7150铝合金铸态及均匀化退火组织研究

采用金相显微镜、扫描电镜及x射线衍射仪对7150铝合金的铸态组织及均匀化退火组织进行了观察及表征,并对组织中的金属间化合物进行了能谱分析.结果表明,7150合金的铸态组织中主要存在MgZn2(η)、a(Al)相以及少量的A12CuMg(S)、A12Mg3Zn3(T)、Mg2Si和A16(FeCu)相.其中MgZn2相固溶了Al、Cu,A12CuMg相中固溶了zn,而Al2Mg3zn3,相固溶了Cu.均匀化退火后发生了MgZn2(η)→Al2CuMg(S)的转变,且与铸态中存在的Al2CuMg相相比,均匀化退火组织中的Al2CuMg相中zn含量较少.同时均匀化退火并未对Al.(CuFe)相的形貌及成分产生影响.     

Mg-Gd-Y-(Mn, Zr)合金的显微组织和力学性能

采用溶剂保护方法制备了合金Mg-9Gd-4Y-0.65Mn和Mg-9Gd-4Y-0.6Zr,并挤压成棒材。通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等分析研究了这两种合金铸态和变形态的显微组织和力学性能。结果表明:铸态含Mn合金的晶粒粗大,而含Zr合金的晶粒细得多,Zr能有效地细化Mg-RE合金的晶粒;热变形加工使两种合金的晶粒度大大减小,拉伸强度大幅提高,在同等加工条件下,含Mn合金形变细化晶粒作用更显著;两种变形合金都有非常高的室温和300℃高温强度,但含Mn合金的延伸率较高;含Zr变形镁合金适宜通过T5处理,而含Mn变形镁合金适宜通过T6处理提高其综合拉伸力学性能。     

Mg-Gd-Y-Mn耐热镁合金的压缩变形行为研究

采用Gleeble-1500热模拟机对Mg-Gd-Y-Mn稀土镁合金在温度为300～500℃、应变速率为0.001～1.0s-1、最大变形程度为60%的条件下,进行恒应变速率高温压缩模拟实验研究.分析了实验合金高温变形时流变应力与应变速率及变形温度之间的关系以及组织变化,计算了表观激活能及相应的应力指数,为选择这种合金的热变形加工条件提供了实验依据.结果表明:合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,在恒应变速率条件下,合金的真应力水平随温度的升高而降低;在给定的变形条件下,计算得出的表观激活能和应力指数分别为200kJ·mol-1和5.1.根据实验分析,合金的热加工宜在400～500℃温度范围内进行.     

Mn,Zr对Mg-Gd-Y合金组织与力学性能的影响

研究了微量Mn、Zr对Mg-13%Gd和Mg-9%Gd-4%Y合金铸态和挤压后的微观组织及力学性能的影响.结果表明:在铸态,含Zr合金的晶粒明显小于不含Zr的合金,而Mn对合金的铸态显微组织影响不大;将Mg-9%Gd-4%Y-0.6%Mn和Mg-9%Gd-4%Y-0.6%Zr合金挤压后,都可以得到非常细小均匀的等轴晶,晶粒尺寸约14 μm;这两个合金在挤压时效态(T5)的力学性能都明显优于WE54合金的,且Mg-9%Gd-4%Y-0.6%Zr合金比Mg-9%Gd-4%Y-0.6%Mn合金性能更好.     

热力学计算优化Al-Zn-Mg-Cu合金成分

利用Jmat-Pro热力学相图计算软件模拟Al-Zn-Mg-Cu合金的凝固路径以及该合金中MgZn2、Al2CuMg、Al2Cu和Al2Mg3Zn3相生成数量和生成温度随Zn、Mg和Cu含量变化的关系曲线;分析实验合金的微观组织.检测结果与热力学计算结果一致.热力学计算结果表明,在7150合金的成分优化过程中,当Zn、...     

