7475铝合金网格筋条壁板蠕变成形的试验和数值模拟

在热压罐条件下进行了7475铝合金单曲率网格筋条壁板的蠕变成形试验,使用三坐标测量法获得了成形壁板在不同横截面上的曲率半径,并对壁板蠕变成形后的回弹分布规律进行了分析.之后通过蠕变拉伸试验,得到了材料在成形试验条件下的蠕变本构模型参数,通过用户子程序补充到ABAQUS有限元模型中,并模拟分析了该壁板在真空热压加载-蠕变-卸载过程中的应力应变规律,模型对壁板回弹量的预测与试验结果吻合良好,误差小于4％.     

Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、硬度测试、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪,研究了Ce元素对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响.结果表明:Ce元素可细化铸态合金的晶粒,加速合金中亚稳相的析出过程,并增加合金中亚稳相的体积分数,提高合金的室温及高温力学性能；本实验条件下,Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr-0.2Ce合金的综合力学性能最优,过量Ce的添加将形成粗大的Mg12Ce,易引起应力集中,降低合金的室温强度和伸长率；添加0.2Ce后,合金的室温抗拉强度提高25 MPa,300℃时抗拉强度提高17 MPa.     

7475铝合金壁板蠕变成形筋条失稳及数值模拟

对于筋条整体壁板的蠕变成形,防止筋条塌陷是该技术成形的关键。采用某单曲率整体加筋壁板进行了热压罐成形试验,应用有限元软件ABAQUS/Standard,模拟了蠕变成形的全过程,通过对比二者的模拟结果验证了有限元模型的正确性。分析了成形过程中筋条的应力应变分布,给出了筋条的临界失稳应力公式,针对成形缺陷提出了夹具成形的优化工艺。实验结果表明,该优化工艺可以使筋条临界失稳压力提高4倍,最大侧向位移由1.4mm减少到0.2mm,使高筋条壁板成形的皱曲缺陷得到明显控制。     

蠕变时效对7050铝合金板材组织与性能的影响

通过金相显微、透射电子显微、电子拉伸和剥落腐蚀实验研究了7050铝合金板材蠕变时效与人工时效的微结构及性能。结果表明:蠕变时效过程中施加的应力使板材不断产生变形,为η′析出相提供了大量形核点,析出相尺寸更加细小,特别是晶界无沉淀带较人工时效明显变窄,晶界析出相不连续。与人工时效相比,蠕变时效试样的抗拉强度和抗剥落腐蚀性能略有提高。     

7020铝合金型材的疲劳行为及微观机制

采用光学显微镜、扫描电镜、扫描透射电镜和电子背散射衍射等分析方法研究了7020铝合金型材疲劳行为及微观机制。结果表明在应力比R为0、疲劳极限寿命取10~7周次时,合金疲劳强度为232.9 MPa。疲劳裂纹尖端应力强度因子ΔK=8 MPa·m~(1/2)时,裂纹扩展速率约为6.44×10~(-5 )mm/cycle。合金中尺寸在3～12μm的粗大难熔结晶相不仅易成为疲劳裂纹源,也会加速疲劳裂纹扩展。在未再结晶区域,疲劳裂纹主要以穿晶方式扩展。当裂纹扩展到易滑移平面取向差较大的再结晶小晶粒时,裂纹易沿其大角度晶界快速扩展。合金再结晶程度及其对应的大角度晶界占比越低时,疲劳裂纹扩展路径越曲折,扩展速率越慢。     

分级退火对高纯铝箔再结晶织构的影响

采用晶体取向分布函数（ODF），极图和TEM分析了高纯铝箔在不同的分级退火工艺过程中再结晶结构的演变，研究结果表明：高纯铝的变形结构主要由S取向组成，另含有少量的Cu织构和Bs织构，2级退火箔材中立方织构含量高于3级退火的；其中在200度低温退火时在亚晶界形成立方核心，并沿亚晶界析出含铁化合物，520℃高温退火后立方织构取向密度最大，R织构含量最少，在250℃低温退火时，形成复大角亚晶界，铁固溶在铝基体中，520℃高温退火后铁在晶内析出，立方织构减少，R取向增强。     

