SCR成形Al-Mg-Sc合金线材的强化

用单辊搅拌冷却技术(Shearing-Cooling-Rolling简称SCR技术)和在线固溶处理方法制备了Al-3Mg、Al-3Mg-0.5Sc合金线材。研究了不同热处理工艺对Al-3Mg-0.5Sc合金线材力学性能的影响;用透射电镜观察其显微组织,探讨该合金线材的强化机制。结果表明,Al-3Mg-0.5Sc合金线材在铸挤态、T6、T8、T9状态的抗拉强度比铸挤态Al-3Mg合金线材的提高了84 N/mm2~207 N/mm2;该合金线材的强化机制为晶界强化、位错强化及Al3Sc粒子的沉淀强化。     

连续铸挤成形Al-Mg-Sc合金的再结晶

采用显微硬度计、金相和透射电镜等测试分析手段,研究了连续铸挤成形Al-Mg-Sc合金的冷拔线材的再结晶温度和再结晶的形核机制。结果表明,该合金线材的再结晶起始温度为375℃,再结晶终了温度为520℃;再结晶温度高的原因是细小弥散的Al3Sc粒子对位错和亚晶界的钉扎作用;该合金线材的再结晶形核机制为亚晶合并和亚晶长大的双重作用。     

Sc对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金铸态组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究Sc对Al-9.0Zn-2.5Mg-2.5Cu-0.15Zr合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加0.20%-0.60%的Sc,会使合金的铸态组织由粗大的树枝晶变为等轴晶,并使Cu的偏聚减轻,且Sc含量越高,合金铸态组织越细,Sc含量为0.60%的合金铸态组织最细小;随着Sc含量的增加,合金的抗拉强度升高,T6态时,Sc含量为0.60%的合金抗拉强度高达783.9 MPa。从熔体中析出的Al3（Sc,Zr）一次粒子具有与α（Al）基体相同的FCC晶格,晶格常数接近,可有效地细化合金的铸态组织。合金强化机理主要为Al3（Sc,Zr）引起的细晶强化、亚结构强化和沉淀强化。     

连续铸挤技术研究现状及发展

连续铸挤技术(CASTEX)是在金属连续挤压技术(CONFORM)上进一步发展的金属成型技术。介绍了连续铸挤技术的发展历史、基本原理、工艺特点和连续铸挤装备的结构,并分析了连续铸挤过程中不同工艺参数对制品性能的影响。重点介绍了连续铸挤现阶段在实际生产中的应用,并对连续铸挤技术的发展方向做了进一步的分析。     

铸态Mg-11Al-1.2Zn-(-0.3Sc)合金的显微组织与力学性能

通过熔炼铸造方法,制备了Sc含量为0.3%的Mg-11Al-2Zn合金,采用X射线衍射、金相观察,扫描电镜及力学性能测试,研究了Sc的添加对铸态合金显微组织与力学性能的影响.结果显示,基体合金中添加Sc后,铸态合金的晶粒明显得到细化,Mg17Al12相的形态与分布得到有效改善,显微组织主要由α-Mg基体相、Mg17Al12相及MgAlSc相组成.力学性能显示,Sc的添加使铸态合金的室温抗拉强度提高了23.7%.     

7×××铝合金退火过程中二次Al_3(Sc,Zr)粒子的析出行为

采用透射电子显微镜,研究含钪Al-Zn-Mg-Cu-Zr系铸态合金在退火过程中二次Al3(Sc,Zr)粒子的析出形貌、尺寸及分布。结果表明:含0.20%Sc的7系铝合金铸态试样在450℃退火2h后,α(Al)基体内析出呈豆瓣状的二次Al3(Sc,Zr)粒子;在450℃退火32h后,Al3(Sc,Zr)粒子尺寸为16～23nm;在450℃退火32h后的二次Al3(Sc,Zr)相与α(Al)基体完全共格。     

微量元素Sc对ZA27合金组织与性能的影响

试验研究了微量元素Sc对ZA27合金铸态显微组织与力学性能的影响规律。试验结果表明:单独添加合金元素Sc,在Sc的加入量为0.5%时,ZA27合金铸态显微组织细化效果较好,粗大的树枝晶组织转变为均匀、细小的团絮状组织,晶界共晶体组织变得更为细小。合金的铸态抗拉强度和硬度分别达到了495MPa和HB120.2,伸长率达到7.6%。元素Sc在ZA27合金中与Al形成了与基体晶格类型和晶胞尺寸极为相近的Al3Sc粒子,起到了促进异质形核和细晶强化的作用,从而提高了合金的力学性能。     

