制备参数对反向凝固黄铜包覆纯铜绞线复合材料表面质量和界面结合状态的影响

采用金属包覆材料反向凝固成形工艺制备外径为8.5 mm、芯材为d 2.12 mm×7 mm绞线的黄铜包覆纯铜绞线复合材料,研究制备参数对黄铜包覆纯铜绞线复合材料的表面质量、包覆层金属填充状态和界面结合状态的影响。结果表明:较高的复合腔黄铜熔体温度和较低的牵引速度,有利于防止复合材料表面缺陷的产生,改善表面质量;而较低的复合腔黄铜熔体温度和较高的牵引速度,有利于降低复合界面铜、锌原子的扩散和界面反应速率,有效减小铜绞线表面熔蚀程度。在复合腔中黄铜熔体与绞线的接触长度3mm、复合腔黄铜熔体温度1000~1020℃、牵引速度60~90 mm/min、结晶器冷却水流量400 L/h的条件下,制备具有良好表面质量和冶金结合界面的黄铜包覆纯铜绞线复合材料,黄铜包覆层的填充率达98%以上,抗拉强度为250~278 MPa,断后伸长率为39.1%~43.1%,电导率为53.1%~57.3%IACS。     

高性能金属材料高能电脉冲处理工艺研究进展

电脉冲处理是一种周期式高能量非平衡输入方式的新型热处理方法,本文重点介绍了电脉冲处理工艺对金属材料再结晶、相变和非晶晶化等影响。从材料热力学和动力学的角度出发,阐述了电脉冲降低材料热力学能垒和加速原子扩散的作用机制,揭示了电脉冲诱发快速再结晶、相变和非晶纳米晶化的机理。电脉冲处理技术有利于金属材料组织结构优化控制和性能提升,在高性能金属材料制备与加工行业中具有广阔的应用前景。     

镁合金丝材的电致塑性拉拔研究

在常规拔丝工艺上利用自行研制的电子拉丝机，进行电致塑性加工镁合金丝材的试验，并对电致塑性拉拔后镁合金丝材的微观组织进行系统分析。结果表明，在镁合金的拔制过程中引入适当的高能脉冲电流后，拔制应力出现较大幅度的降低。降幅可达15％～25％，材料的塑性也得到了显著提高，与常规拔丝工艺相比，具有可取消或减少退火次数，提高生产效率．节省能源，降低生产成本的优点。     

柱状晶组织HAl77-2铝黄铜的力学性能与加工硬化行为

利用室温单向拉伸实验、EBSD和TEM等手段,研究了柱状晶组织HAl77-2铝黄铜的力学性能与加工硬化行为,探讨了晶粒尺寸对拉伸变形加工硬化速率和塑性变形能力的影响及其机制.结果表明,柱状晶组织HAl77-2铝黄铜加工硬化速率-真应变关系曲线第2阶段具有显著上升趋势,晶内形成平行分布的小角度亚晶界使位错滑移长度减小并阻碍位错运动是加工硬化速率上升的主要原因,不同于文献报道的等轴晶组织黄铜加工硬化第2阶段形成形变孪晶使滑移长度减小的机制.随着晶粒尺寸的增大,柱状晶组织HAl77-2铝黄铜的屈服强度和抗拉强度降低,而断后伸长率显著增大,由晶粒尺寸为2.0 mm的70.4%增大到晶粒尺寸为6.0 mm的84.4%.较高的抗塑性失稳能力和较好的晶内变形均匀性是大晶粒柱状晶试样具有更优塑性变形能力的主要原因.     

铜包铝丝材的旋锻复合-拉拔成形与组织性能

采用"热旋锻-拉拔"方法制备了直径为φ65 μm、包覆铜层厚度较均匀、表面质量高和界面结合质量良好的铜包铝复合微丝,研究了合理热旋制度、热旋复合成形铜包铝线材的组织和界面结合状态以及中间退火和拉拔对线材组织与性能的影响.结果表明:合理的旋锻制度为旋锻温度350℃,单道次变形量40%,旋锻后形成了动态再结晶组织和厚度为0.7 μm的界面扩散层.复合线材的合理退火工艺参数为350℃/30 min (退火温度350℃、退火时间30 min),该条件下退火后线材延伸率达到最高值35.7%,界面扩散层厚度约为2.1 μm,退火后铜层和铝芯发生再结晶,组织内部形成等轴晶组织.当退火温度超过350℃时,铜层和铝芯晶粒长大,界面扩散层厚度增加,从而导致线材的延伸率下降.将单道次变形量控制在15%~20%,经过粗拉,制备了φ0.96 mm的丝材;粗拉后不进行退火处理,将单道次变形量控制在8%~15%,经过细拉,制备了表面光洁、直径为φ65 μm的复合微丝.在拉拔过程中,铜层和铝芯均出现〈111〉丝织构.      