超声振动对7055铝合金组织及力学性能的影响

为改善7055铝合金的凝固组织,在合金凝固过程中施加超声振动.采用光学显微镜观察和室温压缩试验等手段研究了超声振动对7055铝合金凝固组织及力学性能的影响,并对超声细化机理进行了探讨.结果表明:未施加超声时,7055合金中形成粗大枝晶组织;施加超声振动后,可获得细小均匀的非枝晶组织.由于超声振动的空化和声流效应,凝固前对熔体施加超声,产生大量微泡核心,这些微泡核心保留下来而成为形核核心,使凝固组织得到细化;凝固过程中导入超声,枝晶出现断裂,导致了细小均匀组织的形成.此外,超声振动的7055合金铸锭显示了较好的室温压缩性能,压缩屈服强度、抗压强度及其对应的工程应变分别为165、729.2 MPa和34.8%.     

Mechanical properties of Mg-9Gd-4Y-0.6Zr alloy

The microstructures and mechanical properties of Mg-9Gd-4Y-0.6Zr alloy were investigated. The results show that the ultimate tensile strengths of the extrusion-T5 temper of this alloy at -196, 25,250, 300 and 350℃ are as high as 521,370, 348, 262 and 150 MPa, respectively. It is noteworthy that 8% plasticity occurs at -196 ℃ and 180% superplasticity occurs at 400℃. In the peak hardness of Cast-T5, Cast-T6, Ext-T5 and Ext-T6, the highest is that of Ext-T5. The prismatic precipitates providing an effective barrier to dislocation gliding on the basal plane are the cause of strengthening of this alloy. The plate-shaped precipitates formed on the prismatic planes provide the most effective barriers to the gliding dislocations, and they are the cause of strengthening of this alloy.     

Zr元素对超高强铝合金微观组织及力学性能的影响

研究了Zr元素对Al-Zn-Mg-Cu系合金微观组织及力学性能的影响。结果表明,合金的强度随着Zr含量的增加而提高,当Zr含量为0.12wt%时,合金的强度和延伸率出现峰值。当Zr含量>0.12wt%时随着Zr含量的增加合金强度降低,这是因为合金中的Zr含量过高时,会析出粗大的Al3Zr初生相,降低了合金凝固时固溶在基体中的Zr含量,从而使Zr的有益作用降低。添加Zr可抑制合金的再结晶,使合金组织细化,提高了合金的抗剥落腐蚀性能。TEM分析发现Zr含量为0.12wt%的铝合金固溶态下Al3Zr颗粒比较细小,且分布比较均匀,Al3Zr的平均直径约为16.6nm。研究结果表明,对于所研究的超高强铝合金,Zr的最佳添加范围为0.10%-0.12wt%。     

镁合金双辊铸轧铸嘴内部熔体流动数值模拟

分析了铸嘴内部分流结构对型腔内镁合金熔体流场、温度场产生的影响.采用有限差分的SOLA-VOF法,建立镁合金双辊铸轧立板过程中流动区域的三维流场与温度场耦合模型,在相同的铸轧立板条件下(前箱液面高度、前箱熔体温度固定),数值模拟了不同形状的铸嘴型腔结构对熔体流动速度及温度分布的影响.模拟结果表明,分流块的大小、形状及位置对温度场及流动场影响显著,采用小尺寸、多数量的分流块将有利于在铸嘴型腔内形成均匀的流动场和温度场.通过工艺试验,验证了模拟结果,根据模拟结果改进了铸嘴内部结构,使金属熔体流场、温度场分布均匀,获得了高质量的镁合金铸轧板材.     

电解铝液制备7005铝合金的铸态组织与性能

采用光学显微镜观察、扫描电镜观察及能谱分析、室温拉伸试验等手段研究了电解铝液中的Fe、Si、氢、Al2O3夹杂对7005铝合金铸态组织性能的影响.结果表明,电解铝液中的杂质元素Fe、Si与合金中的Mn、Mg等元素作用形成AlFeMnSi、Mg2Si等第二相,分布于晶内以及晶界处.电解过程中生成的氢和A12O3夹杂物,是短流程工艺影响铝熔体冶金品质的主要根源.铸造过程中形成的疏松和气孔是铸态7005合金拉伸试验中断裂的原因.