高比强多孔铝合金中空层合圆管的压缩性能

研制了高比强多孔铝合金中空层合圆管,测试了层合圆管的压缩应力-应变曲线,并研究了其性能.结果表明:层合圆管的压缩形变过程经历3个阶段,即线弹性阶段、屈服平台阶段和紧实阶段;紧实应变可用多孔铝合金的紧实应变表示;由应力-应变曲线计算出层合圆管的能量吸收性能,发现其吸收能量超过铝合金空管和中空多孔铝合金吸收能量之和;同时其吸能效率高于60%.     

变质处理及热处理对泡沫铝合金压缩吸能性的影响

采用可溶石膏型预制块,通过加压渗流的方法制备了高孔隙率的ZL101开孔泡沫铝合金,并对泡沫铝合金进行变质处理和T6热处理.通过压缩试验研究了变质处理和固溶热处理对泡沫铝合金的压缩吸能性能的影响.结果表明,通过石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝合金的孔隙率可以达到89.3%～90.7%,采用变质处理和热处理能够有效提高开孔泡沫铝合金的强度,获得高比强度的开孔泡沫铝合金,其比强度达到0.82,理想吸能效率可达85%.     

折弯铝纤维多孔材料的制备与能量吸收

以φ0.15 mm的6061铝合金丝为原材料,通过弹簧机切割成折弯铝合金短纤维,利用特制圆柱形模具,采用真空热压烧结技术制备了孔隙率为60%、70%、80%的折弯铝纤维多孔材料。对折弯铝纤维多孔材料进行压缩性能测试。结果表明,压缩应力-应变曲线可分为3个阶段:初始非线性弹性变形阶段、伪平台阶段和致密化阶段。应力-应变曲线光滑,几乎未产生屈服现象。折弯铝纤维多孔材料的能量吸收值随应变的增加而增大,能量吸收效率先增大后下降;随着孔隙率的降低,多孔材料的能量吸收能力增大,能量吸收效率的峰值上升。     

一种新型高强度铸造铝合金ZL210A

在俄ΒΑЛ10合金的基础之上,通过对比试验的方法,研究了合金化学成分、熔炼工艺、热处理工艺等对合金组织和性能的影响。通过成分优化、熔炼工艺、热处理工艺和力学性能的研究,研制出一种新型高强度铸造铝合金ZL210A。试验表明:研制的ZL210A合金的成分及熔炼工艺、热处理工艺等适合我国生产状况和特点,其性能超过ΒΑЛ10合金的要求,其室温拉伸性能与国内ZL205A合金相当,且疲劳性能较高。     

热处理对泡沫铝合金力学性能及吸能性的影响

研究了热处理(T6强化处理及纯时效硬化处理)对渗流法生产的3种开孔泡沫铝合金在动态(~2.1×103s-1)和准静态(1.0×10-3s-1)下的压缩力学性能及能量吸收特性的影响。分别在MTS810材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)上对3种泡沫铝合金材料进行了准静态及动态压缩实验。实验结果表明:与制备态相比,经时效硬化处理及T6强化处理的泡沫Al-Mg-Si合金和泡沫Al-Cu-Mg合金的动、静态压缩强度提高、平台区缩短,在一定应变下单位体积吸收的能量提高,而且均表现出对应变率的敏感性。而热处理对泡沫Al-Mg合金的动、静态压缩性能均没有影响,表明热处理对泡沫金属的作用与构成泡沫的基体金属关系密切,但与对应的实体金属的情况不同。须注意的是泡沫Al-Mg-Si合金和泡沫Al-Cu-Mg合金的纯时效硬化处理,也可以在一定程度上提高其压缩强度及吸能能力,与T6强化处理相比不需要固溶处理,不仅可以降低热处理成本,而且还避免了在水中淬火时对泡孔结构的破坏。实验结果还表明,泡沫Al-Cu-Mg合金的应变率敏感性受热处理路线的影响,而泡沫Al-Mg-Si合金的却不受影响。由于不同合金经相同热处理后会产生不同的沉淀硬化相甚至没有硬化相,因此,可以得出热处理对泡沫金属性能的影响主要取决于制备泡沫的基体金属。     

石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝的压缩行为研究

本文采用可溶石膏型预制块,通过加压渗流的方法制备了泡沫纯铝、泡沫ZL101合金和泡沫ZL102合金,并通过准静态压缩实验研究了3种不同基体材料的泡沫铝的压缩行为及吸能性能.结果表明:通过石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝合金的孔隙率可以达到85％～93.5％;泡沫铝基体材料的力学性能对泡沫铝压缩力学性能有重要影响;泡沫ZL1...     