7050铝合金局部腐蚀与电化学性能的关联性研究

目的 探明7050铝合金的点腐蚀机理。方法 利用ZEISSM10A扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对在NaCl溶液中腐蚀不同时间的7050铝合金试样表面的Al7Cu2Fe相进行原位分析,并结合对应的电化学阻抗谱,研究Al7Cu2Fe相成分、尺寸的差异性对7050铝合金腐蚀性能的影响。结果 原位腐蚀结果表明,AlxCuyFe相的点蚀特征取决于相的尺寸和成分,AlxCuyFe相中Fe含量的变化率呈先增大后减小的趋势。其中Fe含量变化程度最大的是平均直径约1.7 μm的Al7Cu2Fe相,在经过1.5 h腐蚀后,其变化率达到了58.62%;其次是平均直径约2.4 μm的Al7Cu2Fe相,在经过1 h腐蚀后,其变化率为52.13%;而2.5 μm以上的Al7Cu2Fe相在点蚀过程中Fe含量的变化率大都在10%以下。电化学阻抗谱结果表明,T6态7050铝合金在150 g/L NaCl溶液中经过2 h腐蚀后阻抗最强,其Rp值为229.3 Ω,Rb值为2 801 Ω。结论 在150 g/L NaCl溶液中T6态7050铝合金表面点蚀主要发生在0.5~1.5 h以内,腐蚀2 h时合金已不受Al7Cu2Fe相引起的表面点蚀的影响。当浸泡时间达到2 h后,Al7Cu2Fe相尺寸、Fe含量都略有减小,相比未腐蚀状态Al7Cu2Fe相的总体面积减少了4.72%,Fe含量减少了7.59%。对Rb值影响较大的是平均直径为1.5~2.5 μm的Al7Cu2Fe相。     

AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

采用搅拌摩擦焊对AZ91D镁合金进行焊接试验,研究了搅拌摩擦焊接头的组织与性能.结果表明,当转速为1 000～1 400 r/min、焊速为50～150 mm/min时,均可得到表面成形良好、内部无孔洞和隧道的焊缝;焊接区与母材组织差异极大,焊接区形成细小、均匀的再结晶组织,具有锻造组织特征;热影响区为部分再结晶组织,再结晶晶粒沿原铸造晶粒的晶界生长;对接头进行拉伸试验,断裂发生在母材处,表明接头的抗拉强度高于母材.     

两步固相反应合成活性炭改性的钛酸锂

采用两步固相反应法合成活性炭改性的尖晶石钛酸锂( Li 4Ti5 O12),对样品进行了SEM、XRD、TEM、X射线能谱仪及充放电测试.添加的活性炭抑制了颗粒的成长,改性后颗粒的平均粒径为0.5 μm,改性前后样品均保持了较好的晶型.经活性炭改性的样品倍率性能得到改善,在1.0～3.0V充放电,0.2C首次放电比容量...     

均匀化升温速率对7N01铝合金组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针显微镜、透射电镜和常温拉伸等测试方法研究均匀化升温速率对7N01铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:与升温速率较快的均匀化制度相比,采用升温速率小于100℃/h的慢速升温均匀化制度更有利于细小弥散Al3Zr粒子的析出,使Al3Zr粒子分布均匀;细小弥散的Al3Zr粒子能有效地阻止再结晶晶界的迁移,抑制再结晶的发生。随着均匀化升温速率由500℃/h降低到20℃/h,析出的Al3Zr粒子数量增加,尺寸减小,析出相体积分数和半径的比值φ/r由75.8μm-1增大到359.1μm-1,使得Al3Zr粒子对晶界的钉扎力增大,因此合金的再结晶分数相应地由31.92%逐渐降低到1.32%;保留下来的大量位错和未再结晶组织提高了合金的综合力学性能。