2124铝合金双曲率蠕变时效成形试验与回弹

基于3种单曲率和双曲率模具,以2124铝合金为研究对象,选取4种不同温度的峰值时效制度进行一系列蠕变时效成形试验,并测量了各试验条件下的回弹率。结果表明,时效制度对于回弹率的影响非常明显,此外回弹率还与材料所受的应力状态相关,当两种条件均达到最佳耦合效果时,板材的回弹率最小;双曲率弯曲成形试样在两个方向上的回弹率存在明显差异,但由于相互之间的协调作用,使得两个方向上的曲率变化规律能够保持一致,并对各方向上的回弹产生一定的限制作用。     

工艺参数对蠕变时效2124铝合金力学性能和微观组织的影响

研究2124铝合金在蠕变时效过程中工艺参数对力学性能和微观组织的影响。结果表明,蠕变量和蠕变速率随着时效时间、温度、应力的增大而增大。硬度随着时间和应力的增加呈类似于先增加后减小的趋势。在实验温度185～195℃范围内,温度对硬度的影响不大。当蠕变条件为200MPa、185℃、8h时,试样得到最佳的力学性能,此时试样基体内同时存在强化相S＂相和S＇相。透射电镜观察表明外加应力能促进析出相的析出和长大,基体中没有发现明显的应力位向效应。     

2124铝合金蠕变时效中的析出位向效应

针对2124铝合金在人工时效、蠕变时效和预变形后蠕变时效3种不同状态下的力学性能与微观组织,研究了强化相的析出行为。结果表明,蠕变时效试样的力学性能比人工时效试样的明显下降,其中屈服强度下降了14％,抗拉强度下降了6．2％,伸长率下降了21％。而有形变的蠕变时效试样的力学性能则有明显改善,并接近人工时效试样的。此外,研究了2124铝合金蠕变时效过程中析出位向效应的形成与抑制机理,其关键在于位错的影响。     

时效过程中2124铝合金蠕变本构模型的研究

研究不同时效温度下2124铝合金蠕变性能及组织变化,建立合金的蠕变本构模型。结果表明,由于该模型采用了析出相瞬时体积分数增长率描述析出相变化,与试验结果更吻合,适合研究合金晶粒的非均匀形核长大。     

回归再时效7150铝合金的蠕变时效行为（英文）

通过蠕变时效实验、拉伸性能测试、电导率测试和透射电镜观察,系统研究回归再时效状态的7150铝合金的蠕变时效行为。蠕变时效实验结果表明,回归再时效状态7150铝合金的稳态蠕变主要是位错攀移机制(应力指数≈5.8),其稳态蠕变行为对晶内和晶界的析出相变化不敏感,但总的蠕变变形随着再时效时间的延长而增大。另外,在140°C蠕变时效16 h后,4种回归再时效样品的屈服强度和抗拉强度基本相同,但伸长率随着再时效时间的延长略有下降。而且回归再时效处理有利于提高7150铝合金的硬度和电导率。研究结果表明,蠕变时效前的回归再时效处理可以改善7150铝合金的晶内和晶界组织,提高合金的成形效率,改善合金的综合性能,包括力学性能和电导率。     

2524铝合金的蠕变时效行为

采用拉伸测试、维氏硬度测试和透射电镜分析等方法研究实验应力和时效时间对2524铝合金蠕变时效行为的影响。结果表明:时效时间和试验应力对材料的成形与微观组织均有较大的影响,应力越大、时间越长,蠕变行为越明显;在190℃温度下,试验应力为180 MPa,时效时间约为12 h时,材料的硬度和强度趋近于峰值;TEM分析表明,合金板材强度和伸长率的差别主要由时效后强化相S′相和S″相的尺寸和分布密度决定;采用线性回归方法获得合金在190℃下稳态蠕变速率与实验应力的本构关系。     

工艺参数对2124合金蠕变时效成形的影响

对2124铝合金板状试样在185℃,时效5～15 h及试验应力为150～250 MPa条件下,采用RWS50型电子式蠕变松弛试验机进行拉伸蠕变时效成形试验,得到了不同时效时间和试验应力下材料的蠕变应变.通过金相观察、硬度(HV)测试等方法,在185℃×8 h、185℃×12 h,试验应力为200～250 MPa条件下,得到了材料蠕变时效后的金相组织和室温硬度.结果表明,时效时间和试验应力对材料的成形有较大的影响.在185℃×(0～15)h,200 MPa应力条件下,材料的硬度随时效时间的增加而增加.在15 h时,材料达到最大硬度(HV)为136.7.蠕变速率、应变量和晶粒尺寸随时效时间、试验应力的增加而增大.     

2324铝合金蠕变时效成形有限元分析

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效同步进行的一种成形方法。该成形方法适于成形可时效强化型合金的整体带筋和变厚度大曲率复杂外形和结构的整体壁板构件,被认为是下一代大型民用飞机特别重要的金属成形工艺之一。文章根据蠕变试验数据,确定了2324铝合金蠕变本构方程中的材料常数,并应用有限元软件ABAQUS/Standard,通过编写蠕变子程序,对2324铝合金板单曲率弯曲、蠕变和回弹进行了有限元分析。     

蠕变时效工艺参数对7475铝合金力学性能的影响

以7475-T7351铝合金材料为研究对象,对其在145℃、150℃、155℃和160℃条件下进行了不同应力水平的单向拉伸蠕变持久试验,研究了该材料的蠕变时效行为。考虑材料不进入蠕变第三阶段且获得较大蠕变变形量的要求,确定了最佳时效温度为155℃及其对应的应力范围和时间。在155℃下对蠕变后的试件进行强度校核试验和微观组织观察与分析,结果表明,7475-T7351铝合金在240MPa~300MPa应力作用下进行时效成形,材料蠕变后的力学性能未明显下降,能够满足实际工程应用的强度要求。     