热处理对开孔泡沫Al-Mg-Si合金性能的影响

研究热处理对渗流法生产的开孔泡沫AlMgSi合金在动态(～2.1×103s-1)和准静态(1.0×10-3s-1)加载条件下压缩力学性能及能量吸收特性的影响。分别在MTS810材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)上对泡沫铝合金材料在加工态(F)、时效处理(A)和固溶处理加时效(T6)三种状态下进行了单向压缩实验。结果表明:与加工态下相比,经时效硬化及T6强化的泡沫铝合金的动态和静态压缩强度提高、平台区缩短,而且均表现出对应变率的敏感性。尤其值得注意的是纯时效硬化与T6强化相比,不经固溶处理就可达到提高平台应力及单位体积能量吸收量的目的,是一种值得推广的泡沫铝合金强化处理方法。     

金属多孔材料压缩行为的评述

主要对金属多孔材料的压缩性能进行分析,并着重介绍了最近几年该领域国内外的最新研究进展。讨论压缩性能对金属多孔材料性质的影响,强调金属多孔材料压缩过程中的能量吸收性质,最后给出了金属多孔材料压缩性能中存在的不足。     

热处理对差压铸造ZL201A铝合金壳体内部组织及性能的影响

针对ZL201A铝合金在某型号产品试制过程中出现的本体力学性能无法满足设计验收要求的技术问题,结合ZL201A二元合金性能特点以及实际生产经验,通过制定合理的热处理工艺方案,研究了双级固溶条件下,不同热处理温度及时间对合金显微组织及性能的影响。试验结果表明,ZL201A铝合金在(535℃×9 h+545×9 h)双级固溶+160℃×6 h时效的热处理方案条件下,表现出来的综合力学性能最佳,此时抗拉强度达到389 MPa,屈服强度达到342 MPa,断后伸长率达到11.5%。该性能结果不仅满足了产品设计要求,同时也为后续的材料工程化应用及系统研究积累了有效的试验数据。     

时效对两种铸造铝合金性能的影响

本文对常用铸造铝合金ZL101、ZL105的时效工艺进行了系统研究;探讨了合金的各种时效规范对合金布氏硬度和拉伸性能的关系;合金中的镁含量对布氏硬度的影响和合金的自然时效效应等。为铝合金铸件选择合适的热处理规范和生产工艺提供了参数。     

Effects of heat treatment on dynamic compressive properties and energy absorption characteristics of open-cell aluminum alloy foams

1 Introduction In the past few years, there has been a considerable increase in using metal foams for lightmass structural components and energy absorption parts for their wide plateau in the compressive stress-strain curve[1-3]. It has been shown that, e…     

泡沫ZL104合金中的密度梯度对压缩性能的影响

采用渗流铸造法制备开孔泡沫ZL104合金和泡沫工业纯铝，对制备的两种泡沫铸块中不同部位的密度进行了检测，发现其中存在着自上而下的密度梯度，先凝固与后凝固部位之间的密度差异较显著。另外，对不同密度的泡沫ZL104合金及泡沫纯铝进行了压缩试验，结果表明：密度对压缩力学性能和吸能性具有显著影响；泡沫ZL104合金的密度低于泡沫纯铝，但其压缩力学性能和吸能性均比后者高。     

合金元素对SiC/Al双连通复合材料力学性能的影响

采用真空压力浸渗方法制备SiC3D/ZL201A双连通复合材料,借助电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等分析手段,研究合金元素对SiC/Al双连通复合材料组织结构及力学性能的影响。结果表明:SiC3D/ZL201A界面存在Cu、Mg等元素的偏聚,界面组织结构得到改善;合金元素导致SiC3D/ZL201A压缩强度高于SiC3D/纯铝,弯曲强度低于SiC3D/纯铝;SiC3D/ZL201A失效形式主要表现为界面断裂,SiC骨架呈现脆性断裂,铝合金基体呈现韧性撕裂断裂;合金元素产物通过钝化裂纹,改变裂纹扩展方向,桥联等作用提高复合材料的力学性能。     