制备参数对HCCM水平连铸Cu-0.36Be-0.46Co铍铜合金板材表面质量、组织和性能的影响

采用热冷组合铸型(HCCM)水平连铸工艺制备了宽度300 mm、厚度10 mm的Cu-0.36%Be-0.46%Co(质量分数)合金板材,研究制备参数对连铸合金板材固/液界面位置和形状、表面质量和组织的影响规律。结果表明:随着热型加热温度的降低、冷型段一次冷却水流量的增大和拉坯速度的降低,合金板材的表面质量随之提高。随着热型加热温度的升高、一次冷却水流量的减小和拉坯速度的增大,合金固/液界面位置从热型段向冷型段移动,沿板材宽度方向的固/液界面形状由凸向固相的“U”状转变为“W”状,且凸向固相程度增大,组织变化为粗大平直柱状晶→细长对称倾斜柱状晶→混晶→等轴晶。合理的制备参数为热型加热温度1100℃、拉坯速度50 mm/min、一次冷却水流量Qul=Qur=400 h/L、Qum=600 h/L、Qll=Qlr=400 h/L和Qlm=600 h/L。所制备的合金板材具有良好的表面质量和沿连铸方向柱状晶组织,表面粗糙度Ra=2.2μm,屈服强度和抗拉强度分别为212 MPa和353 MPa,断后伸长率为35.0%,无需表面处理可直接用于后续冷轧加工。     

电脉冲连续退火对AZ91镁合金带材组织和性能的影响

研究了电脉冲连续退火对冷轧时效态AZ91镁合金带材显微组织和力学性能的影响。结果表明:电脉冲退火在较低的温度下快速完成了α-Mg基体的再结晶,可显著细化晶粒。当退火温度为210℃时,α-Mg基体发生完全再结晶,其平均晶粒尺寸由冷轧态的约30μm减小为约7μm,带材的抗拉强度由冷轧态的410 MPa减小至334 MPa,断后伸长率由冷轧态的3.7%增大至23%。电脉冲退火后带材的拉伸断裂方式由冷轧态的脆性沿晶断裂转变为韧性穿晶断裂。电脉冲在其热效应和非热效应的共同作用下快速完成再结晶过程以及β-Mg17Al12相阻碍α-Mg基体晶粒长大,是电脉冲退火细化晶粒的主要原因。     

连铸工艺参数对复合铜包钢线组织与性能的影响EI北大核心CSCD

连铸复合法是制备高性能金属复合材料的新方法,提高连铸速度对提高生产效率、降低生产成本具有重要现实意义,连铸速度的提升将显著影响连铸复合过程凝固行为和铸坯质量。本研究采用连铸复合法制备外径8.7 mm、芯材直径6 mm的纯铜包覆Q235钢线,研究较高速连铸状态下工艺参数对铜包钢线表面质量、铜包覆层组织、界面扩散层厚度和界面剪切强度的影响。结果表明:在连铸速度300~420 mm/min、复合温度1150℃、一次冷却水流量400~800 L/h、二冷水流量100 L/h的工艺条件下制备的铜包钢线表面质量较好,铜层晶粒细小,界面结合强度高。     

基于LabVIEW并行运算的优化算法及其在Ni-Ti合金线材无模拉拔中应用

提出了一种采用LabVIEW并行运算提高传统遗传算法计算速度的方法,可实现多核计算机多线程的同时运算,从而大幅度提高运算效率.Ni-Ti合金线材无模拉拔初始阶段拉拔速度路径优化结果表明,在八核计算机上采用基于LabVIEW的多线程并行运算程序,与基于文本编程的MATLAB运算程序相比,前者运算时间仅为后者的1/8左右.Ni-Ti合金线材无模拉拔实验结果表明,采用本文智能优化后的拉拔速度路径,可使线材直径波动长度缩短至24 mm,远小于线性或S线型路径的最小直径波动长度.      

冷型热阻角对HCCM水平连铸BFe10-1-1管材周向组织和力学性能均匀性的影响

提出在结晶器冷型底部设置气隙热阻以提高热冷组合铸型(HCCM)水平连铸BFe10-1-1管材周向组织和力学性能均匀性的方法,研究热阻角对连铸传热行为、管材周向组织和力学性能均匀性的影响。结果表明:未设置热阻时,管材上部和下部组织均由"V"形柱状晶组成,侧部组织为与轴向呈夹角29°~36°的柱状晶,周向的柱状晶形貌和数量分布不均匀,其周向不同部位的抗拉强度和断后伸长率差异较大。当热阻角为8°~32°时,随热阻角的增大,管材柱状晶组织与轴向的夹角减小,周向组织和力学性能的均匀性提高。在本实验条件下,BFe10-1-1管材HCCM水平连铸结晶器冷型底部设置合理的热阻角为32°。冷型底部设置热阻使管材周向传热及凝固区周向温度场分布更为均匀,这是管材周向组织和力学性能均匀性提高的主要原因。