超高强7055铝合金铸锭均匀化工艺优化

采用光学显微镜、扫描电镜、差热分析及透射电镜等手段,对一种航空用超高强7055铝合金大尺寸铸锭的均匀化工艺进行分析与优化。提出分级提高均匀化温度的方法,在确保不发生过烧的情况下,最大限度改善铸锭质量。结果显示:低温预均匀化时,铸锭中析出大量的Al₃Zr相,能够大幅度降低对后续挤压变形的再结晶比例;对铸锭采用400 ℃×4 h+465 ℃×16 h+474 ℃×8 h的分级均匀化处理工艺,能够显著消除铸锭中低熔点相的含量,提高铸锭质量,同时相比于原工艺节省约13 h。新的均匀化处理工艺,不仅提高了生产效率,还能够为后续工艺提供良好的铸锭。     

热力学模拟优化高强耐蚀7150合金成分

探讨了7150铝合金的凝固路径并研究了传统7150合金中主合金元素配比对MgZn2、Al2CuMg的生成温度及数量的变化规律。在满足耐蚀性的基础上,当主合金元素Zn含量在6.4%,Mg含量在2.4%,Cu含量在2.3%时,合金中非平衡凝固相MgZn2含量高于4.55%,而Al2CuMg相含量低于0.9%,既实现强化效果,又能够提高抗腐蚀性能。采用扫描电镜和热分析手段研究优化后的实验合金Al-6.4Zn-2.4Mg-2.3Cu结果与计算值基本保持一致。从实验合金的TTT和CCT曲线可以看出该合金的GP区、η′和η相鼻尖温度分别为140～160、320～340和360～380℃,其临界冷却速率不得低于20.2℃/s。     

中间退火对Al-Mg-Si系铝合金汽车板组织和性能的影响

对Al-Mg-Si系铝合金汽车板进行了不同的中间退火处理(无中间退火、300 ℃×2 h、420 ℃×2 h),并利用光学显微镜、XRD、TEM、拓扑仪、拉伸试验机对板材进行了检测分析。结果表明,中间退火处理对T4P态板材的微观组织、织构、罗平纹和力学性能影响显著,提高中间退火温度有利于获得等轴晶粒、增大应变硬化指数(n值)、降低板材各向异性(Δr值),但塑性应变比(r值)也会有所降低。此外,经过300 ℃×2 h中间退火处理的板材在10%预拉伸后表现出最好的表面质量,无中间退火和420 ℃×2 h中间退火处理的板材在预拉伸后罗平纹缺陷严重。这主要归因于中间退火引发的板材微观组织和织构的差异。300 ℃×2 h的中间退火处理可以使Al-Mg-Si系铝合金板材在不降低力学性能的前提下显著改善罗平纹,表现出最佳的综合性能。     

铁含量对激光熔覆层微结构及性能的影响

为满足不同支承辊再制造表面硬度需求,利用激光熔覆技术,将添加不同含量纯铁粉的铁基合金粉末材料熔覆到Cr5支承辊钢表面。研究了铁含量对熔覆层微结构及性能的影响。结果表明,所有材料设计成分条件下熔覆层的截面组织差异很小,均为鱼骨状枝晶和网状晶间组织。通过改变添加铁粉的量可以控制熔覆层中枝晶含量。随着合金粉末中铁含量增多,激光熔覆层截面硬度和耐磨性显著下降。添加50%(质量分数)纯铁粉的粉末材料可以制备出硬度约为480HV、耐磨性高于传统淬火工作层的激光熔覆层,可以满足Cr5支承辊再制造需求。     

AlON粉体的合成

以α-Al_2O_3和AlN为原料,利用高温固相反应在氮气气氛下常压合成了AlON粉体.研究了成分配比、合成温度、保温时间对合成AlON粉体含量的影响,并通过热分析测试了合成过程热流和质量的变化.结果表明,当原料Al_2O_3和AlN的质量比为81:18、合成工艺为1750 ℃, 2 h时,得到AlON相的含量达到95%以上.     

挤压态6082铝合金热变形行为及组织

使用Gleeble-3500热模拟试验机研究了6082铝合金在变形温度为350～500℃、应变速率为0.01～10 s^-1条件下沿挤压变形方向的热变形行为，得到了真应力-真应变曲线，并建立了本构方程。为了研究挤压态6082铝合金型材的热加工性能，绘制了应变ε=0.3、0.9和峰值应力下的热加工图，并利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等设备分析了热压缩后的显微组织、第二相尺寸和材料硬度变化。结果表明：热压缩过程中，挤压态6082铝合金的强度无明显降低，主要软化机制为动态回复；第二相含量随着变形温度的升高逐渐降低，而第二相破碎程度随之升高，且维氏硬度也随之增大。经计算，挤压态6082铝合金的热变形激活能为205.74 kJ·mol^-1,该合金较好的热加工工艺范围为465～500℃/0.01～0.7 s^-1。     

某铝合金T型材双模孔反向挤压变形分析及模孔位置优化

双模孔反向挤压过程中，模孔布局对挤压型材的变形及质量具有重要影响。对某铝合金T型材双模孔反向挤压过程进行了数值模拟，分析了不同模孔布局对挤压型材变形及其均匀性的影响规律，获得了平模挤压两模孔的合理布局方案。并针对平模挤压两模孔之间存在的等效应变集中问题，提出了一种在平模挤压两模孔之间设置劈料台的方法，对比分析了设置劈料台前后型材的等效应变、温度分布和流速分布等。结果表明，模孔布局对挤压型材的等效应变分布的影响明显，合理的模孔布局可有效提高型材的变形均匀性，具有劈料台的挤压模具能够显著改善型材的等效应变集中问题。