铸态Mg-4Zn-xGa合金的组织与性能研究

采用金相分析、扫描电镜分析、拉伸测试和耐腐蚀性能测试等手段,研究了Ga含量(质量分数为1%,2%和5%)对铸态Mg-4Zn基合金显微组织、力学性能和耐生体腐蚀性能的影响。结果表明:Ga的加入可以明显细化铸态合金的晶粒,增加合金中第二相的体积分数,显著提高合金的强度和塑性。其中Mg-4Zn-2Ga合金的综合性能最佳,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为233 MPa、90 MPa和24%,比基体合金分别提高了13.6%、76.5%和33.3%。然而,Ga的加入降低了Mg-4Zn合金的耐生体腐蚀性能,但是Mg-4Zn-5Ga合金的耐蚀性优于Mg-4Zn-2Ga和Mg-4Zn-1Ga合金。铸态Mg-4Zn-5Ga合金在37℃Hank's溶液中浸泡7 d的平均腐蚀速率为2.3 mg/(cm~2·d),腐蚀电流密度为29.5μA/cm~2。     

ZK40高强镁合金CO2激光焊接接头的组织与力学性能

采用C2激光对轧制态ZK40镁合金板材进行焊接,并研究焊接工艺参数对接头显微组织及力学性能的影响规律.结果表明:在合理的工艺条件下,可以获得成型良好的焊接接头,其抗拉强度可达到315MPa,为母材的91.3%;熔池边界无外延生长的柱状晶,整个熔池完全由细小均匀的等轴树枝晶组成:分布于晶界及枝晶臂间的第二相粒子主要是Mg<,51>Zn<,20>;随着焊接热输入的增大,枝晶臂生长更为发达,晶粒粗化.     

固液反应球磨制备Cu-Sn金属间化合物

研究通过Cu球对液态金属Sn在不同温度及时间内球磨制备Cu-Sn金属间化合物的过程,采用X射线和扫描电镜及透射电镜等分析手段分析产物特征.结果表明,在球料比为10：1,转速为80r/min的条件下,用Cu球对液态Sn进行不同时间及温度的液态球磨后,得到了不同的金属间化合物.在400℃时金属间化合物为Cu6Sn5,500℃及600℃时产物为Cu3Sn.加铜粉可以加快反应速度.采用固液反应球磨技术在高温下可以形成粒度很小,甚至达到纳米级的金属间化合物粉末.与机械合金化相比,固液反应球磨技术生成金属间化合物的速度较快,且成分单一.     

亚快速凝固Mg-Zn-Sn-Al-Ca合金的组织、拉伸性能和蠕变性能(英文)

研究了7种亚快速凝固Mg-Zn-Sn-Al-Ca合金的组织、拉伸性能和抗蠕变性能。对于Mg-xZn-ySn-2Al-0.2Ca(x+y=9,x/y为2,1和0.5)合金,锌锡比为1时室温抗拉强度和屈服强度最高:150℃屈服强度随着锌锡比的增加而提高,而200℃相反。这可能与低锌锡比合金中Mg_2Sn较多、含Zn化合物较少且Mg_2Sn具有高温强化作用有关。对于Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al-zCa(z=0,0.2,0.4,0.6)合金,室温和200℃抗拉强度和屈服强度随着Ca含量的增加先提高后下降,峰值分别出现在0.2%Ca和0.4%Ca。200℃/50MPa压缩蠕变时,合金初始应变量和稳态蠕变速率随着Ca含量的增加而降低。少量Ca可以提高Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金的室温和高温强度并改善抗蠕变性能,但降低高温塑性。此外,也影响拉伸断裂模式。随着Ca含量的增加,合金室温断裂由解理断裂转变为准解理断裂,200℃断裂由韧性断裂转变为准解理断裂。     

