Al-9.4Zn-1.9Mg-2.0Cu合金的热变形流变行为与本构方程

本文对Al-9.39Zn-1.92Mg-1.98Cu合金做等温热模拟压缩实验,变形温度为300 ℃~460 ℃,应变速率为0.001 s-1~10 s-1,变形量为60%。结果表明：变形时,合金的流变应力力随着变形温度的降低或应变速率的增大而增大。由于热变形时存在摩擦影响,对流变应力曲线进行修正.结果发现摩擦修正后的应力值低于实验值,摩擦力对流变应力的影响程度随着温度的降低和应变速率的增大而增大。基于经典的Arrhenius方程,考虑应变量对材料常数(α,n,Q和A)的影响,构建该合金在热变形时的本构方程。评价改进的本构方程预测能力发现流变应力值与实测值吻合度较高,其相关度高达93.5%。     

微量B对铸态Ti-6Al-4V合金动态压缩性能的影响

采用霍普金森压杆(SHPB)研究了添加0.1%B对铸态Ti-6Al-4V合金的动态压缩性能的影响,并对在高应变速率下的损伤机制进行分析。结果表明,添加0.1%B可细化铸态组织,减轻由于变形不协调造成的应力、应变不均匀性和局部的应力集中。同时随材料绝热剪切敏感性的降低,提高了均匀动态塑性应变和平均动态流变应力。在高速冲击载荷作用下,合金表现为绝热剪切失效,TiB相在断裂过程中承担载荷,材料断面有1μm左右的不连续分布熔融组织,这与应变局域化有关。     

喷射成形70Si30Al合金的显微组织与性能

利用喷射成形技术制备了70Si30Al合金,研究了合金的显微组织演变,检测了合金的热膨胀系数和热导率,用三点弯曲法测试了合金的弯曲强度.结果表明,喷射成形70Si30Al合金经热压后的组织结构为连接成网状的近球形硅相和穿插于其中的二次富铝相.合金具有低密度(2.42 g·cm-3)、高弯曲强度(180 MPa)、低热膨胀系数(6.9×10-6/K)、高热导率(118 W·m-1·K-1),硬度BH=261的特点,是一种性能优良的电子封装材料.     

快速凝固硅铝合金材料的组织与性能

针对电子信息工业对新型结构功能一体化电子封装材料的应用需求,采用喷射成形与热压致密化相结合的方法制备高Si含量(质量分数为50%~70%Si)的系列Si-Al合金,并利用金相显微镜、扫描电镜、硬度测试仪、热膨胀仪等手段研究该材料的显微组织、力学性能和热物理性能。结果表明,喷射成形高硅铝合金的沉积态显微组织细小弥散,初生硅呈不规则形状,均匀弥散地分布在铝基体中;对沉积坯件进行适当的热压致密化处理可以有效地消减喷射成形制坯工艺过程中所形成的疏松和孔洞,提高材料的致密度。经热压致密化处理的喷射成形高硅铝合金材料具有优越的热物理性能以及良好的力学性能,是一种综合性能优越的结构功能一体化电子封装材料。     

固溶处理对7150铝合金组织和力学性能的影响

通过OM、SEM、X射线衍射、DSC差热分析和室温拉伸性能测试,研究固溶处理对7150铝合金挤压板带组织和力学性能的影响。结果表明:合金固溶处理温度越高,时间越长,粗大第二相溶解越多;合金在480℃进行固溶处理时,出现过烧组织,双级固溶处理制度没有提高本合金开始出现过烧组织的温度;随着合金固溶处理时间的延长,组织出现粗化和再结晶的趋势;本合金适合采用475℃,2h的单级固溶制度,经(475℃,2h)+(120℃,24h)固溶-峰时效处理后,合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为650MPa、600MPa和13.5%。     

