镁合金网格壁板压弯成形数值模拟及实验研究

为探索镁合金整体壁板压弯成形的可行性,以及镁合金壁板压弯成形过程中金属的流动规律,对AZ31镁合金网格壁板压弯成形进行了数值模拟和实验研究。建立了有限元数值模拟的几何模型,采用有限元计算软件对AZ31镁合金网格壁板压弯成形过程进行了数值模拟研究,分析了镁合金网格壁板压弯成形中的温度场、应变场、应力场、破坏系数等的分布规律。确定了合适的AZ31镁合金壁板压弯成形工艺参数,并对镁合金网格壁板压弯成形进行了实验研究,获得了合格的镁合金网格壁板弯曲件,并分析了镁合金网格壁板成形件尺寸精度,模拟结果与实验结果相吻合,最大相对误差为16.7%。     

HF刻蚀工艺对AZ91D镁合金疏水膜性能的影响

为了改善AZ91D镁合金表面疏水膜的疏水性,对以HF和N^MoOq为主要成分的刻蚀液进行了研究。通过改变刻蚀温度、刻蚀时间、HF的浓度及Na2MoO4的质量浓度,确定了最佳的刻蚀工艺条件为:HF 0.10 mol/L,Na2MoO41.00 g/L,1525°C,90 so实验结果表明:使用HF刻蚀液可以在镁合金表面形成理想的微纳结构。通过刻蚀构建的微纳结构可以明显提高疏水膜的疏水性。     

汽车发动机用AZ91D合金的表面喷涂与性能

采用热喷涂工艺在压铸态AZ91D合金表面制备了Al涂层,研究了热处理温度和保温时间对AZ91/Al涂层界面组织形貌的影响,并对比分析了扩散层的耐腐蚀性能和耐磨性能。结果表明,热处理前Al涂层与基材为机械结合,热处理后Al涂层与AZ91合金基材的界面处可形成冶金结合扩散层,且随着保温时间延长,扩散层厚度不断增加;热处理温度在375 ℃以下时扩散层主要由β-Mg₁₇Al₁₂相构成,375 ℃×8 h热处理后为α-Mg+β-Mg₁₇Al₁₂相,425 ℃×1 h热处理后为γ-Mg₂Al₃和β-Mg₁₇Al₁₂相。AZ91合金基材和扩散层腐蚀电位从高至低顺序为γ>β>α+β>AZ91合金基材,扩散层的腐蚀电流密度均低于AZ91合金基材,阻抗谱图中容抗弧半径从大至小顺序为γ>β>α+β>AZ91合金基材,扩散层的耐腐蚀性能均优于AZ91合金基材;γ、β和α+β扩散层的摩擦稳定性系数都高于AZ91合金基材,而磨损速率和磨痕宽度都要小于AZ91合金基材,其中β扩散层的磨损速率和磨痕宽度最小,具有最佳的抵抗磨损的能力。     

铝合金表面GPTMS硅烷膜的制备及耐蚀性能研究

为提高铝合金耐腐蚀力，运用正交试验法研究在铝合金表面制备 γ-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）自组装膜最佳工艺条件，利用极化曲线和扫描电子显微镜研究该硅烷膜在铝合金表面的耐腐蚀性能。研究表明：最佳工艺条件为 100 mL溶液中， pH＝4. 5，V（GPTMS）∶V（EtOH）∶V（H₂O）= 2∶7∶91，T_{1（水解温度）}＝25 ℃，t_{1（水解时间）}＝7 h，t_{2（浸涂时间）}＝10 min，t_{3（固化时间）}＝90 min，T_{2（固化温度）}＝120 ℃，该工艺条件下制备的硅烷膜具有优异的耐腐蚀性能。     

Hydrogen storage property of as-milled La7RE3Mg80Ni10 (RE = Sm,Ce) alloys

Element replacement and mechanical milling are considered as the most effective ways to improve Mg-based alloys in their hydrogen storage performance. The as-milled La₇RE₃Mg₈₀Ni₁₀ (RE = Sm, Ce) alloys were prepared in this experiment by introducing both element replacement (replacing La by Ce or Sm partially) and mechanical milling technologies. The influence made by different replacing elements on the structure and hydrogen storage property of La₇RE₃Mg₈₀Ni₁₀ (RE = Sm, Ce) alloys was investigated in detail. X-ray diffraction, transmission electron microscope, automatic Sievert apparatus, thermogravimetry and differential scanning calorimetry were used to investigate the experimental alloys. The experiment reveals that a nanocrystalline and amorphous structure appears after mechanical milling. Moreover, comparing with the RE = Sm alloy, the RE = Ce alloy has a superior hydrogen desorption property, including larger hydrogen absorption capacity, faster hydriding/dehydriding rate, lower onset hydrogen desorption temperature, and lower dehydrogenation activation energy.     

