Fe含量对热挤压再生铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、万能拉伸机、显微硬度计等手段研究了不同Fe含量对热挤压再生铝合金组织和性能的影响,并探讨富Fe相形态演变机制。结果表明,Fe含量的增加有利于抑制再生铝晶粒尺寸的长大。随着Fe含量增加,晶粒尺寸逐渐减小,减小幅度达25%。热挤压后再生铝中富Fe相发生了折断和破碎,并沿着挤压方向呈带状分布。随着Fe含量增加,富Fe相的面积分数和平均长度均逐渐提高,当Fe含量分别为0.10%~1.24%时,面积分数和平均长度增长最快;而富Fe相的圆整度则随Fe含量的增加稍有降低。同时,再生铝的抗拉强度、屈服强度和伸长率均随着Fe含量的增加呈现逐渐降低的趋势,最大降低幅度分别为10.4%、23.2%和46.0%,而显微硬度则逐渐提高,最大提高幅度为21.7%。断口形貌也由纯韧性断裂转变为混合型断裂模式。     

油气润滑对AZ80镁合金铸坯表面质量和组织的影响

本文以自主设计的镁合金油气润滑铸造装置制备了直径154mm的AZ80镁合金铸坯,系统研究油气润滑对AZ80镁合金铸坯表面质量和凝固组织的影响,并对其机理进行了探讨。采用结果表明:采用油气润滑铸造时,氩气和润滑油在石墨环内表面形成了一层油气混合膜,改变了熔体和结晶器的接触方式和热交换状态,从而制备出高品质的AZ80镁合金铸坯。随着气体压力的增加,铸坯表面粗大的偏析瘤和皮下偏析层得到抑制,凝固组织得到了明显细化。当气体压力增加到0.4 MPa时,铸坯皮下偏析层厚度从1252μm降至628μm,铸坯R/2、心部晶粒尺寸和二次枝晶间距显著减小。随着凝固组织的细化,Al、Zn和Mn元素的宏观偏析得到了改善。     

超声波功率对半连续铸造Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用超声波辅助半连续铸造工艺制备准φ310 mm的Al-6Zn-0.9Mg-0.2Cu合金铸锭,研究了超声波功率对半连续铸造Al-6Zn-0.9Mg-0.2Cu合金铸锭显微组织与力学性能的影响。结果表明,超声波辅助半连续铸造工艺可以细化铸锭的晶粒和第二相,提高固溶度。超声波功率越大,铸锭的晶粒和第二相越细小,第二相分布更均匀,固溶度越高,拉伸力学性能越高。当超声波功率增大至210 W时,抗拉强度为329.44 MPa,屈服强度为242.34 MPa,伸长率为11.97%。与未施加超声波的铸锭相比,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高5.95%、11.53%和31.25%。     

AA6061铝合金铸坯平面压缩本构模型及组织演变

利用Gleeble-3500热力模拟实验机研究AA6061铝合金铸坯平面压缩变形行为,分析其流变应力和组织演变规律。结果表明:平面压缩过程中流变应力随着变形温度的升高和应变速率的减小而逐渐降低;低温和低应变速率下(573 K/0.01 s~(-1)),随着应变量增大,达到峰值应力后应力软化程度较大。同时,建立了描述AA6061铝合金铸坯平面压缩变形行为的双曲正弦型本构关系模型。大变形区的晶粒呈扁长的板条状,其晶界处有大量的第2相析出,晶粒的长径比随温度升高而减小,随应变速率增大而增大,小变形区晶粒组织形貌主要为椭圆形等轴状晶;高温下(723 K),部分第2相溶入晶粒内部,热变形组织演变机理主要为动态回复。     

镁含量对手机中框用压铸Al-10.5Si-5Zn-xMg铝合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差热分析仪(DSC)和拉伸性能测试等手段,研究了不同Mg含量铸造Al-10.5Si-5Zn-xMg合金的微观组织和力学性能。结果表明,当Mg含量从0增加到0.8%时,合金中α-Al枝晶的面积分数略有增加,促进了少量块状硅相的析出,且其数量和尺寸逐渐增加;富铁相的形态由细小的紧凑颗粒状α-Fe和针状β-A_(15)FeMnSi转变为粗大的骨骼状Al_(15)(Fe,Mn)_3Si_2相,并且添加超过0.35%Mg后还出现了与共晶硅颜色接近的π-Al_8Mg_3 (Fe,Mn)Si_6富铁相,但富铁相的面积分数随Mg含量的增加变化不明显,此外Mg含量增加还促进了初生Mg_2Si相的析出,其形态由短棒状向粗大的汉字状转变。合金在Mg含量为0.5%时综合力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为265 MPa、204MPa和4.8%。     