高应变速率轧制ZK60板材的超塑性行为

研究高应变速率轧制ZK60镁合金板材在523~673 K、1×10-3~1×10-1 s-1初始应变速率下的超塑变形行为及其特征。研究发现:轧制态ZK60板材在648 K、1×10-3 s-1拉伸时,可获得最大伸长率650%,应变速率敏感性指数高达0.53;在623 K、1×10-2 s-1拉伸时,可获得伸长率584.5%,应变速率敏感性指数为0.47,呈现出较好的高应变速率超塑性。微观组织与理论分析表明:ZK60合金板材在高应变速率下的超塑性变形过程中主要的变形机制为晶界滑移机制(GBS),主要协调机制为晶界扩散控制的位错蠕变,同时还伴有一定程度的液相辅助协调机制。     

Preparation of spray deposited aluminum alloy sheets via novel rolling technique

A novel ceramic rolling technique was developed to improve the formability of spray deposited porous aluminum alloy sheets, in which the sheet preform was canned and ceramic particulates were adopted as the medium for transferring pressure to make a homogenous hydrostatic stress field. The fractional thickness deformation, fractional longitudinal elongation, and fractional lateral spreading were calculated from the dimensions of samples before and after ceramic rolling. The results show that the flowing of metals in the longitudinal and transverse directions can be restrained during rolling. So ceramic rolling can effectively improve the density of the spray deposited performs. When the thickness reduction ratio is up to about 60%, the full density preforms can be obtained. The effect of the kinds of ceramic particulates, including Al2O3, SiO2 and graphite on the densification behavior of the preforms during rolling was investigated. The results imply that the Al2O3 particles with the size of about 74μm are most effective.     

机械力化学技术研究进展

金属和无机非金属粉末在高能球磨过程中受到强烈的机械力作用，组织不断细加、内部缺陷不断增加，导致材料体系自由能大幅度提高，在球与粉末颗粒碰撞的瞬间可以诱发固-固、固-液和固-气态化学反应。利用这种工艺被称之为机械力化学，可广泛用于制备纳米晶材料、复合纳米材料、纳米粒子、弥散强化材料、高分子聚合物以及进行矿物、废物处理和金属精炼。深入讨论了机械力化学过程的原理、特点及其应用。     

固液混合铸造Al-10Cr合金的耐磨损性能

采用固液混合铸造新技术制备了Al-10Cr合金,并对其显微组织和耐磨性进行了研究.结果表明：固液混合铸造能明显细化Al-10Cr合金的析出相,使其均匀圆整,所制备的合金耐磨性特别是高温耐磨性能优于传统铸造和半固态铸造合金;粉末粒度为74～175 μm、粉末与熔体的质量比为0.4时,合金的磨损率最小;室温干滑动磨损机制主要为磨粒磨损,高温干滑动磨损机制则主要为磨粒磨损和粘着磨损相结合.     

铸态AZ80镁合金高温热变形行为研究

在Gleeble-1500热模拟机上对铸态AZ80镁合金在应变速率为0.005s-1~5s-1、变形温度为200℃~400℃条件下的高温热压缩变形行为进行了研究。结果表明,材料真应力-真应变曲线呈现动态再结晶特征。在温度T≥250℃,试样流变应力行为对应变速率敏感;在低温下T=200℃,应变速率对流变应力影响不大。高温下试样流变应力符合幂指数函数关系,应力指数n为6,热变形激活能Q为220kJ/mol。在高应变速率条件下,试样在变形中的温升是应变量的函数。实验中,Zener-Hollomon参数值大的试样温升明显,而Zener-Hollomon值小的试样变形温度基本保持不变。     

Al-8.7Fe-1.6V-1.3Si耐热铝合金的固液混合铸造

研究了耐热铝合金Al-8.7Fe-1.6V-1.3Si（8009）的固液混合铸造。结果表明：采用固液混合铸造工艺制备的耐热铝合金显微组织明显细化，室温和高温力学性能明显优于铸造和搅拌铸造耐热铝合金。固液混合铸造坯具有良好的挤压性能，挤压坯具有优异的室温和高温耐磨性能。在本工艺条件下，当粉末添加质量和合金熔体质量比为1时，耐热铝合金中的Al13Fe4析出相粒径可控制在30μm以下，材料的室温力学性能为：σb＝210MPa，σ0．2＝190MPa，δ＝4％；在473K时为：σb＝150MPa，σ0．2＝130MPa，δ＝5％；在573K时为：σb＝110MPa，σ0．2＝90MPa，δ＝6％。