工艺参数对7075铝合金板材时效成形性的影响

为评价7075铝合金板材的可时效成形性并掌握最佳的时效成形工艺参数,基于机械加载时效成形试验工装,开展了时效温度和时间对7075铝合金板材时效成形后构件力学性能和物理性能影响的试验研究.结果表明:7075铝合金板材的时效成形性与工艺参数密切相关,随着时效温度和时间的增大,板材的电导率呈升高趋势,而其拉伸性能则呈降低趋势;且合金的拉伸断裂方式与时效状态有关,过时效初期以沿晶韧窝和穿晶韧窝混合型断裂为主,随着过时效进行主要为韧窝断裂.综合考虑构件时效成形后拉伸性能和电导率等情况,合金最佳时效温度为180℃,且保温时间不宜长于16 h.     

3104铝合金板材不同方向拉伸性能及断裂特征的研究

对3104铝合金冷轧板沿轧制方向0°、45°和90°三个方向进行拉伸性能测试,观察断口形貌和显微组织,并分析粗大第二相分布与拉伸方向之间的关系。结果表明,3104铝合金冷轧板材的断口为切变型韧窝断裂特征,裂纹在粗大相自身断裂分离处或者在粗大相尖端处萌生,并在剪切力作用下,以微孔聚合的方式扩展。0°方向拉伸断口韧窝深度最大,延伸率最大;90°方向拉伸断口韧窝深度最小,延伸率最小;而45°方向拉伸断口韧窝深度居中,延伸率也居中。粗大第二相长轴方向和拉伸方向之间的夹角越小,延伸率越大。     

弥散强化对PtRh10高温力学性能及微观形貌的影响

通过对弥散强化的铂铑10合金(4GC1-QPR10)和普通铂铑10合金(4GC1-PR10)进行1 400℃高温拉伸试验和蠕变断裂寿命试验,并用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察和分析断口附近的表面形貌、金相以及断口的微观组织结构,对比性地研究了二者在高温环境下的力学性能及微观组织变化,结果表明,在1 400℃的高温拉伸和蠕变断裂寿命试验中,4GC1-QPR10的抗拉强度和屈服强度均明显高于4GC1-PR10,并保持相对高的延伸率,且在恒定载荷下,蠕变断裂寿命提升明显;4GC1-PR10晶粒严重长大,而4GC1-QPR10断口附近的晶粒仍然保持着纤维状组织,晶粒未明显长大;4GC1-QPR10和4GC1-PR10断口均为韧窝状,但4GC1-PR10断口处韧窝尺寸大小不均匀,而4GC1-QPR10断口处韧窝细小、密集,并在韧窝中或是韧窝周围均匀地分布着第二相颗粒。     

5083/6063异种铝合金焊接头的低温拉伸性能研究

采用拉伸试验机,研究了5083/6063异种铝合金对接焊焊接头低温拉伸力学性能,通过扫描电子显微镜,对拉伸断口的组织形貌进行了观察分析。研究结果表明:实验温度为298 K、113 K、77 K时,抗拉强度依次为129 MPa、175 MPa、220.5 MPa,抗拉强度随温度降低而增大,延伸率随温度降低有稍微提高。对低温断口的微观形貌分析,断口呈现韧窝形貌,断口分析为韧性断裂。     

时效制度对7B04铝合金断裂韧性的影响

为研究不同时效制度对7B04铝合金断裂韧性的影响,测定了15种时效工艺的常规力学性能和断裂韧度,并利用扫描电镜对拉伸断口进行分析.通过比较不同时效工艺制度的性能指标和断口形貌,总结出时效制度对7B04铝合金断裂韧度的影响规律.结果表明:随着第二级时效温度的提高和时效时间的延长,7B04铝合金强度下降,断裂韧性提高,其中,温度对性能的影响更大;采用115℃×7 h 185℃×13 h双级时效工艺时,对应的强度和断裂韧度指标均比T73和T76工艺对应的指标高.     