Sc对Al-Si-Mg-Cu-Ti合金铸态组织和力学性能的影响

借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、布氏硬度计和万能试验机,试验研究了Sc对Al-3.0Si-0.45Mg-0.45Cu-0.15Ti合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,在试验合金中添加稀土元素Sc,使合金在凝固过程中析出Al3(Sc,Ti)初生相,初生相与α(Al)基体共格,符合点阵匹配原理,成为有效的非均质晶核,可显著细化合金的铸态组织。随着Sc含量(w(Sc)0~0.56%)的增加,合金的铸态组织由粗大的树枝晶变为细小的等轴晶,合金的硬度、抗拉强度和伸长率也随着Sc含量的增加而升高。时效过程中析出的Al3(Sc,Ti)沉淀相密度高,细小弥散,具有钉扎位错,稳定亚结构,阻碍亚晶长大及晶界迁移的作用。     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金铸态Al3(Sc，Zr)相形貌的研究

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究Sc细化Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金铸态组织的机制和一次Al3(Sc, Zr)粒子的形貌特征。结果表明：从熔体中析出的Al3(Sc, Zr)一次粒子是α(Al)固溶体的有效形核剂,该粒子以亚稳的L12型Al3Zr为核心,形成富钪与富锆Al3(Sc, Zr)层相间排列的多层复合结构。在Al-9.0Zn-2.5Mg-2.5Cu-0.15Zr合金中添加0.20%~0.60%（质量分数）的钪,合金的铸态组织由粗大的树枝晶变为等轴晶,随着钪含量的增加,合金铸态组织得到进一步细化。     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金铸态Al3(Sc，Zr)相形貌的研究

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究Sc细化Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金铸态组织的机制和一次Al3(Sc,Zr)粒子的形貌特征。结果表明:从熔体中析出的Al3(Sc,Zr)一次粒子是α(Al)固溶体的有效形核剂,该粒子以亚稳的L12型Al3Zr为核心,形成富钪与富锆Al3(Sc,Zr)层相间排列的多层复合结构。在Al-9.0Zn-2.5Mg-2.5Cu-0.15Zr合金中添加0.20%～0.60%(质量分数)的钪,合金的铸态组织由粗大的树枝晶变为等轴晶,随着钪含量的增加,合金铸态组织得到进一步细化。     

银铜合金接触线的制造新工艺

概述了电气化铁路银铜合金接触线的常用工艺方法,说明了研究新的接触线制造工艺的必要性,并提出了新的银铜合金接触线制造方法———连续挤压法。通过对上引连铸、连铸连轧、连续挤压工艺所生产的银铜合金接触线的组织和性能的比较分析,得出了连续挤压法是一种优于上引连铸和连铸连轧工艺的银铜合金接触线制造方法的结论。     

Effect of heat treatment on the distribution and volume fraction of Mg2Si in structural aluminum alloy 6063

The structure and properties of an aluminum alloy after extrusion in cast and homogenized states are studied. Commercial billets are melted in a horizontal continuous casting installation. After homogenizing the billets are used for fabricating shapes of specified form in an extrusion press. The shapes are subjected to final aging. The volume fraction and the distribution of the second Mg₂Si phase are determined after different kinds of treatment. The structure and mechanical properties of shapes obtained from cast and homogenized billets are compared after aging and without aging. The effect of homogenizing on the properties of the alloy after extrusion is analyzed. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 5, pp. 17–21, May, 2006.     

连续挤压机用新型堵头模具材料的研制

在K403合金基础上通过铸锻工艺制备出连续挤压机用新型堵头模具材料——GH403合金,然后对GH403合金的组织结构和力学性能进行了观察分析,并在TLJ400型连续挤压机上采用GH403合金堵头进行了应用实验.结果表明:GH403合金组织均匀,具有良好的强韧综合性能,可以满足铜镁合金的连续挤压需要;在连续挤压高强度铜镁合金过程中,其挤压寿命比H13高出17倍,具有良好的性价比.     

Developing superplasticity in a magnesium alloy through a combination of extrusion and ECAP

A new processing procedure was applied to a cast Mg-9% Al alloy. This procedure involves the sequential application of extrusion and equal-channel angular pressing and is designated EX-ECAP. Experiments show that the Mg-9% Al alloy has an initial grain size of ~50 μm after casting but this is reduced to ~12 μm after extrusion and it is further reduced to ~0.7 μm when the extruded alloy is subjected to ECAP for 2 passes at 473 K. Although the cast alloy exhibits extremely limited ductility and the extruded alloy is only moderately ductile, it is demonstrated that processing by EX-ECAP produces excellent superplastic ductilities including the occurrence of both low temperature superplasticity and high strain rate superplasticity. The EX-ECAP process is less effective when the ECAP step is conducted at 573 K because, although the pressing is then very easy, there is significant grain growth at this higher temperature.     