[学科发展]深冷轧制制备高性能金属材料研究进展

相对于传统热轧、温轧、冷轧，深冷轧制是一项变革性技术，它利用某些金属材料在深冷情况下具有优异的塑性变形能力以及深冷环境阻碍塑性变形过程中位错运动和再结晶行为，促使材料晶粒细化，材料具有更高的强度与韧性。系统地介绍了近年来深冷轧制制备高性能金属材料的研究进展，包括深冷轧制在铝合金、铜合金、钛合金、复合层状金属带材中的应用。对深冷轧制制备高性能金属材料的研究进行了展望。     

掺杂EBS润滑剂的粉末冶金铝合金脱脂工艺研究

文章通过冷压-烧结制备了掺杂EBS润滑剂的粉末冶金铝合金,比较了单/多温段脱脂工艺优劣,发现多温段脱脂优于单温段脱脂,脱脂更彻底,但由于气体流量不能无限大,导致气氛脱脂得到的样品碳含量无法达到碳剩余理论值0.02%。研究了真空脱脂和空气负压脱脂机制,真空脱脂可使得EBS热分解的气态有机物和灰分从压坯表面逸出,并被及时带出炉外,最终合金碳含量接近碳剩余理论值0.02%；空气负压脱脂可使得残余碳被氧化逸出,脱碳更彻底,使样品碳含量低于碳剩余理论值。研究了脱脂工艺对合金力学性能的影响,真空脱脂合金力学性能优于气氛脱脂,相对密度最大为97.86%,拉伸强度最大为218.06MPa,接近未添加润滑剂合金的力学性能；空气负压脱脂虽然可使碳含量更低,但因脱脂过程中样品暴露在空气中,使得原料粉末也被氧化,导致最终的合金力学性能严重下降。     

焊丝中Si元素含量对铝合金接头裂纹敏感性的影响规律及机理

使用扫描电镜、能谱、温度场实时采集等测试方法，研究了焊丝中Si含量对AA6063铝合金GMAW焊接头热裂纹敏感性的影响规律及机理. 结果表明，当焊丝为纯铝时，鱼骨试样的焊缝中心会出现细长的焊接裂纹；当焊丝中的Si含量为4.5% ~ 6%时，裂纹的长度变短，但是开裂距离明显增加；当焊丝中的Si含量达到11% ~ 13%时，试样焊缝无裂纹出现. 随着Si含量的不断提高，合金易出现裂纹的凝固温度区间先增大后减小；焊丝中Si含量的不同还会影响凝固后期金属液的流动性，使得焊缝晶界处的物相成分和形态都有明显的区别；同时，Si含量的提高会使得接头的冷却速度先增加后减小，从而导致应力状态改变，热裂纹敏感性先升高后降低.     

时效工艺对纳米结构2297铝锂合金力学性能与微观组织的影响

采用535 ℃×2 h固溶制度,将热锻态2297铝锂合金固溶水淬后冷轧,冷轧压下量为95%,然后将轧制样品在不同温度(120~190 ℃)和时间(0~80 h)范围内进行时效处理。采用拉伸、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,分析时效温度和时间对铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:时效前的大塑性变形能获得纳米结构组织,能促进T₁相均匀细小地析出,缩短合金达到峰时效的时间,最终成功制备了高强高塑性铝锂合金。在120~140 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短、强度越高。140 ℃达到峰时效时间缩短为40 h,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为525 MPa、478 MPa和7.7%,主要强化相为细小的T₁相。在170~190 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短,但抗拉强度与屈服强度迅速下降。170 ℃时效8 h达到峰时效状态,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别是503 MPa、462 MPa和5.0%,主要强化相仍为T₁相,但已经明显粗化。     

Fe基非晶合金增强1060铝基多层复合材料的组织与性能

采用累积叠轧焊+中间退火法复合轧制1060Al/Fe基非晶多层铝合金复合板材。利用光学显微镜、扫描电镜、X-衍射分析仪以及拉伸试验机分析Al基复合材料的微观组织结构变化、断口形貌、物相组成以及力学性能。结果表明:Fe基非晶复合材料的增强体在300 ℃中间退火过程中发生部分晶化,在累积变形轧制过程中发生破碎,并随着变形道次的增加,破碎程度随之增大;复合板前6道次的累积轧制变形出现了明显的加工软化现象,并且随着变形道次的增加,其加工软化的效果愈明显;随着累积轧制变形道次增加,Al基复合材料的力学性能发生了明显的变化,第2道次轧制变形后屈服强度与抗拉强度达到了最大值为140 MPa和156 MPa,伸长率为5.53%,达到最佳综合性能。