热处理对3J1弹性合金韧性的影响

时效处理是改善3J1弹性合金性能的常用手段。针对现有的时效工艺和研究方法,在920℃对该合金进行3h时效处理,利用金相显微镜对处理前后材料的组织结构进行分析;利用扫描电子显微镜(SEM)对其拉伸断口进行了观察分析。结果表明,时效处理后,材料内部出现了大量的第二相析出物,材料的韧性极大提高,断口表现为典型的韧窝形貌。     

钛铝合金板材压印成形及接头力学性能实验研究

对钛合金(TA1)和铝合金(Al5052)板材组合进行压印连接的可行性进行了研究,发现压印连接可以有效地实现TA1-TA1组合和Al5052-TA1组合的连接。对所获得的接头进行准静态力学性能测试,并运用扫描电子显微镜对接头拉伸断口进行微观分析。结果表明,压印连接时,钛合金和铝合金的组合能够获得成形性较好的压印接头,TA1-TA1接头的最大载荷和失效位移较Al5052-TA1接头提高了303.8%和49.4%,这两种接头静态失效形式相似,为上板颈部材料首先被破坏,产生裂纹,之后裂纹沿周向逐渐扩展,最终导致整个压印接头断裂。由微观断口可以判断TAl-TA1接头断口处呈现准解理和韧窝形貌,即同时具有韧性断裂和脆性断裂的特征;Al5052-TA1接头断口处呈现直径和深度较大的拉长韧窝,即为韧性断裂。     

LC4铝合金断裂韧度的研究

通过对LC4铝合金裂纹扩展方向和断裂方式的研究,探讨了LC4铝合金拉伸性能、断裂韧性和微观组织的关系。研究结果表明,LC4铝合金的断裂是由第二相颗粒决定的塑性断裂,第二相颗粒平均间距是断裂结构参数,建立了LC4铝合金拉伸性能、断裂韧性和第二相颗粒平均间距的定量关系。     

Ti60合金近β锻造后微观断口形貌研究

采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了Ti60合金近β锻造后的显微组织和室温拉伸试样、热稳定试样的断口形貌并确定断裂方式。结果表明:Ti60合金采用近β锻造,获得三态组织;室温拉伸试样断口裂纹源起源于试样中心,断面凹凸不平,既有韧窝形貌又有解理断裂特征,为混合型断口;热稳定试样断口裂纹源位于试样边缘,断口表面平整,为典型的解理断裂特征;试样经热暴露后,强度变化不大,塑性明显降低。     

聚氯乙烯断口分析及其断裂机制

对聚氯乙烯在拉伸、弯曲、冲击载荷作用下的断口形貌特征进行了观察分析,在此基础上探讨了聚氯乙烯的断裂过程及机制。结果表明,裂纹萌生是由较大的第二相颗粒引起的。其断裂机制为次级裂纹破裂模式时形成微坑形貌;先形成银纹,银纹再破裂时形成条丝状形貌;脆性断裂则形成岩石状花样。     

铝合金时效成形及时效成形铝合金

介绍了铝合金时效成形的方法、基本原理、工艺特点及应用情况,概括了国外研究铝合金时效成形工艺及相关可时效成形铝合金的现状,重点阐述了时效成形对铝合金微观组织结构的影响.     

取向电工钢的低温拉伸变形和断裂行为

测量了普通取向电工钢室温至300℃的拉仲性能并观察了拉伸断口形貌.对比分析和定量计算表明,随着拉伸温度的升高P原子在晶界偏聚的程度逐渐降低,使得断口形貌的沿晶特征减弱、解理特征增强.拉伸温度超过100℃以后沿晶断裂特征消失,基体的屈服强度逐渐低于解理强度,使得断口形貌解理特征减弱、韧窝特征增强,至190℃转变成完全的韧窝断口.在100℃-160℃范围内拉伸变形时位错滑移会拖曳柯垂尔气团随之迁移,造成了随温度升高延伸率下降,且屈服强度的降幅减缓.     