预拉伸对2124铝合金蠕变时效形性同步的影响EI北大核心CSCD

基于四点弯曲变形装置,采用光学金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)等显微表征技术,结合回弹率和室温力学性能测试,研究预拉伸量对2124铝合金蠕变时效成形中回弹与性能同步的影响。结果表明:蠕变时效成形条件下的预拉伸量适用范围与人工时效不同,选择恰当的预拉伸量可实现蠕变时效成形过程中成形目标与材料性能的耦合调控。随着预拉伸量的增加,弯曲板材试样蠕变时效后的回弹率先快速下降后缓慢回升,且在预拉伸3%处,出现回弹最小值;合金的强度呈现出"双峰形"的增长特征,分别在预拉伸2%和5%处达到峰值,在预拉伸3%处,出现极小值;综合考虑2124铝合金板材蠕变成形后的强度、塑性和回弹等条件,推荐的预拉伸量范围为1.5%~2.5%。     

2124铝合金的均匀化热处理

采用光学显微镜、差热分析、扫描电镜、能谱分析、透射电镜和X射线衍射研究2124铝合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布.结果表明:2124铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,在晶界存在很多低熔点共晶相,合金中元素Cu,Mg和Mn在晶内及晶界分布不均匀;经过均匀化处理后,2124铝合金组织中的非平衡相逐渐溶解,各组元分布趋于均匀;该合金的过烧温度为504 ℃,最佳均匀化制度为(490 ℃,24 h),该制度与均匀化动力学方程得到的结论基本一致.     

2124铝合金非对称带筋壁板时效成形仿真

为预测铝合金壁板的成形与回弹,利用ABQUS软件对铝合金时效成形进行仿真,仿真过程中不同的边界条件对仿真精度影响很大;边界条件的选取与零件的结构及实际工况有关。提出了一种适用于非对称壁板仿真的边界条件,仿真误差小于0.5mm,满足工程应用要求。     

2124铝合金时效成形回弹预测

为预测2124铝合金时效成形的回弹量,对时效成形过程进行了理论分析,提出了通过应力松弛量计算时效成形回弹的方法。进行了单向应力松弛试验,得到2124铝合金应力松弛行为的数学表达式,推导出回弹后零件半径的计算公式,并通过实验证明其有效。运用得到的公式研究了弯曲半径、零件厚度和时效时间对回弹量的影响,得到了相应的变化规律和回弹量的下限值,并且给出时效成形回弹成因的解释,并提出材料的应力松弛极限是时效成形回弹的成因之一。     

Al-Er-xZr系列耐热铝合金导线的组织与性能

前期研究发现,铒、锆可提高铝合金的耐热性能,在此基础上,针对AT3合金的性能要求,开发了Al-Er-x Zr系列超耐热合金。研究表明,Al-Er-x Zr合金具有很好的导电和耐热性能,经时效后,其90%强度保持温度可达到300℃。通过热处理,Al-0.04Er-0.05Zr导电率可达60%IACS以上,在210℃下,可长期使用,满足AT3合金的性能要求。     

Microstructure and properties of vacuum counter-pressure cast aluminum alloy

As a special casting process, counter-gravity casting has many advantages especially in producing thin-wall complicated castings and has widely been used in industry [1]. In recent ten years, various different counter-gravity casting processes have been continuously developed such as vacuum suction casting, low-pressure casting and counter-pressure casting [2-4] et al. Vacuum counter- pressure casting is a new kind of counter-gravity casting technology that was developed in recent years. It ha…     

Microstructure and mechanical properties of two-stage aged Al-Cu-Mg-Ag-Sm alloy

High-strength Al-Cu-Mg-Ag-Sm alloy was fabricated and subjected to single-stage aging and pre-aging(two-stage aging). Effect of pre-aging on micros tructure and mechanical properties of the alloy was investigated. It is found that the alloy is mainly composed of α-Al, Al_2Cu, Al_2CuMg and AlCu_4Sm. The number of plate-like Ω Al_2Cu precipitates is comparable to that of rod-like S Al_2 CuMg precipitates in the single-stage aged alloy, whereas, in the two-stage aged alloy, it is much higher than that of S precipitates. Q precipitates have a smaller plate thickness and distribute more uniformly in the two-stage aged alloy than in the single-stage aged alloy.Ultimate tensile strength(UTS) and yield strength of the two-stage aged alloy are 12% higher than those of the single-stage aged one, indicating a better aging hardening caused by the two-stage aging. The increased tensile properties mainly come from both stronger precipitation strengthening caused by more Ω precipitates in the twostage aged alloy and stronger solution strengthening from Mg atoms. The fracture surfaces consist of both dimple zones composed of microscale dimples and platform zones composed of nanoscale dimples. The total area of dimple zones for single-stage aged alloy is much higher than that for two-stage aged alloy, which can be attributed to different numbers of Ω precipitates in the two alloys.     

铝合金表面电火花沉积层组织与性能

采用电火花沉积技术,以硅青铜作为电极,在空气中对2A12铝合金表面进行了强化.采用扫描电镜、电子能谱分析仪与X射线衍射仪等仪器对沉积层的形貌、组织、元素分布和结构进行了分析与研究;利用显微硬度计和磨损试验机对沉积层的显微硬度与耐磨性进行了测试.结果表明,沉积层连续、致密,与基体呈冶金结合,无明显界面;主要由铜铝金属间化合物组成,显微硬度可达578 HV;沉积层耐磨性较基体显著提高,表面强化效果明显.