主应力法计算蛇形轧制的轧制力

使用主应力法建立蛇形轧制过程中轧制力与轧制力矩的解析预测模型。将解析模型的计算结果与实验结果进行比较,验证了解析模型的准确性。运用该模型对蛇形轧制过程中不同的异速比、轧辊偏移距离、压下量和摩擦系数对轧制力和轧制力矩的影响规律进行研究。同时研究"搓轧区"对轧制力和轧制力矩的影响。结果表明,异速比的增大将导致"搓轧区"的增大,从而使轧制力和上轧辊轧制力矩减小,下轧辊轧制力矩增加。当异速比增大到速度较大的轧辊带动速度较小的轧辊时,慢速轧辊的轧制力矩将变为负值。轧辊错位距离的增大导致"搓轧区"减小,从而导致轧制力增加,上、下轧辊轧制力矩减小。压下量的增加导致"搓轧区"的减小,从而导致轧制力和上、下轧辊轧制力矩的增加。轧辊与轧板之间摩擦系数的增加使"搓轧区"减小,同时导致轧制力和上、下轧辊轧制力矩同时减小。研究为蛇形轧制在超大厚度板材制造中的应用,提供了理论基础。     

双级时效制度对7150铝合金微观组织和性能的影响

采用拉伸测试、电导率测试和透射电镜等手段研究了双级时效制度对7150铝合金的力学性能、电导率和微观组织的影响。结果表明:在本研究范围内,第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大;合金经过120℃/8h+160℃/6h,可以达到与单级峰时效处理相当的抗拉强度,并且电导率有明显提高;第二级时效温度为168℃时效时,相比在160℃进行第二级时效,合金在具有同等电导率水平时,损失的强度相对较多,但时效时间明显变短;120℃/8h+160℃/32h双级时效后,合金的抗拉强度为560MPa,屈服强度为520MPa,延伸率为11.5%,电导率22.7MS.m-1,晶内沉淀析出相以η′和η为主,晶界析出相完全断开。     

时效对新型Al-Zn-Mg-Cu合金力学及应力腐蚀性能的影响

通过力学性能和电导率测试、慢应变速率试验(SSRT)以及显微组织TEM分析,研究了不同时效制度对新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金力学及应力腐蚀性能的影响。结果表明,合金的力学性能和应力腐蚀性能与时效制度密切相关。T6状态下,晶内析出相弥散细小,晶界析出相呈连续分布,合金的强度最高,抗应力腐蚀性能最差;经T7双级过时效处理后,晶界析出相粗化呈离散分布,出现明显宽化的晶间无析出带,合金的抗应力腐蚀性能得到明显提高,但其强度损失较多。经三级时效处理后,合金的组织综合了T6态和T7态的优点,使合金既有高的强度又有良好的抗应力腐蚀性能,合金的极限抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别达到580,570 MPa,16.7%和23.3 MS.m-1。     

喷射成形高强度AZ91镁合金的组织与力学性能

在保护气氛中采用喷射成形制备技术制备了形状完整的AZ91镁合金沉积圆柱坯.对沉积坯进行显微组织分析,结果表明:喷射沉积AZ91镁合金具有均匀、细小的等轴晶组织,平均晶粒尺寸约17 μm,有效地改善了离异共晶β-Mg17Al12相在晶界的偏析;挤压变形过程引发的动态再结晶使喷射成形AZ91镁合金的组织进一步细化;经175 ℃时效时,析出相中多数为不连续析出,连续析出所占比例很小;后期阶段时效过程加快,长时间时效未见片状及针状析出物球化现象.喷射成形AZ91 镁合金经挤压变形和T6处理后,抗拉强度和屈服强度分别达到435和360 MPa,伸长率为9.2%,实现了强度和韧性的同步大幅度提高.     

Al-Cu-Li合金多道次热变形过程中的力学行为与微观组织演化

对Al-2.5wt%Cu-1.58wt%Li-0.3wt%Mn-0.12wt%Zr-0.06wt%Mg-0.05wt%Ti合金进行连续、不连续、双道次和多道次热压缩,研究其力学行为和微观组织演化。采用Gleeble-1500试验机进行热变形,变形温度为420℃,应变速率分别为0.001,0.1和 10s-1,对合金不同热变形阶段进行EBSD和TEM分析。双道次热压缩表明,道次间隔时间的延长有利于促进静态软化。通过改变变形过程中的应变速率,可控制合金的晶粒尺寸。多道次热变形过程,道次间的静态软化促进动态软化,反之亦然。在多道次热变形过程中(T=420℃, =0.1s-1)出现T1和θ′相动态析出。变形初始阶段,应变诱导位错为T1和θ′相提供形核位置,促进它们的析出和粗化。随应变的增加,T1和θ′相尺寸减小并趋于稳定,δ′相密度降低。试验合金多道次热变形过程中的流变应力受动态软化、静态软化和动态析出综合影响。