Al-Ti-C和Al-Ti-B对7050铝合金微观组织与力学性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),结合拉伸力学性能与维氏硬度测试,研究了Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C晶粒细化剂对含Zr的7050铝合金铸态、均匀化态以及时效变形态的微观组织演变规律、第二相析出行为及力学性能的影响。结果表明:在7050合金中,Zr元素会使Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C均发生细化"中毒现象",降低晶粒细化剂的细晶效果;与Al-Ti-1B相比,增大Al-Ti-0.2C晶粒细化剂的添加量对于缓解"Zr中毒"现象,细化晶粒更有效,且能够提高合金强度与硬度,并使合金保持较好伸长率;同时,使用Al-5Ti-0.2C晶粒细化剂的7050合金,其第二相的分布较使用Al-5Ti-1B晶粒细化剂更加弥散、均匀。     

当量法测定7XXX系铝合金热物理性能

基于当量的概念（所有合金元素对材料热物理性能的影响可以通过一个参考元素的等效作用来表示）,以Zn为参考元素,通过对7XXX系铝合金二元相图富Al端液相线的数值拟合,得到当量算法所需参数,并将其他元素的当量浓度和参考元素的实际浓度之和用于计算材料的液相线温度和潜热。计算结果与差示扫描量热仪（DSC）测得的数据吻合。与Jmatpro软件获得的数值相比,该算法展现出更好的准确性。     

复合能场铸轧对AZ61镁板组织及性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸及弯曲性能测试等分析手段,研究复合能场(超声波和电磁场)铸轧工艺对AZ61镁合金板微观组织、力学性能和加工性能的影响。结果表明:与常规铸轧镁合金板带相比,复合能场可有效减小晶粒尺寸,并使析出相均匀弥散分布;施加复合能场之后,铸轧板抗拉强度、屈服强度及伸长率较常规铸轧板分别提高10.58%、12.84%和52.17%,而终轧成品板分别提高10.45%、20.56%和65.25%,且板材轧制后具有裂纹倾向小、抗弯强度及最大挠度大、弯曲抗力小等性质,可有效减少加工过程中材料及工具磨损,获得较好的综合性能。     

退火温度对冷轧态5754铝合金板材组织与性能的影响

在160~400℃范围内对5754铝合金冷轧板进行退火处理,通过显微硬度与拉伸性能测试、金相显微组织与拉伸断口形貌观察等,研究5754铝合金冷轧板的再结晶温度以及退火温度对其力学性能和显微组织的影响。结果表明:随退火温度从160℃升高到400℃,板材的伸长率逐渐增加,但硬度、抗拉强度以及屈强比不断降低,屈强比由0.891降低到0.463。退火温度达到360℃后力学性能趋于稳定;冷轧态5754铝板的再结晶温度为294℃,再结晶终了温度为360℃;在290~300℃温度区间内,随退火温度升高,铝板的显微组织变化明显,于290℃退火后基本上呈现原始的纤维状组织,于300℃退火后出现大量的再结晶晶粒。合金冷轧板及其退火后的拉伸断口主要由韧窝和撕裂棱组成,属穿晶型韧性断裂。     

冷轧变形和烘烤处理对CTP版铝板基组织和性能的影响

采用不同的轧制制度和220℃×10 min与280℃×5 min两种烘烤制度对1060CTP铝板基进行处理,通过极化曲线测试、显微硬度、室温拉伸等测试方法以及扫描电镜、金相显微的观察,研究冷轧变形量与烘烤处理对CTP铝板基微观组织、电解腐蚀性能以及力学性能的影响。实验结果表明,随轧制进行晶粒在首道次的基础上细化,首道次压下量越大,晶粒细化量越大,首道次压下率为58.2%时得到的铝板基晶粒细小均匀,腐蚀性能与力学性能都较好;铝板基在烘烤处理过程中对温度比较敏感,温度高的烘烤处理使铝板基的强度急剧下降,而伸长率相应增加,采用280℃×5 min烘烤处理后,韧窝大小较均匀,深度较深,塑性更好,耐印性也更高。     

Al-Ti-B合金中AlB_2、TiB_2和TiAl_3的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究0 K条件下Al-Ti-B体系中AlB_2、TiB_2和Ti Al_3的平衡晶格常数、形成热、结合能及电子特性,并结合准简谐德拜模型对3种物相在高温条件下的热力学基本性质进行了分析。计算结果表明:AlB_2、TiB_2和Ti Al_3的形成热与结合能均为负值,表明3种相均具有结构稳定性,且稳定性由大到小依次为TiB_2、Ti Al_3、AlB_2;3种物相的离子性与金属性由大到小依次为Ti Al_3、AlB_2、TiB_2,Ti Al_3与AlB_2显示离子键特性,而TiB_2键合特性以共价键为主;3种物相的热稳定性由大到小依次为TiB_2、AlB_2、Ti Al_3。计算所得TiB_2、AlB_2和Ti Al_3的热力学性质可以用于分析氟盐法制备Al-Ti-B时Al熔体与氟盐之间反应发生情况以及中间合金最终的物相组成。     

