激光局部热处理对5052-H32铝合金板材单向拉伸性能和成形性能的影响规律北大核心CSCD

针对5052-H32铝合金板材室温下成形性差的问题,采用激光快速加热的方式对板材进行局部热处理,首次开展了对激光局部热处理后板材全应变路径下的成形极限实验,研究激光局部热处理工艺对其成形性能的影响。单向拉伸实验结果表明:对5052-H32铝合金板材进行激光局部热处理能够起到显著的软化效果,抗拉强度和屈服强度分别降低17.6%和43.3%,断后伸长率提高117%。应变硬化指数n值随着热处理峰值温度的增加而增加。当传统退火热处理温度达到400℃、激光局部热处理峰值温度达到500℃时,轧制过程中产生的纤维状组织转变为再结晶组织,织构强度降低。H32态、传统退火热处理和激光局部热处理后板材的成形极限实验结果表明:经过激光局部热处理(400℃)后,全应变路径下的成形极限较H32态整体有所提高,极限平面应变FLC0值提高了39.1%,表明激光局部热处理,能够改变5052-H32铝合金板的力学性能,并有效提高其成形性。     

高性能活塞用氧化铝短纤维增强铝基复合材料

用挤压铸造法制备了氧化铝短纤维增强铝合金内燃机活塞。对比了基体合金复合材料在不同温度下的抗拉强度及伸长率。结果表明,在高温环境下,复合材料体现出了抗拉强度高的优点。用金相显微镜观察了基体合金及复合材料的金相组织,发现界面结合良好。用SEM观察了复合材料的断口形貌发现,随着温度升高,复合材料伸长率的提高在一定程度上能够缓和拉伸时在界面处形成的高应力,从而表现出强界面结合,增强效果明显。     

利用激光局部硬化效应提高2B06铝合金板材拉深成形性研究

针对2B06铝合金复杂零件成形困难问题,提出了利用激光热处理局部硬化提高板材成形性的思路。在通过激光热处理试验研究了铝合金板的激光硬化效应的基础上,采用数值模拟计算了铝合金板激光热处理过程中激光光斑路径和其周边热影响区域的峰值温度场,并通过实际测温验证了其准确性。提出并构建了耦合性能梯度的差性坯料模型,对激光局部硬化的杯形件拉深成形性进行了模拟和试验研究。结果表明,激光扫描方式可以形成稳定的梯度温度场并对周边非加热区影响较小,且可以通过多道次扫描方式设计不同宽度范围的大梯度差性板材坯料。力学性能试验表明激光热处理可以有效地提高铝合金的局部加工硬化能力,这种效应可以有效抑制杯形件拉深时圆角大变形区的减薄,从而提升了板材的拉深性能。在上述基础上,将激光局部热处理用于2B06铝合金航空复杂口框零件的成形,通过设计激光处理路径和参数,获得合理的局部硬化区域,可有效地避免在加强筋处出现过度减薄导致的破裂,大大提高复杂零件的成形性。     

挤压铸造BH122活塞合金的显微组织与力学性能

研究了经挤压铸造BH122活塞合金的显微组织和力学性能.结果发现,挤压铸造BH122合金组织中共晶Si呈粗棒或块状分布,不同于典型重力铸造BH122合金中的针片状;挤压铸造可促进Al9FeNi相的大量析出.经挤压铸造后,合金的抗拉强度和硬度均有明显提高,分别可达300.3 MPa和HB120.     

拉压疲劳数据在FEA中的应用

通过实验测量的方法可以准确得到活塞材料数据的疲劳特性,然后将这组数据应用于有限元分析中,用来评价活塞设计的可靠性。     

Al2O3·SiO2纤维增强铸造铝合金内燃机活塞材料的研究

用挤压铸造法制备了Al2O3·SiO2纤维增强铸造铝合金内燃机活塞材料,测定了它在不同温度环境下的抗拉强度及延伸率。结果表明,在高温环境下,复合材料才能体现出其拉伸强度高的优越性。用SEM观察了复合材料的断口形貌。研究发现,随着温度升高,材料的延伸率提高在一定程度上能够缓和拉伸时在界面处形成高的应力集中,从而表现出强界面结合,增强效果明显。     

激光热处理对T74态7B04铝合金板材性能的影响

为了探究T74态7B04铝合金经过激光热处理后的性能变化，对1.5 mm厚T74态7B04铝合金板材进行了不同温度下的激光热处理，并对激光热处理后的T74态7B04铝合金试件进行了单向拉伸试验和断口形貌观测。试验结果表明：与原始T74态7B04铝合金相比，激光热处理后T74态7B04铝合金断后伸长率显著提高且强度下降较小。当激光热处理功率为884 W,对应热处理温度为540℃时，T74态7B04铝合金试件的断后伸长率提高了110.91%,抗拉强度和屈服强度分别下降了11.48%和5.9%;断口观测结果表明激光热处理后的材料韧窝增多且加深，且激光热处理前后均属于韧性断裂，与单向拉伸试验结果一致，说明激光热处理在有效增强T74态7B04铝合金的塑性的同时，使得合金的强度有所保持。     

钪在Al-Si活塞合金中的应用研究

对钪在Al-Si活塞合金中的应用进行了研究,通过添加微量的钪,合金中的共晶Si分布更弥散,基体α-Al变细,初晶Si尺寸有所减小,合金室温拉伸强度得到提高。此外,分析发现一部分钪存在于合金中的AlNiCu热强相中,增强了该化合相的热强化作用,从而明显提高了合金的高温强度。     

Sc、Zr联合作用对Al-Si合金组织和性能的影响

研究了Sc、Zr联合作用对Al-Si合金组织和性能的影响.结果表明,Sc加入到Al-Si合金中后,不仅能够有效地细化共晶团并析出弥散强化相,同时Sc能够参与到高温AlCuNi相的形成过程中,进而影响其形态及分布.因此,Sc的加入能够有效地改善Al-Si合金的硬度及抗拉强度,特别是其高温抗拉强度.Zr与Sc的添加强化了Sc细化共晶团的作用,减少了含Sc粒子析出所需的Sc含量,从而使Sc参与到更多AlCuNi相的形成过程.