CuAINiMnTi形状记忆合金的力学行为

研究了两种不同成份(主要指含Ti量不同)的CuAlNiMnTi形状记忆合金的拉伸强度,断口形貌以及时效的影响,同时用动态法测定了这种材料的杨氏模量(E)。结果表明,Ti量增加,合金晶粒减小。拉伸强度增大。含Ti0.56(wt)％的合金室温拉伸强度可达500MPa,断口形貌是沿晶、穿晶混合型;时效后强度明显增加(7600MPa),断口形貌无明显变化,仍是沿晶,穿晶混合型。合金的弹性模量(E)接近100GPa,温度升高,弹性模量逐渐降低。     

不同热处理状态铝合金在电磁成形条件下的成形性研究

目的 研究不同热处理状态下多种铝合金在准静态拉伸和电磁单向拉伸条件下的成形性能,并探究其中机理.方法 选择不同牌号(1060,3003,5052)和不同热处理状态(加工硬化态和完全退火态)的铝合金材料,获得材料在准静态和电磁成形条件下材料的成形性能,并通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对1060铝合金试样进行显微断口和微观组织分析.采用数值仿真方法,获取板料和线圈的最佳相对位置.结果 与退火态材料相比,在电磁成形条件下加工硬化态材料的成形性能提高得更多,特别是在1060铝合金中,退火态试样准静态拉伸的伸长率和动态拉伸的伸长率几乎一致,而H24态试样的动态拉伸伸长率(20.2％)为准静态拉伸(5.1％)的3.96倍.扫描断口发现电磁成形断裂面更窄,韧窝大小更均匀.1060-O试样电磁成形后,晶粒内部位错密度低,微观结构主要为亚晶.1060-H24试样电磁成形后的组织中位错密度较高,出现位错胞.结论 加工硬化态材料中存在的初始缺陷有利于电磁成形过程中位错的产生和交滑移的发生,从而提高合金成形性.     

6063T4铝合金脉冲电流辅助拉伸力学性能实验研究

为研究电流密度对材料力学性能的影响,对6063T4铝合金板材进行了脉冲电流辅助单向拉伸试验.理论分析了拉伸过程中电能转化温升的效率,探讨了脉冲电流辅助拉伸过程中材料的动态应变时效(DSA)现象及其机理,定量分析了电流密度与应力降之间的关系,并观察了试验前后试样的微观组织及断口形貌.结果表明,脉冲电流降低了材料流动应力,提高了材料塑性;电能转化为温升的效率约为60%;随着电流密度或脉冲数的增加,DSA现象越发显著;在给定的电流密度下,应力降值随着变形量的增加呈线性增加;光学微观组织表明,材料在相对较低的温度(165℃)下发生了动态再结晶;断口形貌分析显示电流辅助单向拉伸所获得的断口中韧窝数量以及撕裂棱增多,材料塑性提高.     

工艺参数对7075铝合金带筋壁板时效成形回弹的影响

目的 研究7075航空高强度铝合金带筋壁板时效成形过程中工艺参数对零件回弹的影响,以提高筋板类零件的产品质量。方法 利用正交试验开展不同工艺参数组合下的带筋壁板时效成形试验,并对带筋壁板时效成形后的回弹率进行极差分析和规律曲线分析。结果 带筋壁板时效成形后的回弹同时受到时效参数和筋板结构参数的影响,各因素按对回弹的影响程度由大到小的顺序依次为时效时间、筋条厚度、筋条高度和时效温度,筋条结构参数对调节构件回弹有重要作用,并且回弹率实测值基本处于回弹率随工艺参数变化的拟合曲线附近。结论 回弹率随时效时间和筋条高度的增加表现为非线性下降趋势,随筋条厚度的增加呈现线性上升趋势。7075铝合金带筋壁板时效成形后的回弹行为可以用回弹率回归方程进行较为合理的描述。     