自生TiC铁基复合材料的三体磨料磨损性能的工艺探究

采用铸造法制备自生TiC增强高铬铸铁基的复合材料,通过金相显微镜和XRD等手段研究复合材料界面结构和物相组成。研究了浇注温度(1 350、1 405、1 420℃)对其复合材料磨损性能的影响,对比了TiC增强铁基复合材料和高铬铸铁的三体磨损性能。结果表明,当浇注温度为1 420℃时,三体磨损性能最好,复合材料的三体磨损性能是热处理态标样高铬铸铁的1.75倍;当浇注温度为1 420℃时,增强相TiC的硬度最高,平均维氏硬度达到1 076.2 HV。     

烧结压力对石墨烯增强铜基复合材料组织性能的影响

烧结压力是粉末冶金制备材料过程中重要工艺参数之一,通过在石墨烯/铜中添加钛粉以改善二者润湿性,使用超声分散和球磨法进行混粉,用放电等离子烧结(SPS)的方式制备石墨烯铜基复合材料,在5,15,25,30MPa 4种不同压力下进行烧结。用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对石墨烯增强铜基复合材料显微结构进行观察,测量试样密度,并采用硬度计、导电率测试仪对力学性能和导电性能进行测试。结果表明,随着烧结压力的升高,复合材料晶粒尺寸不断减小,导电率先上升后下降。当烧结压力达到25 MPa时,导电率最大为51.2%IACS;复合材料的密度和硬度值不断增大。     

焊后热处理对AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头组织的影响

对厚度6 mm的AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头热处理前后的焊缝微观组织和静态再结晶动力学进行研究。结果表明:热处理后,AZ91D接头焊核区组织发生了静态再结晶,等轴晶组织明显细化,β-Mg_(17)Al_(12)相在焊核区的分布由原来的团簇状变为细小弥散的短棒或点状,且含量减少。AZ91D接头焊核区再结晶激活能为42.6 k J/mol,在300、350、400和450℃退火条件下,接头焊核区发生完全再结晶的时间分别为75、37.5、25和15 min。     

添加剂对钨铜粉末温轧成形生坯致密化影响的规律研究

采用粉末温轧工艺制备了W-20Cu生板坯,研究了轧制温度及添加剂对钨铜金属粉末温轧生板坯相对密度、厚度、轧制压力等的影响。结果表明:添加剂中PW(Liquid)与PEG400配比为4:1时,板坯保形性较好,密度最高可达11.782 g/cm~3。W-20Cu粉末温轧得到的板坯保形性较好。轧制压力与相对密度均随着PW(Liquid)质量分数的增加先增大而后降低;当轧制温度在110℃时,可以在轧制压力较低的情况下,轧制得到相对密度为78.51%的生板坯。     

铸造碳化钨粉末物性对激光熔覆陶瓷颗粒增强Fe基复合材料耐磨性能的影响

为研究铸造碳化钨粉末物性对激光熔覆陶瓷颗粒增强Fe基复合材料耐磨性能的影响,将不同制备方法和粒径的铸造碳化钨粉末添加到Fe基合金粉中,在45号钢表面进行激光熔覆以获得高硬度和高耐磨的合金化层。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、硬度计分别分析了合金化层的显微组织、物相组成以及显微硬度。利用轮式磨损试验机测试了其常温下的耐磨性能,并进行了比较。结果表明:熔覆层主要由莱氏体组成,碳化钨粉末的制备方法和粒径差异对复合材料的耐磨性能具有重要影响。等离子旋转电极雾化法制备的碳化钨粉末能起到最好的增强耐磨作用,粒径细的碳化钨粉末比粒径粗的粉末增强耐磨效果要好。