耐热铝合金

本发明是关于具有高温稳定性的铝基合金,特别是关于含有锆、铬和锰的铝基合金。工业上应用的变形铝合金一般是在288到371℃的温度范围内再结晶。当然,特别希望发展再结晶温度较高的铝合金。一般再结晶温度越高,合金抗高温软化的性能越     

高电导率耐热铝合金导体材料的合金设计

耐热铝合金导线的耐热机理是采用微合金化元素提高铝基体的再结晶温度。提高耐热铝合金导线电导率的措施是优选微合金元素和工业纯铝,降低微合金元素和杂质元素对铝基体导电性的影响。在分析Zr、Er、Y等微合金元素对铝导体再结晶温度和导电性影响的基础上设计出了Al-Er-Y和Al-Er-Y-B系耐热铝合金导体材料。采用优选Al99.70重熔用铝锭和Al-Er、AlY、Al-B中间合金制备了Al-Er-Y-(B)耐热铝合金导线。结果表明,Al-0.1~0.2Er-0.1~0.2Y-0~0.03B合金导线的抗拉强度≥160 MPa、伸长率(200 mm标距)≥2%、导电率(20℃)≥61%IACS、230℃退火1 h后的强度残存率≥90%。     

退火对纯锆板组织和力学性能及耐腐蚀性的影响

研究了不同退火温度对冷轧纯锆板力学性能和组织及耐蚀性的影响。结果表明:退火温度从500℃升高到580℃,锆板抗拉强度和屈服强度逐渐降低,而伸长率逐渐升高。退火温度在500℃时锆板未发生再结晶,当温度升至540℃时锆板进行了完全再结晶,也获得了较优的强塑性配合。当温度升至580℃时锆板也完全再结晶,但晶粒有长大趋势。退火温度对锆板的耐蚀性没有明显影响。     

锆在钼合金中的内吸附及其对再结晶温度和高温力学性能的影响

研究锆在含钛的钼合金中的内吸附及其对再结晶温度和高温力学性能的影响。实验结果指出,锆是内表面活性元素,在含钛的钼合金中可以产生内吸附,并能显著提高钼合金的再结晶温度、高温硬度和压蠕变强度。根据位错理论,讨论了锆提高钼合金的再结晶温度和高温强度的原因,认为上述效应可能与内吸附有关。     

INTERNAL ADSORPTION OF ZIRCONIUM IN MOLYBDENUM ALLOYS AND ITS EFFECT ON RECRYSTALLIZATION TEMPERATURE AND HIGH TEMPERATURE STRENGTH

研究锆在含钛的钼合金中的内吸附及其对再结晶温度和高温力学性能的影响。实验结果指出,锆是内表面活性元素,在含钛的钼合金中可以产生内吸附,并能显著提高钼合金的再结晶温度、高温硬度和压蠕变强度。根据位错理论,讨论了锆提高钼合金的再结晶温度和高温强度的原因,认为上述效应可能与内吸附有关。     

工业纯铝的热变形组织演化

采用Gleeble-1500热模拟机研究了工业纯铝高温压缩变形的组织演化行为,采用光学显微镜及透射电镜研究了纯铝在不同压缩变形条件下的组织形貌特征.结果表明,在应变速率为10-2s-1,变形温度为220、300℃时,真应力-真应变曲线呈稳态特征,材料发生了动态回复;当变形温度大于380 ℃时,材料发生了动态再结晶;在变形温度为460 ℃时,应变速率为10-3～1 s-1条件下变形时发生了动态再结晶;动态再结晶机制主要是连续动态再结晶,同时有少量表现为几何动态再结晶.     

镁对铝合金多边结构热稳定性的影响

少量的过渡族金属元素锰、铬、锆对变形铝合金再结晶的影响研究得相当详细,但是有关铝合金中主要合金元素镁、铜、硅、锌对再结晶影响的资料却不多。因而,本文研究少量镁对Al—Zn—Mg、Al—Cu—Mg和Al—Si—Mg系合金(所研究的合金均含0.6%Mn和0.2%Zr)挤压带材再结晶抗力的影响。选择镁为研究对象有两个原因:第一,在变形铝合金中,镁是最常用的一种元素。第二,镁与铝在原子尺寸上的差别较其它合金元素的大,     

