直流电对7B04铝合金固溶与时效组织和性能的影响

本文采用拉伸试验、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段,研究了7B04铝合金在施加和不施加直流电条件下,经470℃固溶和100-140℃时效处理后的组织和力学性能。与传统的T6处理(470 oC/30 min+120 oC/24h)相比,固溶和/或时效处理时施加500A的电流,可显著提高GPII区的析出密度,进而提高峰时效状态下的拉伸强度和延伸率。固溶过程中施加直流电可将随后时效合金达到峰值强度的时间明显缩短12h。     

齿轮钢20CrMnTiH淬透性/宏观偏析控制

针对近期ø500 mm断面20CrMnTiH淬透性波动幅度较大问题,通过改变拉速、结晶器电磁搅拌、二冷比水量等参数,对比取样分析改变参数前后的低倍组织、碳偏析量以及淬透性。结果表明,采用改变后的生产参数进行生产,等轴晶率下降幅度较小,宏观偏析以及淬透性波动幅度明显下降,产品质量提升明显。生产参数调整对比中150 A、1.5 Hz结晶器电磁搅拌参数下的宏观偏析和淬透性波动情况明显好于200 A、1.5 Hz结晶器电磁搅拌参数情况。因此,采用拉速0.35 m/min、二冷区各分段水量为40 L/min、21 L/min、13 L/min,二冷比水量0.134 L/kg、结晶器电磁搅拌150 A、1.5 Hz以及末端电搅100 A、7 Hz参数,改善了齿轮钢20CrMnTiH淬透性/宏观偏析波动大的情况。     

不同电磁场对亚快速凝固下高镁5059铝合金铸轧板显微组织和力学性能的影响

通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、差示扫描量热法(DSC)和拉伸实验等表征方法,研究了不同外场对高镁5059铝合金铸轧板微观组织和力学性能的影响。结果表明：当不同外场应用到铸轧实验中,中心偏析和微观偏析缺陷显著消失,非平衡共晶相的数量呈现明显的减少趋势。此外,铸轧板芯部区域的晶粒尺寸和纵横比也同样呈现出下降趋势,其中,电磁振荡场的作用效果最为显著。在电磁振荡场中,铸轧区内的熔体受到电磁搅拌力,导致铸轧区内枝晶尖端的溶质浓度梯度显著降低,沿铸轧板厚度方向的温度场逐渐趋于均匀,合金元素的固溶度显著提高。最终,高镁5059合金铸轧板的综合力学性能大幅度提高。     

-180℃深冷处理对7A99铝合金峰值时效强韧性能与析出行为的影响

对7A99超高强铝合金反向挤压板材采用T6峰值时效处理与-180℃冷热循环时效热处理(简称T6-DCT),通过XRD、TEM、HRTEM与3DAP研究-180℃深冷处理对7A99铝合金反向挤压板材强韧性能以及析出行为的影响。结果表明,-180℃冷热循环时效处理使得铝基体的晶格常数由由0.40551 nm 增至0.40626 nm,起到了一定的固溶强化作用;-180℃冷热循环时效处理后晶粒内部生成大量与基体非共格的η相,晶界处η相呈现断续分布并形成晶界无析出带,降低材料的拉伸强度;-180℃冷热循环时效处理促进基体中Zn和Mg元素原子的微观偏聚,导致了Zn和Mg元素的非均匀析出;-180℃深冷处理可以减小时效终态析出相的平均等效半径与析出密度,将等效半径由1.2 nm减小至1.14 nm,将析出密度由4.53×10₂₄/m₃降低至3.87×10₂₄ /m₃,削弱析出强化效果; -180℃冷热循环时效处理后合金的强韧匹配性能得到显著改善,强度略有降低,韧性显著提高。     

海豚直升机镁合金主机匣铸件充型过程的数值模拟

利用MAGMA软件分别对海豚型直升机主机匣铸件的低压铸造和重力铸造的充型及凝固过程进行数值计算,并对低压铸造方案的数值模拟结果进行试验验证。结果表明,应用低压铸造有利于减少主机匣铸件的氧化夹渣、缩孔及缩松等缺陷。     