深冷处理在ZL204铝合金中的应用

研究了不同深冷处理工艺对ZL204铝合金力学性能以及残余应力消除效果的影响。结果表明,固溶后直接进行深冷处理,然后再进行人工时效时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率与未深冷相比均得到一定的提升。另外,深冷处理的残余应力消除效果明显好于传统的去应力时效以及时效+循环热处理。ZL204铝合金最佳的残余应力消除工艺为540 ℃×9 h固溶,60 ℃水淬+-196 ℃×1 h深冷,在空气中放置1 h+175 ℃×3 h人工时效,空冷。     

ZL201铝合金半固态流变压铸组织与性能

研究了ZL201铝合金半固态流变压铸组织与性能,包括半固态浆料的制备、压铸成形和固溶、时效处理。结果表明:在ZL201铝合金液相线温度附近施加交变电磁场,能够获得均匀、细小、近球形非枝晶组织的半固态浆料;半固态浆料经压铸成形后,零件具有等轴或蔷薇状晶粒组织;经T5热处理后,ZL201铝合金的抗拉强度为253N/mm2,伸长率为7%。流变压铸件的组织和性能优于半固态触变压铸件的。     

熔体快淬铜磷合金对ZL109变质效果的影响

采用金属熔融铸造法,用熔体快淬Cu-P中间合金对ZL109活塞合金进行了变质处理,随后对变质后的合金试样进行了金相组织观察和性能检测,并对晶粒细化的机理进行了研究。结果表明:与加入传统Cu-P变质剂相比,在ZL109合金中加入熔体快淬Cu-P变质剂,使组织中的初晶硅和共晶硅得到了更好的细化,增加了界面能,减少了铸造缺陷,使其综合性能得到了进一步的提高。因此,熔体快淬处理是提高Cu-P变质剂变质效果的一种有效方法。     

3D打印铝合金材料的摩擦学性能

为测试高速传动件上3D打印铝合金材料的耐磨性能,对3D打印铝合金(EOS:Al Si10Mg)与铸造铝合金(ZL1104T6:ZAl Si9Mg)进行性能对比测试。采用光学显微镜、电子扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等对两种材料进行微观组织分析,硬度测量,摩擦磨损值测定。结果表明,3D打印铝合金其微观组织下晶粒更精细,并且各合金元素分布均匀性更好;3D打印铝合金硬度平均值略高于ZL1104 T6;3D打印铝合金的摩擦因数曲线更平滑,摩擦因数平均值及磨损失重率均小于ZL1104 T6,证明在相同的摩擦磨损条件下,3D打印铝合金表现出良好的耐磨性。     

Al-Cu系合金的压铸及热处理实践

为了弥补目前压铸铝合金强韧性不足,进行了高强韧铝铜系合金的压铸及热处理的试探性研究.在Zl201的基础上,调整合金成分,改善合金的铸造性能,进行压铸试验研究.试验发现压铸大大细化了合金的微观组织,铸态性能较金属型高,经低温时效后合金强度达到一般高强压铸铝合金的水平,且塑性提高20%以上.     

Influence of Sr on microstructure and mechanical properties of ZL114 cast alloy

In the present work,the effects of trace element Sr on the microstructure,tensile properties,fractography and morphology of the eutectic Si of ZL114A (Al-7Si) cast alloy were investigated.The cast ZL114A aluminum alloy was prepared using a metal mold,and then heat treated with the T6 technique.The test results of mechanical properties show that modification element Sr can improve significantly the ultimate tensile strength,elongation and hardness of the ZL114A-T6 aluminum alloy.By adding 0.04％Sr,the values of the tensile strength Rm,elongation A and hardness HB increase from 230 MPa,1％ and 65 to the maximum of 305 MPa,8％,and 100,respectively.SEM analysis indicates that the near tensile fracture surface on longitudinal section of the ZL114A-T6 alloy reveals a transgranular fracture mode without Sr modification,while the tensile fracture is an intergranular fracture mode after Sr modification.The morphology of the eutectic Si phase is changed from acicular to fine fibrous.