拉伸实验.结果表明,通过挤压变形及动态再结晶,可以显著细化铸造MB2合金的晶粒,其尺寸可由铸态的约100 μm减少到5μm;随变形温度的升高,MB2合金的抗拉强度下降,达到一定温度后,趋于稳定;在相同的变形程度下,随着变形温度的升高,晶粒有长大的趋势.     

马氏体相变温度变化对TiNi合金磨损性能的影响

利用等通道转角挤压工艺原理，在挤压模具通道转角为90°，温度为750、850℃，挤压速率为25mm／s条件下，对TiNi合金进行晶粒细化加工处理。在干摩擦条件下对细晶TiNi合金的磨损特性进行了实验研究。结果表明，原态钛镍合金的晶粒由60μm细化到小于10μm，晶粒细化后的TiNi合金的耐磨性能得到显著提高。分析了马氏体相变温度变化对TiNi合金耐磨性能的影响机理。     

微量硼对 CuZnAl 形状记忆合金性能的影响

采用电阻法、定量金相、拉伸试验和扫描电镜等方法,研究了微量硼对 CuZnAl 合金晶粒尺寸、晶粒生长动力学、马氏体相变温度、记忆性能和力学性能的影响。研究发现,微量硼可有效地细化 CuZnAl 合金的晶粒,显著改善合金的力学性能,同时保持合金的优良记忆性能。硼是降低CuZnAl 合金相变温度的元素,但微量硼的作用其小。讨论了晶粒细化机制以及力学性能提高的原因。     

超细晶铜力学和阻尼性能及微观结构研究

在众多阻尼材料中,金属阻尼材料既能满足高阻尼减振降噪性能,又具有较高的强度,是理想的阻尼材料。为了提高商业纯铜的力学性能,分析晶粒细化程度对纯铜力学性能和阻尼性能的影响,在室温下对商业纯铜棒进行12道次B_C路径等通道转角挤压(ECAP)实验。对挤压后样品进行单轴微拉伸试验和高循环拉伸疲劳试验研究其力学性能;通过动态力学分析仪测量材料的阻尼性能;利用光学显微镜、场发射透射电子显微镜和场发射扫描电子显微镜分析了材料的微观结构和疲劳断口形貌。结果表明:等通道转角挤压后的样品晶粒细化,极限强度、屈服强度和阻尼性能均显著提高,但塑性和疲劳强度随之降低。8道次挤压后,晶粒细化效果达到饱和状态。8道次挤压后纯铜的抗拉强度从297.0 MPa增加到410.7 MPa,屈服强度由276 MPa增加到401.2 MPa;4道次和8道次挤压后纯铜的内耗活化能分别为0.65和1.11 eV。断裂伸长率从18.4%降至14.4%;4道次和8道次挤压后纯铜的疲劳强度分别为109和102 MPa,断裂机制从韧性断裂向脆性断裂转变。     

坯料温度对AZ31镁合金反挤成形的影响

在300～400℃温度范围内,挤压比λ=5的条件下,对铸造态AZ31镁合金的反挤压成形进行了实验研究,分析了挤压变形力、挤压成形性以及组织性能的变化规律.实验结果表明:AZ31镁合金在300～400℃范围内反挤成形,随变形温度的升高,挤压变形力呈现下降的趋势;而△T(坯料温度的不均匀度)的增大,使得挤压件表面质量变差,外表面出现垂直于挤压方向的横向裂纹;随变形温度的降低,挤压件晶粒逐步细化,硬度上升.为AZ31镁合金反挤压变形温度的优化提供了基础.     