Sr、Mg及热处理对Al-Si铝合金焊丝堆焊层耐磨性的影响

为了提高4043铝合金焊丝堆焊层的耐磨性,在传统4043铝合金焊丝成分基础上,添加Mg与变质剂Sr,对Al-Si-Mg-Sr合金焊丝焊后堆焊层进行热处理,研究了Mg、Sr以及热处理工艺对焊丝焊后堆焊层耐磨性的影响。结果表明,在4043铝合金焊丝中添加变质剂Sr可以改变堆焊层组织中共晶硅颗粒的形态;Mg可以为堆焊组织增加强化相Mg2Si;合理的热处理工艺可以球化共晶硅颗粒,增强共晶硅颗粒与基体的结合能力;三者的共同作用可以显著提高焊丝堆焊层的耐磨性。     

铝合金/不锈钢层状复合材料界面化合物生长行为

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)研究了轧制复合铝合金/不锈钢(4A60/304、4A60/316、4A60/430、4A60/439、1050/304、1050/304)复合界面金属间化合物的生长行为。结果表明:4A60铝合金/不锈钢复合界面靠近铝侧存在Si元素富集区、4A60/316不锈钢复合界面靠近铝侧存在Ni元素富集区;当热处理温度为575℃时,4A60/316界面化合物生长常数最小为2.56×10~(-14)m~2/s,1050/304界面化合物生长激活能最低为95.94 kJ/mol;界面金属间化合物主要为Fe_2Al_5相,还可观察到FeAl_3、Fe_4Al_(13)相。     

Y含量对Mg-Al-Zn堆焊合金摩擦磨损性能的影响

研究了Y元素添加及其含量对AZ91焊丝堆焊Mg-Al-Zn合金室温下干滑动摩擦磨损性能及磨损机制的影响。结果表明:由于存在粗大β-Mg_(17)Al_(12)相,未添加稀土Y元素的AZ91堆焊合金的耐磨性能较差;通过添加稀土Y元素,可以减小粗大β相的尺寸和数量,减小亚表层变形层的厚度以及堆焊合金发生剥层磨损的程度,提高堆焊合金的耐磨性;稀土Y元素会导致堆焊合金的硬度降低;AZ91堆焊合金的主要磨损机制有3种:磨粒磨损、氧化磨损和剥层磨损。     

溶胶–凝胶法制备Au-BaTiO_3纳米复合薄膜及其介电性能

采用溶胶–凝胶法在Pt/Ti/Si O2/Si基板上制备了Au-Ba Ti O3纳米复合薄膜,并且对其晶体结构、微观组织和介电性能进行了研究。结果表明,Au在复合薄膜中以直径为5~22 nm的Au纳米粒子弥散地分布在Ba Ti O3基体中。Au的添加量对复合薄膜的介电性能和表面形貌有很大影响,其最佳添加量约为5mol%。复合薄膜经过550℃的低温退火已经完全结晶为钙钛矿相,其介电常数与700℃退火的纯Ba Ti O3薄膜的相当。在Au-Ba Ti O3复合薄膜的结晶过程中,一方面,Au纳米粒子可能促进了中间相的分解;另一方面,Au纳米粒子诱发了钙钛矿相的异质形核,促进了Ba Ti O3的结晶化。因此,Au纳米粒子大幅度地降低了复合薄膜的退火温度,并显著提高了复合薄膜的介电性能。     

变频超声半连续铸造ZK60锭坯的组织与力学性能

在半连续铸造255mm的ZK60镁合金锭坯过程中引入了可变频率的超声处理,并与传统的不施加超声处理和施加定频超声半连续铸造锭坯进行了对比,分析了不同处理方案下的ZK60镁合金的组织和力学性能,同时采用数值模拟获得了两种声场下声压随时间的变化规律。结果表明,较传统定频超声场,变频超声场能更大程度地细化晶粒,促进细小、球状的α-Mg的形成,同时可以改变第二相的形貌和分布。经由变频超声场处理后的ZK60镁合金,其心部抗拉强度为280MPa,伸长率为10.9%,相比未施加超声处理的铸锭分别增长了19.1%和78.7%,相比定频超声场处理的铸锭增长了11.6%、28.2%。铸锭不同部位出现的不同细化效果是由于超声衰减所致。变频超声场通过增强异质形核和枝晶破碎的效果来提高细化效果。