热处理对7A85铝合金组织和性能的影响

采用室温拉伸测试,电导率测试,晶间腐蚀及透射电镜等手段研究不同时效制度对7A85铝合金显微组织,力学性能以及晶间腐蚀性能的影响。结果表明:合金经过峰时效(120℃/24h)处理,抗拉强度,伸长率和电导率分别达到760.8MPa,8.9%和29.7%IACS;合金的主要强化相为GP区,峰时效(T6)合金晶内分布着大量细小而弥散的GP区和少量的η′相。双级时效(120℃/8h+165℃/12h)时,合金抗拉强度及电导率分别达到597.7MPa和38.1%IACS,且随着时效时间的延长,晶间析出相长大粗化,PFZ带宽化,晶间腐蚀敏感性降低。因此,采用120℃/8h+165/12h双级时效可以获得较好的综合性能。     

热暴露对7A85铝合金微观组织和力学性能的影响

选用7A85-T74锻造铝合金为实验材料,研究室温至240℃内热暴露5 h后的合金微观组织、拉伸性能及冲击吸收能量,并结合透射电子显微镜分析微观组织对合金力学性能的影响机理。结果表明：在80～240℃热暴露温度范围内,7A85-T74铝合金晶粒尺寸变化不大,但沉淀相随温度升高有显著变化;在120℃以内,随热暴露温度的升高,析出物尺寸、拉伸性能和冲击吸收能量整体变化不大,沉淀强化机制为位错切过析出物和位错绕过析出物的混合机制;随着热暴露温度由120℃升高至240℃,析出物的平均半径由室温下的3.8 nm增加至12.3 nm,析出物由η′相向η相转变,合金的屈服强度和抗拉强度显著下降,较室温分别下降45.7%和33.5%,伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量显著升高,沉淀强化机制转变为位错绕过析出物,断裂方式由沿晶断裂和韧窝型穿晶断裂组成的混合断裂转变为韧窝型穿晶断裂。基于沉淀强化理论讨论析出物尺寸对合金强度与冲击吸收能量的影响,理论分析结果与实验结果相符。     

玻璃纤维-铝合金层板的拉伸和疲劳性能研究

对单向和正交玻璃纤维-铝合金层板的拉伸和疲劳性能进行实验和分析,利用和修正了金属体积分数理论,对两种层板的拉伸性能进行验证.通过对两种层板裂纹扩展速率及裂纹扩展形貌的研究,得到两种层板的裂纹扩展速率方程, 并对玻璃纤维-铝合金层板的裂纹扩展机理进行分析.     

二次枝晶臂间距对A319铝合金拉伸及疲劳性能的影响

改变到模具底部的距离制备出不同二次枝晶臂间距(SDAS)的A319铝合金,讨论了SDAS与孔洞尺寸、硅颗粒尺寸及形态比的关系,深入研究了SDAS对合金拉伸性能、疲劳寿命和疲劳参数的影响。结果表明:硅颗粒尺寸和形态比与SDAS有很好的线性关系,当SDAS较大时,硅颗粒尺寸和形态比也较大,孔洞尺寸与SDAS之间有类似的关系;SDAS对A319铝合金的杨氏模量和屈服强度几乎没有影响,而硬度、抗拉强度和延伸率随着SDAS的增大而降低;疲劳寿命随着SDAS的增大而下降,疲劳参数也随SDAS的变化而变化:随着SDAS的增大疲劳强度指数(b0)增大,而疲劳强度系数(σ′f)、疲劳延性系数(ε′f)和疲劳延性指数(c0)减小。     

热处理工艺对模具用7A04超硬铝合金晶间腐蚀和疲劳性能的影响

为了提高模具用7A04超硬铝合金的耐腐蚀性能,分别采用不同的工艺条件对铸锭试样进行热处理,并对热轧合金试样进行退火,考察了板材的耐蚀特性及其抗疲劳性。研究结果表明:采用热处理工艺得到的合金试样只形成了很小的晶间腐蚀深度,满足二级标准,同时质量损失程度较低,具备优异晶间抗蚀能力。在晶界区域形成了断续分布的高镁β组织,其含量也较低,具备较强的抗晶间腐蚀性能,当腐蚀扩展到β相所在区域时便会停止。各处理工艺得到的板材形成了不同的断裂强度,应变损失也存在较大差异。所有热处理工艺下试样都表现为韧性断裂的特征,只形成了少量没有溶解的小尺寸颗粒,在韧窝内还存在大量小韧窝。     