锆含量对Д16合金厚板性能的影响

往铝合金中加入锆会改变合金的性能,锆是再结晶抑制剂,它在结晶之后,在铝中形成过饱和固溶体,在随后加热过程中(变形前的均匀化和淬火加热)锆的过饱和固溶体分解,形成金属间化合物。锆金属间化合物不同于锰金属间化合物,它是在晶内析出,并     

退火对Zr-Sn-Nb-Fe-Si新锆合金薄板带材组织性能的影响

针对锆合金带材冲压成形时易破裂的问题，研究了再结晶退火对Zr-Sn-Nb-Fe-Si新锆合金薄板带材组织性能的影响。结果表明，随着退火温度的升高，新锆合金薄板带材的最大减薄率减小;第二相颗粒弥散分布于新锆合金晶粒内部及晶界，其形貌基本为球状，尺寸较大第二相为Zr(NbFe)₂，较小为β-Nb;新锆合金带材具有■两类织构，其中■取向的晶粒与形变基体的取向差为30°/<0001>。随着再结晶退火温度的升高，第二相颗粒产生的钉扎作用不能阻碍锆合金重合点阵∑13晶界的快速迁移，导致■取向的再结晶晶粒择优长大，吞并形变基体，小角度晶界占比降低，大角度晶界占比升高，造成再结晶织构由■转变为■，改善晶粒变形的均匀性，提高带材冲压时塑性变形的均匀程度，因此再结晶退火有利于改善新锆合金薄板带材的冲压成形性能。     

镓元素与初始晶粒尺寸对小变形条件下纯铝再结晶行为的影响

为了研究临界应变再结晶法单晶制备技术,对具有不同初始晶粒尺寸的纯铝与Al-1.8at%Ga合金在小变形条件下的再结晶行为开展了实验。结果表明,粗大纯铝晶粒可通过临界应变再结晶法制备,其临界应变量随再结晶退火温度的升高而降低。镓元素添加后提高了铝的晶界迁移速率,使得Al-1.8at%Ga合金的再结晶临界应变量小于纯铝。纯铝再结晶临界应变量随初始晶粒尺寸的减小而降低,粗大初始组织更适于临界应变再结晶法单晶制备。     

锆对Al—Li—Cu—Mg合金组织和力学性能的影响

本文研究了合金元素对Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ合金组织和力学性能的影响。结果表明：锆可以显著地抑制合金的再结晶过程，细化合金的晶粒组织。为阻止固溶温度（５３０℃）下发生再结晶，锆含量至少为０．１０％。锆还可以加速时效过程，提高时效强化效果。最佳锆含量和固溶处理温度分别为０．１０～０．１６％和５３０℃，此时合金的强度和塑性匹配适宜。     

Al2O3-ZrO2-C耐火材料性能的研究

为提高铝锆碳耐火材料的性能。研究了烧成温度对铝锆碳耐火材料气孔率、体积密度、常温耐压强度的影响,得出了适宜的烧成温度范围和最佳的锆莫来石加入量,并对此进行了理论分析。同时,还研究了烧成温度对材料抗氧化性的影响。     

复合细化超细晶纯锆动态再结晶模型研究（英文）

采用Gleeble-3800热模拟试验机对晶粒尺寸为200～250nm的复合细化超细晶纯锆在变形温度为300～450℃,应变速率为0.001～0.05 s-1的范围内进行单向热压缩实验。结果表明:热加工参数对超细晶纯锆流动应力影响很大。通过实验数据以及显微组织分析可知,在较高的变形温度和较低的应变速率下更容易发生动态再结晶;构建了超细晶纯锆的临界应变模型,得出其温度补偿应变速率因子Z与εc (临界应变),σc (临界应力),εp (峰值应变)和σp (峰值应力)间的关系;建立了超细晶纯锆动态再结晶体积分数模型,可以看出其动态再结晶发生的阶段为应变0.1～0.45。     

复合细化超细晶纯锆动态再结晶模型研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机对晶粒尺寸为200~250nm的复合细化超细晶纯锆在变形温度为300~450℃,应变速率为0.001~0.05 s^-1的范围内进行单向热压缩实验。结果表明:热加工参数对超细晶纯锆流动应力影响很大。通过实验数据以及显微组织分析可知,在较高的变形温度和较低的应变速率下更容易发生动态再结晶;构建了超细晶纯锆的临界应变模型,得出其温度补偿应变速率因子Z与εc(临界应变),σc(临界应力),εp(峰值应变)和σp(峰值应力)间的关系;建立了超细晶纯锆动态再结晶体积分数模型,可以看出其动态再结晶发生的阶段为应变0.1~0.45。     

