高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。     

添加镁对锂负极在碱性水溶液中放电性能和析氢反应行为的影响

通过测定负极放电电流、放电电位、极化曲线和析氢速率研究添加镁对锂负极在碱性水溶液中放电性能和析氢反应行为的影响。结果表明,在锂中添加0.07%Mg(质量分数)降低了锂负极的析氢速率,锂镁合金负极电流效率比纯锂负极高,放电电流密度略低于纯锂负极,高电流密度放电时放电电位比纯锂负极略有正移。极化曲线测量结果表明,Li-0.07%Mg(质量分数)合金负极开路电位比纯锂负极稍有正移,自腐蚀微电池电流密度接近纯锂负极。XRD结果表明,锂镁合金负极放电后表面膜主要由LiOH、LiOH·H2O和Mg(OH)2组成。SEM结果表明,锂镁合金负极放电后的表面膜比纯锂负极表面膜的孔隙少,即添加镁降低锂负极析氢速率与负极表面膜中形成的Mg(OH)2对提高膜的完整性有关。     

涂层对钛合金高速切削加工性能的影响

采用TiAlN和TiAlSiN涂层的两种硬质合金刀片高速干式切削钛合金(TC4),测量并分析了涂层刀片的切削寿命、车削过程中的切削力及工件已加工表面粗糙度,并利用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析仪对涂层硬质合金刀片的磨损区域进行了观察分析,探讨了涂层刀片的磨损机理,研究了涂层对钛合金车削加工性能的影响。经过5次反复实验,结果表明:TiAlN涂层刀片高速车削钛合金的耐磨损性能较TiAlSiN涂层刀片提高20%左右;随着磨损的加剧,TiAlSiN涂层刀片的切削力在后期大于TiAlN涂层刀片的切削力;同时,TiAlSiN涂层刀片加工的表面粗糙度也随着刀尖的磨损、刀尖圆弧变大而降低;两种刀片的磨损机理是粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损和磨粒磨损同时发生并相互促进,TiAlSiN涂层刀片的切削刃和后刀面磨损较TiAlN涂层刀片快,TiAlN涂层刀片磨损均匀。     

固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金组织与应力腐蚀的影响

对7B50铝合金热轧板在460～490℃范围内进行固溶处理、室温水淬及人工时效,通过室温力学性能测试、慢应变速率拉伸实验及电导率测试,结合光学显微镜,扫描电镜和能谱分析,研究固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织与应力腐蚀的影响。结果表明,提高固溶温度能有效减少残留相,增加再结晶的体积分数。当固溶温度从460℃提高到490℃时,屈服强度(σ0.2)和抗拉强度(σb)分别提高20.9%和23.5%,固溶温度从480℃升高到490℃时,强度变化不大,但随着固溶温度升高,伸长率先提高后降低,抗应力腐蚀性能先升高后降低。当固溶温度为480℃时,应力腐蚀敏感性最低,综合性能较好。残留相增多和再结晶程度提高是引起应力腐蚀敏感性提高的主要原因。在腐蚀溶液中,应力腐蚀断口形貌为典型的沿晶断裂。     

固溶热处理对AA7085铝合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、电导率测试、剥落腐蚀试验、金相观察及透射电镜分析等方法,研究了不同固溶热处理工艺(包括常规固溶、高温预析出固溶与部分重固溶)对AA7085铝合金的强度、剥落腐蚀性能及显微组织的影响。结果表明,采用部分重固溶工艺并时效处理后,合金的抗拉强度降低,但电导率与抗剥落腐蚀性能明显得到提高。其原因是通过部分重固溶处理并时效处理后,合金中的晶界析出细小且非连续分布的η析出相,从而提高了AA7085铝合金的抗腐蚀性能。     

复合添加Zr、Cr和Pr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响

采用铸锭冶金法制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr、Al-Zn-Mg-Cu-Cr-Pr和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Pr3种合金,通过金相显微、扫描电镜和透射电镜观察以及拉伸性能、极化曲线、应力腐蚀和剥落性能的测试,研究复合添加Zr、Cr和Pr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:复合添加Zr、Cr和Pr可有效抑制Al-Zn-Mg-Cu合金回复过程中亚晶的合并和长大,显著抑制再结晶,提高合金抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的性能;与单独添加Zr的合金相比,复合添加Zr、Cr和Pr的合金断裂韧性KⅠC从23.3MPa·m1/2提高到29.3MPa·m1/2,合金应力腐蚀开裂界限应力强度因子KⅠSCC由10.9MPa·m1/2提高到24.5MPa·m1/2,合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率都略有提高。     

多重时效析出第二相对Al-Mg-Si合金电导率的影响

电导率的变化能够灵敏地反应Al-Mg-Si合金的时效析出过程,然而溶质原子及时效析出第二相对电导率的单独影响尚不清楚。Al-Mg-Si合金中含有3种成分和形貌不同的第二相。通过实验及模型化系统地研究Al-Mg-Si合金中多重析出第二相对其电导率的影响。结果表明:由于棒状β″相或针状β′相能够分别在473和523 K时有效地阻碍传导电子的移动,因此Al-Mg-Si合金的电导率主要依赖于棒状β″相(T=473 K)或针状β′相(T=523 K)的影响。模型预测结果与实验结果吻合良好,验证了模型的有效性。     

变形程度对7150铝合金再结晶及性能的影响

采用拉伸性能测试、晶间腐蚀、剥落腐蚀及电化学测试,结合金相和扫描电镜等分析手段,研究了变形程度对7150铝合金再结晶及性能的影响。结果表明,变形量越大,合金的再结晶程度越高。当变形量为75%时,合金的强度最高,变形量为60%时,晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性最低;再结晶程度随变形量增大是导致合金抗晶间腐蚀性能降低的主要原因。当合金变形程度为75%时,综合性能最佳。     

Al-Cu-Mg-(Ag,La)合金的显微组织与力学性能

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜与力学性能测试等方法,研究Ag1 La对Al-5．3Cu-0．8Mg（质量分数,％）合金的显微组织与时效特性的影响。结果表明：添加0．1La降低铸态Al-5．3Cu-0．8Mg-（0．6Ag）合金的晶粒尺寸;但并不能明显提高挤压态Al-5．3Cu-0．8Mg合金的时效硬化;添加0．6Ag能提高挤压态Al-5．3Cu-0．8Mg合金的时效硬化能力与抗拉强度,降低185℃时的峰时效时间。这是由于Ag的添加改变基体合金的时效析出相,合金的主要强化相由片状Ω相和少量θ相组成。同时,添加0．6Ag与0．1La有助于提高Al．5．3Cu-0．8Mg合金中口相的体积分数,最终使其力学性能得到进一步改善。     

微量Cr和Nb对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金力学性能和应力腐蚀性能的影响

通过金相显微分析、硬度、强度和应力腐蚀性能的测试,研究添加微量Cr和Nb对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金力学性能、再结晶与应力腐蚀行为的影响。结果表明,在Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中添加微量Cr和Nb能提高合金的抑制再结晶能力,并显著提高合金的抗应力腐蚀性能,使合金在保持高的强度和塑性的同时,应力腐蚀临界应力强度因子KISCC由9．8MPa·m^1/2提高N15．2MPa·m^1/2。