压弯半径对7A85结构壁板退火展平成形尺寸与组织性能的影响研究

目的 为满足结构舱段用高强高韧铝合金宽幅薄壁高筋整体成形壁板的精密制备需求,在材料退火组织状态下,结合不同压弯半径展平工装,实现7A85结构壁板的展平处理。方法 采用ABAQUS有限元软件计算不同压弯半径下的结构回弹尺寸,采用万能力学性能试验机测试不同区域的力学性能,结合扫描电镜完成组织形貌与断口形貌的观察。结果 随着压弯半径的增大,7A85铝合金结构壁板蒙皮区域的应力峰值持续下降,结构回弹尺寸误差先下降后上升,立筋区域的应力峰值持续下降,结构回弹尺寸误差先下降后上升。当FSW加厚区进行压弯时,随着压弯间隙的增大,应力峰值持续下降,随着压弯半径的增大,应力峰值先上升后下降,结构回弹尺寸误差明显提高。结论 结合7A85铝合金挤压圆筒不同区域金属型退火展平模具,成功制备出了幅长为8 000 mm、幅宽为1 280 mm的7A85铝合金结构壁板。     

7A65铝合金喷丸强化表面完整性及疲劳性能

目的 以7A65高强度铝合金为研究对象,研究喷丸强度、弹丸介质(铸钢丸和陶瓷丸)对靶材疲劳性能的影响规律。方法 利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪等仪器表征喷丸强化7A65铝合金表面完整性和疲劳失效断口,分析喷丸工艺参数与疲劳性能、断裂模式的相关性。结果 喷丸强化后铝合金表面粗糙化严重,表面粗糙度从初始0.622 μm增加至4.736 μm(铸钢丸、喷丸强度为0.22 mmA),并出现褶皱损伤;在相同喷丸强度下陶瓷丸喷丸表面粗糙度较低,无褶皱损伤。2种弹丸在金属表面引入的残余应力场基本相同,残余压应力层深约300 μm,最大残余压应力值为-480.6 MPa,其产生位置为距离表面75 μm处(喷丸强度为0.22 mmA)。铝合金疲劳性能对铸钢丸介质敏感性较高,当喷丸强度较低(0.11 mmA)时喷丸强化效果最佳,疲劳寿命是原始寿命的5倍多,疲劳源从表面转移至次表面(500 μm);当喷丸强度增至0.22 mmA时,裂纹源向表面靠近,疲劳寿命为原始寿命的2倍。铝合金疲劳性能对陶瓷丸介质敏感性较低,在喷丸强度为0.11～0.22 mmA时疲劳寿命较为稳定,在喷丸强度为0.11 m...     

7A85铝合金的热压缩流变行为与显微组织EI北大核心CSCD

采用Gleeble-3500热模拟试验机对铸态7A85铝合金进行高温热压缩实验,研究了7A85铝合金在变形温度为300~450℃、应变速率为0.01~10s^(-1)条件下的流变行为与显微组织。结果表明:流变应力在变形初期迅速升至峰值,随后由于动态回复和动态再结晶有所降低,最后趋于稳态;峰值流变应力随变形温度的降低和应变速率的增加而增大,可用Zener-Hollomon参数描述。采用线性回归方法获得7A85铝合金高温条件下流变应力本构方程,其变形激活能Q为253.68kJ/mol。随着lnZ降低,晶粒沿径向拉长,亚晶长大,位错密度和第二相数量降低。软化机制主要为动态再结晶。     

铝合金应变疲劳试样加工方法对性能的影响

本文研究了横向抛光加工纹路和纵向抛光加工纹路对铝合金材料应变疲劳性能影响的规律，为试样或零件制备确定合理的加工参数。     

A356铸造铝合金疲劳性能影响因素概述

对影响A356铸造铝合金疲劳性能的各种因素进行了概括总结,特别是对其疲劳性能具有重大影响的铸造缺陷、硅颗粒、SDAS、富铁相及裂纹闭合机制进行了详细的讨论,并对其影响机理进行了总结,最后讨论了提高其疲劳性能的一些手段.     

