挤压及热处理对原位合成(Al_3Zr+ZrB_2)_p/6063Al复合材料力学性能的影响规律

采用Al-KBF4-K2ZrF6剂体系,通过熔体反应法成功制备(Al3Zr+ZrB2)p/6063Al复合材料。对复合材料进行热挤压和热处理,并利用正交试验的方法综合分析挤压和热处理参数(固溶温度、时效时间、时效温度)对铝基复合材料的抗拉强度的影响,采用SEM等分析方法于各阶段分析了复合材料的相组成,探讨了热处理对复合材料拉伸性能的影响的微观机制。结果表明,热挤压和热处理均对复合材料的微观形貌和抗拉强度有较大影响,分别提升了6%和20%。正交试验计算所得热处理参数对抗拉强度影响的大小顺序为固溶温度、时效温度、时效时间。优选出最大抗拉强度热处理工艺为固溶温度723 K,固溶时间4 h;时效温度423 K,时效时间4 h。     

[1]ZrB2P/6061Al复合材料的大功率高速激光焊接成形和组织演变

本文通过原位合成法制备5 wt.% ZrB2p/6061Al复合材料,并对其进行激光焊接组织和力学性能研究。XRD和EDS分析表明,通过Al-K2ZrF6-KBF4原位反应体系成功制备5 wt.% ZrB2p/6061Al复合材料。通过OM和SEM分析,与基体6061Al合金相比,ZrB2p/6061Al复合材料中的纳米ZrB2?颗粒产生的异质形核和钉扎效应对基体晶粒具有一定的晶粒细化作用,但纳米级颗粒团簇体的存在使其细化效果受到局限。进行激光焊接试验,在保证完全焊透的情况下,采用3.6 kW、2.4 m/min的大功率高速焊接可获得成形良好的焊缝。激光快速熔凝过程使基体晶粒进一步高度细化,大量ZrB2团簇体基本消失,ZrB2颗粒基本均匀分散,通过电子显微镜研究ZrB2颗粒的迁移行为,发现激光熔池的熔体搅动和快速凝固过程实现了ZrB2颗粒的两次分布。焊缝组织的优化提高了焊接接头的维氏硬度和抗拉强度,分别最高达到57.3 HV和125.17 MPa,并探讨了焊缝的强化机制。     

高熵合金高能束增材制造及性能的研究进展

高熵合金（HEA）是目前材料和工程科学领域的研究热点。HEA不同于传统合金，由多种主要元素组成，因此HEA成分数量可能大大超过传统合金。HEA因其独特“近/等摩尔比”的成分构成，具备高硬度、抗氧化、抗腐蚀、耐高温、耐磨等优异的性能。增材制造（AM）与HEA结合可制备出高强度、高塑性、高度复杂几何体的金属零件。本文探讨了目前广泛使用的选区电子束熔化技术（SEBM）、选区激光熔化技术（SLM）、激光熔覆技术（LC）以及等离子熔覆技术（PC）。前两者用于制备块状HEA，后两者用于制备涂层HEA。SEBM制备的HEA延展性好，不易开裂；SLM制备的HEA成形精度、强度、表面光洁度高；LC制备的HEA熔覆层稀释度极低，组织致密；PC制备的HEA熔覆层几乎无气孔、无裂纹。本文系统总结了4种不同AM方法的技术特点，以及制备的HEA相较于传统铸造技术在微观结构特征、力学和耐腐蚀性能方面的优势，并详细介绍其内在机理。本文为开发AM制备高熵合金的前沿技术提供理论思路。     

6061-T4铝合金激光焊接接头组织与力学性能研究

对汽车用6061-T4铝合金板材进行激光焊接，采用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜、维氏硬度测试、拉伸试验等研究了激光焊接接头微观组织、显微硬度、强度和塑性、拉伸试样断口形貌。结果表明，6061-T4铝合金激光焊接接头的母材区组织为粗大条状晶粒; 焊缝中心组织为细小的铸态树枝晶，针状β"析出相在晶界偏聚，位错密度降低; 激光焊接接头的强度(硬度)和塑性均比母材有一定下降。