TiCN基金属陶瓷的高温摩擦磨损性能研究

在面向高端制造业中,碳氮化钛(TiCN)基金属陶瓷刀具以其优异的切削表面质量,自身红硬性、耐磨性和抗氧化性等性能优异广受关注.针对TiCN基金属陶瓷在实际加工工程中的情况,研究材料在不同温度(600、700、800℃)条件下的高温摩擦磨损性能.采用X线衍射分析(X-ray diffraction,XRD)、场发射扫描电...     

冷轧预变形对新型铝锂合金的时效析出与力学性能影响

采用大气熔炼铸造及热变形方法制备了Al-4.5Cu-1Li-0.7Mg-1Zn-0.3Ag-0.3Mn-0.2Zr新型铝锂合金板材。通过维氏硬度、拉伸性能、扫描电镜、透射电镜等方法,研究了固溶后不同冷轧预变形量对显微组织和力学性能影响。结果表明,时效前的冷轧预变形量有效促进了新型铝锂基体合金中T1(Al2CuLi)相的析出与均匀分布,减少了θ′(Al2Cu)相的体积分数。冷轧预变形量的增加,缩短了峰时效时间,晶界析出相由连续析出变为非连续析出,无沉淀析出区宽度变小。当冷轧预变形量为15%时,时效态合金的屈服强度与抗拉强度分别达到了668 MPa、690 MPa,延伸率保持在7.9%。     

热暴露对Al-Cu-Li合金的组织及性能影响

Al-Cu-Li合金作为航空航天工业中一种前景广阔的结构材料,其热稳定性在实际应用中发挥着重要作用。本研究对T85态的Al-Cu-Li合金在一系列温度(100～300℃)下进行了500 h的暴露处理,并通过维氏硬度、电导率和拉伸测试对其性能进行了评估。结合扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了不同热暴露温度下的微观结构演变。结果表明,热暴温度低于150℃时,合金具有良好的热稳定性,这与T1(Al₂CuLi)相的直径和数密度不断增加相关。当热暴露温度介于150～200℃时,T1相逐渐被粗大的θ’-Al₂Cu和S-Al₂CuMg取代;同时,断续的晶界析出物(GBPs)和宽的无析出区(PFZs)利于沿晶断裂,使合金呈现出沿晶-穿晶混合断裂,导致硬度和强度的降低和延伸率的增加。热暴露温度高于250℃时,T1相全部溶解,形成了粗大的T2(Al₆Cu(Li, Mg)₃)和C相,从而导致合金的强度下降,但延伸率和电导率却表现出相反的趋势。     

微量Sc对2A14铝合金轮毂组织与性能的影响

采用铸锭冶金及等温复合锻造方法,制备了含Sc的2A14铝合金轮毂锻坯,研究了Sc对锻坯组织与性能的影响。结果表明,Sc含量提高至0.3%时,2A14铝合金的晶粒得到明显的细化,大部分晶粒呈等轴晶状态。添加Sc提高了2A14铝合金的伸长率,但其抗拉强度明显降低,使其低于400MPa,原因在于添加Sc后,大量消耗2A14铝合金中的Cu元素,导致强化相θ′-Al2Cu体积分数减少。但Sc能有效抑制合金中的再结晶,减小轮毂锻坯各部位的性能差异,并提高合金的耐热性能。     

Mn对挤压态Al-Li-Zr-Sc合金组织性能的影响

采用真空熔炼铸造及热挤压方法制备了Al-3Li-0.1Zr-0.1Sc-xMn(x=0,1.2,5,质量分数，%)合金。通过金相显微镜、扫描电镜、拉伸性能、维氏硬度、纳米压痕等测试方法，研究了Mn的添加对合金强度、弹性模量及显微组织的影响。结果表明，Mn的添加缩短了合金的时效硬化过程，提高了合金硬度，促进合金中δ′-Al₃Li相的时效析出。Mn含量为1.2%时，Al-3Li-0.1Zr-0.1Sc-1.2Mn合金的抗拉强度达到536 MPa,弹性模量达到82.7 GPa,比模量达到32.4 GPa·cm³/g。此外，讨论了固溶体及第二相与合金弹性模量的关系。