等温处理对Mg-3Al-2Ca-2Nd组织和性能的影响

为了研究等温处理工艺对Mg-3Al-2Ca-2Nd合金组织和性能的影响,利用XRD、OM、SEM、EDS及拉伸试验机对试样进行组织观察和性能测试。结果表明,与铸态组织相比,420℃等温处理的组织变化不明显,随着等温处理温度升高,铸态枝晶组织消失,转变为等轴晶组织且晶粒尺寸变大。在等温处理过程中,Al_(11)Nd_3相发生分解,生成热稳定性高的Al_2Nd相,而Al原子固溶到α-Mg基体中;层片状Al-Ca金属间相转变为颗粒状组织。随等温处理温度增加,硬度、抗拉强度和延伸率先增加后降低,在480℃时达到最大值,其值分别为66.3 HV、144.5 MPa和2.7%。     

厚大断面RE-Mg球铁喷粉净化及球化效果的研究

利用自行研制的喷粉装置，首先探讨了厚大断面RE-Mg球铁喷粉脱硫净化的效果，然后研究了稀土镁球化剂在喷粉处理时的净化及球化效果，进而对喷粉脱硫、球化、孕育综合处理工艺进行了试验研究。结果表明：喷粉处理时活性CaO的脱硫率与CaC2的脱硫率相近，使得CaO取代CaC2成为可能，喷粉处理具有突出的净化作用，在脱硫的同时，使氧含量显著降低，同时使硫趋于均匀分布；喷粉球化是一种有效的新球化方法，可获得低硫、低氧、石墨圆整而细小的铸态铁素体球墨铸铁；综合喷粉球化工艺可将脱硫剂、球化剂、孕育剂同时喷入铁液，完成脱硫、球化、孕育过程，获得的球铁在强度较高的同时，使伸长率和冲击值也增大。     

基于JMatPro对2324铝合金析出相的热力学模拟计算

2324铝合金具有优异的综合性能,尤其是高的损伤容限性能,作为结构材料在先进大飞机上得到广泛应用,其热处理工艺是保证高综合性能的关键.本文以工业用2324铝合金为研究对象,采用JMatPro软件模拟计算2324铝合金的平衡相组成、亚稳相、TTT/CCT曲线、等温时效相组成,并优化其热处理工艺参数.研究结果表明,2324铝合金在室温条件下的相组成为88.02％α(Al)、7.28％S(Al2 CuMg)、2.45％Al6 Mn、1.35％Al2 Cu、0.63％E(AlCrMgMn)和0.27％Mg2 Si,其中S相是主要的强化相;合金的亚稳相为S′相、Q′相和η′相,其中S′相为时效过程主要强化相;通过TTT曲线计算表明,在热处理过程中,GP区、η′、S′、η(MgZn2)、S相的鼻尖温度依次升高,分别为170、300、350、360、420℃,对应的孕育时间分别为5.45、40.91、15.23、920.62、305.83 s.CCT曲线计算表明,在热处理过程中,GP区、η′、S′、η(MgZn2)、S相不析出的临界冷却速率分别为0.95、1.72、5.22、0.16,0.90℃/s;在190℃时效时,S′相的析出量较大,完全时效时间也较短.时效时间为5～10 h时,强化相含量较高,GP区也有一定含量;因此,综合上述结果可以得出最佳的热处理工艺:固溶处理时,冷却介质的冷却速度大于5.22℃/s,试样固溶转移时间小于5.45 s,时效的温度和时间分别设置为190℃,5～10 h.     

铸态和T6热处理Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr铸造耐热铝合金的组织和力学性能

使用OM、SEM观察、XRD物相分析和拉伸性能测试等手段研究了铸态、固溶态和时效Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr铸造耐热铝合金的组织和力学性能。结果表明:对Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr合金进行490℃×2 h+520℃×2 h双步固溶处理,不仅使θ-Al2Cu相完全固溶进基体中,还使更多的γ-Al7Cu4Ni相和δ-Al3CuNi相充分固溶进基体中,实现了更好的固溶效果;经过490℃×2 h+520℃×2 h和185℃×6 h热处理后,Al-Si-Cu-Ni-Ce-Cr合金的室温抗拉强度为336.8 MPa、高温(300℃)抗拉强度为153.3 MPa,比铸态分别提高了74%和19.3%。     

焊接电流对ZM6镁合金薄壁件焊接接头组织和性能的影响

以ZM6镁合金薄壁铸件为研究对象,通过OM、SEM观察和显微硬度以及拉伸性能测试等分析测试手段,研究焊接电流对焊接接头质量的影响规律。研究发现:随着焊接电流的增大,焊缝区的晶粒尺寸减小,显微硬度增大;而焊接接头的抗拉强度随电流的增加呈先缓慢增加后减小的变化趋势;随焊接电流的增大,焊接裂纹的敏感性也随之增加。     

Nd对Mg-2Ca合金组织和性能的影响

以Mg-2Ca-xNd三元合金为主要研究对象,运用金相分析(OM)、扫描电镜分析(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)及万能拉伸试验机等多种分析和测试手段,系统研究了稀土元素Nd含量对Mg-2Ca-xNd三元合金的显微组织和力学性能的影响.结果表明,随着Nd含量的增加,晶粒变得细小,当Nd含量超过2%时,晶粒又开始变得粗大,并且晶界析出相明显增多,晶内析出大量针状Mg-Nd金属间相.Mg-2Ca-xNd合金的抗拉强度先升高后降低,合金的塑性降低.Mg-2Ca-xNd合金的硬度随着Nd含量的增加而增加.     

冷轧变形对Al-Cu-Mg合金的显微组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、EBSD技术、透射电子显微镜和万能拉伸试验机等研究了冷轧变形对热轧态Al-Cu-Mg合金显微组织和性能的影响。显微组织观察结果表明，随着冷轧变形量的增加，合金中未溶的Al₂CuMg[Fe, Mn]相和Al₂Cu[Fe, Mn]相发生了破碎。基体中存在较多的棒状Al₂₀Cu₂Mn₃相，该相附近存在大量缠结位错，对合金产生显著强化效果。在冷轧变形量为19%时，位错密度达到最大值。同时，随着冷轧变形量的增加，S、R、Cube、Goss、Brass织构的含量也增加，〈111〉、〈110〉织构的含量降低。力学性能测试结果表明，随着冷轧变形量的增加，合金强度提高，延伸率仍保持较高水平。当冷轧变形量为11%时，合金轧向综合力学性能最佳，抗拉强度为465.0 MPa,屈服强度为291.6 MPa,延伸率为19.0%。此时，合金横向抗拉强度为469.9 MPa,屈服强度为318.0 MPa,延伸率为16.9%。