挤压变形Al—0．8％Mg—0．6％Si—xSc合金的显微组织与力学性能

本文针对挤压变形Al—0．8％Mg—O．6％Si-xSc合金的显微组织和拉伸性能进行了研究,以确定稀土元素Sc和T6处理对该系合金性能的影响规律。结果表明,加入适量的元素Sc可以有效地细化挤压变形Al0．8％Mg-0．6％Si—xSc合金的组织,提高其室温抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率;经过T6处理后,Al—08％Si-0．6％Si—xSc舍金的抗拉强度和屈服强度可得到显著提高;挤压变形Al—0．8％Mg～O．6％Si～xSc合金在拉伸加载条件下主要呈现韧性断裂特征。     

晶粒细化剂对K403合金返回料微观组织及持久性能的影响

目的 探索不同浇注温度下晶粒细化剂添加的有无对K403合金返回料微观组织及持久性能的影响,并建立合金的浇注工艺与微观组织和持久性能的关系.方法 通过调整浇注温度及晶粒细化剂的有无制备了8组合金,并进行了微观组织表征与高温持久性能测试.结果 晶粒细化剂的加入对K403合金的晶粒组织有细化作用,在较高浇注温度下的细化作用更为显著;晶粒细化剂的加入对碳化物的形貌、分布及尺寸没有明显影响;晶粒细化剂的加入使合金在1420℃和1460℃浇注温度下的持久寿命降低,1490℃和1520℃浇注温度下的持久寿命提高;不加晶粒细化剂、1420℃下浇注获得的合金具有最优持久性能.结论 建立了合金的浇注工艺与微观组织和持久性能的对应关系,并探寻了细化剂对合金持久寿命的影响机制:晶粒细化剂的加入配合较低的浇注温度获得了细晶组织,使晶界上的碳化物密度过高,晶界成为裂纹源,合金的持久寿命相比不添加晶粒细化剂较短;晶粒细化剂的加入配合较高的浇注温度获得了具有适中尺寸的晶粒,在一定的晶界强化作用下,合金的持久寿命相比不添加晶粒细化剂较长.     

热处理温度和时间对Fe-7Al-0.5Ti 合金微观组织及阻尼性能的影响

以自制的Fe-7Al-0.5Ti高阻尼合金为研究对象,利用葛氏倒扭摆仪研究了热处理温度和时间对合金自由振动的衰减能力的影响.数据显示,在900℃下保温2 h后经过水冷处理后合金的阻尼参数δ达0.163.另一方面合金900℃下晶粒尺寸在2 h以前长大明显,此时合金的阻尼性能很快增加,2 h后晶粒尺寸增加缓慢,该性能逐渐降低.     

等径角挤压对AZ31镁合金组织及力学性能的影响

研究了电磁连铸AZ31镁合金沿A路径经常规等径角挤压(ECAE)和两步ECAE变形后的微观组织与力学性能.结果表明:与预挤压态相比,常规ECAE态合金随着挤压道次的增加,晶粒不断细化,伸长率不断提高,但屈服强度与抗拉强度逐渐降低;两步ECAE可以使晶粒进一步细化,伸长率、屈服强度与抗拉强度均提高.伸长率、屈服强度与抗拉...     

挤压变形Mg一4Zn一xNd—O．5Zr合金的组织与性能

本文研究了分别加入0．5％、1．0％和1．5％Nd的挤压变形Mg一4Zn—O．5Zr合金经T5、T6热处理后的显微组织、拉伸性能和断裂行为,探讨了热处理对合金的组织与性能的影响。结果表明：晶粒尺寸按T6态、挤压态和T5态的顺序依次减小。三种舍金的拉伸性能均随Nd含量增加呈先升后降的趋势。T6处理使合金的拉伸性能降低,T5处理则有效地提高了合金的拉伸性能。     