航空座椅产品阳极氧化后局部黑色条纹分析

一批次7075铝合金航空座椅产品经熔铸、挤压、机械加工、热处理及阳极氧化处理后表面局部出现黑色条纹。对该批次航空座椅产品进行外观检查,化学成分、金相组织、硬度、扫描电镜及能谱等分析。结果表明:7075合金铸棒均匀化处理不充分,大块第二相沿着挤压方向呈条带状分布,在后续热处理中难溶于铝基体;航空座椅产品所采用的挤压板材挤压比选择偏小,挤压机吨位选择不当,导致基体中存在铸态组织,大块第二相未能充分破碎。     

AZ91镁合金的挤压和析出硬化行为(英文)

挤压比为4:1,将铸态AZ91镁合金分别在250,300和350℃下进行挤压,随后进行析出硬化处理(T6)。经过热挤压和析出硬化处理后,铸态AZ91镁合金中粗大的和偏析Mg17Al12析出相被细化并均匀分布在α-镁基体中。在不同的挤压温度下合金中发生了部分或全部动态再结晶。经挤压后,该合金的极限抗拉强度从铸态的190MPa增加到570MPa。AZ91镁合金的时效硬化特征与晶粒尺寸有关。在250、300和350℃下以4:1的挤压比挤压该合金后,获得峰值硬度的时效时间分别为35、30和20h。SEM观察到在AZ91基体中存在均匀细小的Mg17Al12析出相。     

Squeeze casting of aluminium alloys for higher formability in cold forging

Abstract

This research project investigated the process conditions of using squeeze casting process to produce aluminium alloy preforms or billets for subsequent cold forging process. The comparative effects of heat treatments, their microstructures and mechanical properties were evaluated. Through these studies and experiments, the main emphasis is on the study of commercial material Al 6061, Al 2014 and Al 356 alloys. The formability of the alloys was carried out using forward and backward extrusion test at 50% area reduction at room temperature (cold extrusion). It was found that when wrought aluminium 6061, 2014 and 356 alloys were squeeze cast to form the preforms, the preform microstructures revealed very fine microstructures that are feasible to be cold extruded. In addition, after thermal annealing treatment of 6061 squeeze cast preforms, the samples showed a similar value of work hardening exponent value of 0˙20 as compared to the wrought aluminium alloy 6061, with a workhardening exponent value of 0˙21 obtained from the static compression test. Wrought aluminium alloys generally cost twice the amount as compared with casting ingots. The microstructures of the squeeze cast 6061 alloy showed no visible cracks or inclusions after the deformation by extrusion. The results of the studies showed that Al 6061 preforms via squeeze cast technique may be cold extruded or formed, which provide an alternative means for the production of billets for the cold extrusion or forging process.     

模具结构对AZ91镁合金挤压成形性能的影响

AZ91镁合金由于强度高、流动性好等特点,通常用作铸造合金。研究该合金合理的挤压温度、挤压速度及模具结构,对提高其塑性成形性能、开发高强度变形镁合金有重要的理论和实际意义。文章通过热模拟试验研究了AZ91镁合金应力应变关系,确定了最佳变形温度。在此基础上,采用三维有限元法模拟分析了不同挤压速度、模具结构对挤压过程温度场、速度场及应力场的影响。结果表明,采用锥模和流线模时,当定径带长度为15mm~20mm时,可在挤压速度达到5mm/s的条件下成形出表面光滑无裂纹的镁合金棒材;而采用平模挤压时,当定径带长度为10mm~20mm时,获得良好表面质量的挤压速度达到2.5mm/s。在650t的卧式挤压机上,进行了该合金的挤压实验,实验结果与模拟结果相吻合。     

AZ31镁合金二次变形研究

通过对AZ31镁合金铸棒在不同变形参数下进行一次变形和二次变形,并对其组织演变过程和力学性能进行分析讨论。结果表明,经过二次变形,可以显著细化合金的晶粒,其尺寸可由原100μm减少到3μm;二次变形后镁合金的抗拉强度可达390MPa,相对于原始铸态提高约一倍,且延伸率超过10%。     

挤压温度对退火态ZL102合金组织和性能的影响

研究了退火态ZL102铸造铝合金在300～460℃和挤压比为15时的热变形对其组织和性能的影响。结果表明,退火后的铸态ZL102铝合金随着挤压温度的升高,硅颗粒先变小后变大,亚晶由小长大,强度先升高后降低,塑性变化不明显。在挤压温度为420℃时,材料强度最佳,抗拉强度达164MPa,屈服强度达53MPa,伸长率达21%。