Si元素对变形铝合金再结晶影响

围绕不同的成分、变形温度和变形量同再结晶退火后的合金硬度之间的关系,通过偏光显微组织分析以及硬度测试对铝硅合金变形再结晶进行了研究。结果表明,铝硅合金在500℃进行0.5 h固溶处理后以较快的速度进行变形会使得退火后再结晶晶粒尺寸变大。硅含量较少的时候可以促进铝硅合金再结晶的发生,并使再结晶晶粒粗化,而当硅含量大于1%之后,随着硅含量的增加再结晶晶粒会显著减小。     

铝锂合金的晶界结构及织构与超塑性

利用透射电镜和X光技术分别测定了不同再结晶处理的2091铝锂合金的晶界特征分布与再结晶织构。结果表明，低能晶界出现的频率随再结晶温度的升高而降低，高能晶界出现的频率则随着再结晶温度的升高而增大。在试验温度范围内，再结晶织构的最强组元为｛011｝〈111〉，强度随再结晶温度的升高而降低。低能晶界占优势、织构强度大的材料可以在较低的变形温度下达到较高的超塑延伸率，而且超塑变形抗力低。     

退火温度对连铸-轧制成形铜包铝复合扁排组织与性能的影响

研究退火温度对连铸-轧制成形铜包铝复合扁排组织、界面结构与结合强度、力学性能以及电学性能的影响。结果表明:铜包覆层在300℃开始再结晶,400℃时再结晶完成;芯部铝靠近铜包覆层的剧烈变形区在200℃完成再结晶;而在中心部位,粗晶区在250℃时已开始再结晶,400℃时再结晶完成。铜包铝复合扁排的抗拉强度和伸长率在300℃以下退火时变化较小,在300℃以上退火时变化显著。随着退火温度的增加,界面结合强度先增大后减少。在250℃及以下温度退火时,界面处无明显金属间化合物相生成,因此,在此温度范围内,界面结合强度随着退火温度的升高而升高;退火温度在300~400℃时,界面处有金属间化合物相生成,且随温度升高,界面厚度由约1μm增大到约4μm,界面结合强度由54.0 MPa逐渐降低到25.8 MPa。铜包铝复合扁排的电阻率主要受基体金属组织状态的影响,随着退火温度的升高,铜包铝扁排的电阻率逐渐降低;在本实验条件下,当界面处金属间化合物层的厚度不大于4μm时,金属间化合物层对电阻率的影响不明显。     

铝导线连续高速拉伸成形的数值模拟

针对铝导线高速拉伸过程中铝导线性能不均及表面质量较差的问题,以某电缆厂配模参数为基础,利用deform3d计算机仿真模拟软件,研究了该配模条件下拉伸速度、润滑对铝导线连续拉伸过程中线材温度和应力-应变分布的影响;以及成品模工作锥角对成品线材变形区应力-应变的影响。结果表明:线材温度随着拉伸道次的增加,成品导线变形温、应力和应变增大,成品导线变形温度、等效应力和等效应变分别达到180℃、130.4 MPa和6.781以上;其中摩擦比拉伸速度对导线温度影响更大。通过合理的成品模具结构设计,可有效提高导线变形的均匀性。     

铌锆管表面开裂原因分析及热处理行为的研究

铌锆管表面SEM(EDS)表明:成品铌锆管表面存在大量的Si、O元素,在临界加工率下表面剧烈变形,最终导致后续加工严重开裂,通过对成品铌锆管的两因子-五变量温度-时间正交实验设计,结果表明:成品铌锆管在40%~62.5%加工率下1350×60 min退火下,晶粒组织较好,再结晶充分,力学性能稳定,铌锆管的表面开裂倾向较小。     

鋁的区域熔炼

用镍铬丝电炉加热进行区域熔炼制造超高纯铝。产品不作化学分析,测定其再结晶温度降低的情况以判断提纯程度。同时研究了纯铝在加工前中间加热温度的变化对其晶粒异常成长的影响。结论是:1.用镍铬电炉加热,熔区移动速度8毫米/时,可以提纯,熔炼次数越多,铝纯度越高。按再结晶温度测定,推断经三次熔炼的铝纯度可达99.9999％。2.同一纯度铝板,中间加热温度高,则异常成长的晶粒大,这与杂质无关,乃加热后晶粒大小不同所致。