铸态ZK60 镁合金往复挤压的组织与性能

目的探索工艺参数对微观组织和力学性能的影响。方法材料选用铸态ZK60合金,通过试验研究挤压比、往复挤压道次对镁合金微观组织演变的影响,分析挤压比对T6处理的材料力学性能的影响。结果在一定范围内增大挤压比和增加往复挤压道次均有助于组织细化。在350℃、挤压比为8时,经过8道次往复挤压变形可以细化晶粒到3μm左右。晶粒尺寸达到5μm以下,增加往复道次使晶粒细化的效果不明显,但有利于晶粒的均匀化。在往复挤压温度350℃,挤压比8,往复道次8的条件下,经过T6处理的试样具有良好的综合力学性能,伸长率达到22.1%,抗拉强度为308.6 MPa。结论 ZK60镁合金在往复挤压和动态再结晶过程中,晶粒的细化与往复挤压道次和挤压比有关。若挤压比较小,尽管往复道次较大,但是晶粒细化的效果不明显;合理的匹配挤压比与往复道次,能获得细小、均匀的组织。     

Si及时效对Fe-Al-Si阻尼合金性能的影响

为了进一步提高Fe-Al二元阻尼合金的阻尼性能和力学性能,并认识在较高温度下长时间使用对其阻尼性能的影响,利用倒扭摆、拉伸、光学金相等方法测试了微量Si元素和不同时效时间对Fe-Al基合金阻尼性能、力学性能、微观组织的影响.结果表明,在Fe-Al合金中添加少量Si元素,合金的阻尼性能、力学性能优于Fe-Al合金,晶粒也得到明显细化.350℃长时间时效前后,实验合金的阻尼性能、力学性能、微观组织保持稳定.Fe-Al-Si阻尼合金具有更加全面的阻尼和力学性能,并可在350℃下长时间使用,应用范围更广阔.     

RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响

研究了 RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响.研究表明,加入RE后降低了合金低温下的阻尼性能,但明显提高了其在高温下(≥120℃)的阻尼性能.高温下,加入1.0%RE的合金表现出了最高的阻尼性能.由于高温下合金中相界面的软化及粘性滑动,四种合金在高温下均存在一个温度内耗峰,只是出现的温度不同.RE的加入推迟了温度内耗峰出现的温度.分析认为,加入RE后合金的阻尼机制主要是位错机制和界面机制.可动位错密度越高,晶粒越细,晶界和相界越多,阻尼性能越好.     

快速凝固高阻尼Al－Zn－Mg－Cu系合会的研究

本文研究了利用快速凝固粉末冶金工艺制备高阻尼Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ系合金。通过拉伸性能与阻尼性能的测试，以及显微组织分析，探讨了纯铝及石墨对合金拉伸性能及阻尼性能的影响。结果表明：Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ／１５ｗｔ％Ａｌ合金的室温拉伸性能已达到ＬＣ９ＣＧＳＩ的水平，阻尼性能为Ｑ＝６．０×１０￣３；在室温至３００℃温度范围内，随着温度的升高，合金的阻尼能力提高；合金的阻尼机制属复合型机制。     

搅拌铸造法制备短碳纤维/AZ91复合材料的组织与性能

采用搅拌铸造法制备了不同体积分数（10vol%、15vol%、20vol%）的短碳纤维增强镁基（CF_s/AZ91）复合材料,并选取了三个挤压比和两个挤压温度对其进行热挤压变形,采用光学显微镜（OM）、SEM和TEM对CF_s/AZ91复合材料的显微组织进行了观察,并测试其室温力学性能及阻尼性能。研究结果表明,热挤压能够有效降低CF_s/AZ91复合材料气孔率;在热挤压过程中,纤维沿挤压方向定向排列,同时基体发生动态再结晶。随着挤压温度及挤压比的增大,晶粒呈现等轴状,组织更加均匀。CF_s/AZ91复合材料经过挤压后,其力学性能得到提高,屈服强度和抗拉强度随挤压比和CF_s体积分数的增大而增大,然而CF_s纤维在热挤压后发生明显断裂,限制了挤压态复合材料强度的进一步提升。低温低挤压比条件下,CF_s/AZ91复合材料具有较好的阻尼性能,随着挤压比及挤压温度的升高,CF_s/AZ91复合材料室温及高温阻尼性能均有所降低。