Crystallography of Zr poisoning of Al-Ti-B grain refinement using edge-to-edge matching model

The mechanism of zirconium poisoning on the grain-refining efficiency of an Al-Ti-B based grain refiner was studied. The experiment was conducted by melting Al-5Ti-1B and Al-3Zr master alloys together. The edge-to-edge matching model was used to investigate and compare the orientation relationships between the binary intermetallic compounds present in the Al-Ti-B-Zr system. The results show that the poisoning effect probably results from the combination of Al3 Zr with Al3 Ti and the decreased amount of Ti solute, for Al3 Ti particles have good crystallographic relationships with Al3 Zr. Totally six orientation relationships may present between them, while they play vital roles in grain refinement. TiB2 particles appear to remain unchanged because of a bit large misfit. Only one orientation relationship may present between them to prevent Al3 Zr phase from forming on the surface of TiB2, though TiB2 is agglomerated. The theoretical calculation agrees well with the experimental results. The edge-to-edge matching model is proved to be a useful tool for discovering the orientation relationships between phases.     

35CrMo钢控温模锻加热过程中奥氏体晶粒长大行为

将35CrMo钢试样在不同的加热温度和保温时间下进行等温奥氏体化处理,采用正较实验法研究加热温度与保温时间对奥氏体平均晶粒尺寸的影响,并对奥氏体晶粒长大行为进行研究。结果表明:当保温时间一定时,奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高而增大,奥氏体晶粒的粗化温度为950℃;当加热温度一定时,奥氏体晶粒尺寸随保温时间延长而增大,保温初期晶粒快速长大,随保温时间延长,晶粒长大速率放缓。综合考虑加热温度、保温时间和初始奥氏体晶粒尺寸的影响,推导出35CrMo钢奥氏体晶粒长大模型,用该模型计算的晶粒尺寸与实验结果基本吻合。     

Ar/CCl_4联合净化对2219铝合金铸锭组织与力学性能的影响

借助氢含量检测、金相组织观察、力学性能测试和拉伸断口形貌观察等检测和分析方法,研究Ar/CCl_4联合净化对2219铝合金铸锭的组织与力学性能的影响,并与用固态RFI型精炼剂(简称RFI精炼剂)精炼的合金进行对比,同时,揭示精炼介质对夹杂物和氢的作用机制。结果表明:相对于用Ar/RFI联合精炼,采用Ar/CCl_4联合精炼2219铝合金熔体具有更高的除氢效率,并可有效抑制铸锭中缩松、气孔和夹杂的产生,Ar/RFI联合精炼和Ar/CCl_4联合精炼的除氢率分别为8.57%和17.67%;连续2次采用相同介质精炼时,Ar/CCl_4精炼的二次除氢率(15.4%)比Ar/RFI精炼的二次除氢率(8.57%)高;采用1次Ar/RFI联合精炼+2次Ar/CCl_4联合精炼时铸锭的抗拉强度和伸长率分别达到205.69 MPa和14.5%。此外,相对于1次Ar/RFI联合精炼+1次Ar/CCl_4联合精炼,合金经一次Ar/RFI联合精炼+2次Ar/CCl_4联合精炼后的抗拉强度提高21.63 MPa,伸长率提高4.04%,合金的断裂行为由脆性断裂向韧性断裂转变。     

3003铝合金腐蚀机理的电子理论研究

为了解3003铝合金阴极箔析出相腐蚀的物理本质,本文通过采用基于第一性原理的赝势平面波方法对3003铝合金中各物相的结合能、费米能级和局域态密度等电子结构参数系统的计算,研究了该合金中主要析出相与合金基体发生电化学腐蚀的机理.研究结果表明:3003铝合金中各主要组成物相稳定性大小关系为Al6Mn＞ Mg2Si＞ ALPHA,且与ALPHA的形成为一个吸热反应过程,Al6Mn与Mg2Si相的形成均为一个自发反应的放热过程;Al6Mn、Mg2Si以及ALPHA相与铝基体的费米能级差值存在Ec(Mg2Si-Al)＞Ec(Al6Mn-Al)＞Ec(ALPHA-Al)的关系,说明Mg2Si相最容易因电极电位差异与铝基体形成原位电池,在电解腐蚀过程中发生电解腐蚀,Al6Mn次之,ALPHA最难;局域态密度的计算结果亦表明:体系中的ALPHA相相对于Mg2Si和Al6Mn处于不稳定状态,容易失稳并发生分解.