P92钢高温拉伸断口形貌的研究

采用热模拟法进行600~1300℃温度区间P92钢的高温拉伸实验。利用SEM,LSCM对不同拉伸温度下的断口形貌及近断口组织进行分析,并对P92钢的力学性能进行研究。结果表明:P92钢拉伸时,抗拉强度由467.32MPa下降到24.32MPa,屈服强度由56.88MPa下降到1.07MPa;不同拉伸温度下,断口表现以韧性断裂为主,韧性与脆性特征共存的现象。在600~900℃时,P92钢发生了动态回复过程,断口形貌表现为韧窝特征。冷却至室温,P92钢近断口处组织均为马氏体+残余奥氏体组织+M7C3+MC+M23C6+M6C+M3C型碳化物。随着温度升高,P92钢发生了动态再结晶,断口形貌以塑孔为主。P92钢近断口处组织为马氏体+残余奥氏体组织+MC+M6C型碳化物。     

室温大气环境下过时效状态3J21合金拉伸性能

在万能拉伸试验机上对室温大气环境下过时效态3J21合金的拉伸性能进行研究,并采用金相显微镜对过时效态金相组织及物相进行分析,采用TEN对固溶态、过时效态试样及拉伸断口附近形变的显微组织进行分析,采用扫描电镜（SEN）对拉伸断口进行观察。结果表明室温大气环境下,过时效态3J21合金的抗拉强度和屈服强度较低,延伸率较大;过时效态合金的拉伸断口为韧窝断口,断口上滑移线之间的距离较大。文中对室温大气环境下过时效态对3J21合金拉伸性能的影响进行了讨论。     

汽车高强钢SG1000激光复合焊接力学性能研究

目的 针对汽车高强钢SG1000焊接接头恶化等问题,研究了SG1000激光复合焊接的力学性能。方法 选用等强匹配焊丝MG90-G对高强钢SG1000进行激光复合焊接,对焊接接头进行拉伸和低温冲击韧性试验,并结合扫描和硬度监测等手段对焊缝组织和断口形貌进行分析。结果 由于激光的预热作用,高强钢SG1000激光复合焊接成形件的焊缝美观,焊接过程稳定可靠,焊接熔池深度较大,有效改善了传统焊接的咬边、飞溅、气孔等缺陷。焊缝组织主要由板条马氏体和奥氏体晶粒组成,热影响区的过热区内部板条马氏体和奥氏体晶粒比较粗大,而焊接母材主要为细小的板条马氏体和奥氏体晶粒。焊接拉伸断口主要为细小且较浅的韧窝,且韧窝底部存在第二相粒子及夹杂物,焊接拉伸断口断裂于热影响区且微观形貌为韧性断裂;冲击微观形貌主要由准解理小平面及河流花样组成,且存在一定数量大小不一的韧窝交错分布,焊接冲击断口断裂于热影响区且微观形貌也为韧性断裂。结论 焊缝热影响区的晶粒比非热影响区的晶粒粗大,拉伸和冲击断裂均发生于热影响区;随着激光功率的增大,复合焊接接头的力学性能呈现逐渐增强的趋势;随着焊接速度的增大,复合焊接接头的力学性能呈现先增强后削弱的趋势。高强钢SG1000激光复合焊接最佳工艺参数如下:激光功率为9.5 kW,焊接速度为0.8 m/min,对应屈服强度为1 072 MPa,抗拉强度为1 175 MPa,断裂伸长率为13.5%,冲击断裂吸收的能量为30.8 J、焊缝中心显微硬度为342 HV。     

AZ31B变形镁合金TIG焊接头组织及断口形貌分析

以AZ31变形镁合金为研究对象,采用光学显微镜和扫描电子显微镜等测试手段对其TIG交流自动焊接头的微观组织和接头的断口形貌进行了观察分析,结果表明,在TIG自动焊条件下,AZ31B镁合金接头的焊缝区主要为细小的等轴晶,热影响区为粗大的过热组织,晶粒比较粗大,通过对接头断口形貌观察发现其接头断裂特征为韧-脆混合断裂.