加载路径对Sr变质A319铝合金疲劳行为的影响

研究了Sr变质A319铸造铝合金在0.2%应变幅不同加载路径条件下的疲劳性能,包括循环应力响应特征及疲劳寿命,并分析了失效试样的断口特征以及Si颗粒的破坏方式。结果表明:在不同加载路径下材料发生循环硬化程度和速率从大到小排序是:圆形加载、比例加载和单轴加载;疲劳寿命随着加载路径的变化与材料循环硬化程度和速率随着加载路径的变化相对应。断口分析结果表明,宏观断口在比例路径下表现为"人"字形的两条主裂纹,且从单轴、比例到圆形路径,裂纹源区逐渐不明显,裂纹源区和稳定扩展区尺寸也变小;在单轴加载条件下裂痕的断面基本上与主轴平行,而在多轴加载条件下裂痕的分布较为分散。     

基于DIC的铝合金薄壁缺口件多轴疲劳行为

为探究缺口对材料多轴疲劳性能的影响,以航空用7075-T651铝合金薄壁缺口件为研究对象,进行等效应力幅变量的比例多轴疲劳实验,采用数字图像相关技术进行表征并分析临界平面角度.结果表明:随加载等效应力幅的增加,试样多轴疲劳寿命降低,缺口附近最大轴向、扭向和剪切工程应变增大.不同加载条件下,缺口附近应变集中现象均随着加载周次的增加而逐渐增强.缺口附近的应变变化过程可分为裂纹萌生、裂纹扩展及瞬断阶段.引入临界平面角度和其上最大正应变,提出SWT修正模型,其预测结果均位于2倍分散带内.     

焊接缺陷对铝合金焊接接头疲劳性能的影响

测定了Al Mg Si系6061合金两种焊接接头的疲劳性能,介绍了铝合金焊接接头的疲劳特征,分析了焊接接头中缺陷对铝合金焊接接头疲劳性能的影响,认为焊缝中宏观尺度的气孔和未焊透及其分布明显地影响铝合金焊接接头的疲劳性能,当缺陷尺寸足够大且数量较多时,将严重降低焊接接头的疲劳性能。夹杂对铝合金焊接接头疲劳性能也有严重的影响。     

两种不同焊丝对7A05铝合金焊接性的影响

选择两种焊丝,对Al Zn Mg系合金7A05 T6进行焊接性研究。焊接裂纹试验结果表明,采用两种焊丝焊接7A05合金时,接头均具有较好的抗热裂纹敏感性。两种焊丝焊接接头的拉伸强度均为母材强度的75%以上,经过时效处理的焊接接头力学性能有了明显的提高。分析认为微观组织中沉淀物质点越小,均匀分散到晶界上越多,接头的拉伸强度越高。     

LC9CGS3铝合金光滑与缺口疲劳试样在不同载荷条件下的断裂行为

用ＳＥＭ电镜观察分析了ＬＣ９ＣＧＳ３铝合金在不同载荷下光滑与缺口疲劳试样的断裂行为。结果表明：两种试样的疲劳裂纹均为两阶段扩方式，而且疲劳裂纹Ⅰ阶段扩民菜区面积随应降低而增大。     

航空铝合金原位腐蚀疲劳性能及断裂机理EI北大核心CSCD

为了研究不同腐蚀条件下2024铝合金的疲劳性能,首先设计搭建原位腐蚀疲劳平台,然后分别进行无腐蚀疲劳、预腐蚀疲劳和原位腐蚀疲劳实验,分析不同腐蚀疲劳条件下2024铝合金的疲劳断裂行为,最后利用扫描电镜(SEM)表征宏、微观断口特征,探究失效机理。结果表明:相同腐蚀环境和时间下,预腐蚀和原位腐蚀疲劳寿命分别为无腐蚀疲劳寿命的92%和42%;在原位腐蚀疲劳条件下,滑移带挤入、挤出导致表面粗糙度增加,吸附较多腐蚀介质,加剧蚀坑演化,易于裂纹萌生并形成多个裂纹源。裂纹的连通形成更大尺寸的损伤,并在材料内部快速扩展。预腐蚀和原位腐蚀疲劳试件断口观察到大量脆性疲劳条带,并且原位腐蚀疲劳条带平均间距约为无腐蚀疲劳条带间距的2倍,说明原位腐蚀疲劳条件下裂纹扩展速率更快。     

FGH95缺口小试样高温拉伸和蠕变断裂性能

对FGH95平板小试样和缺口小试样高温拉伸和蠕变实验结果进行了分析,并对各个加载工况的应力应变及三轴应力因子TF分布进行了有限元计算.对具有相同最小截面的试样,拉伸名义断裂应力与名义应力集中因子Kt和弹性三轴应力因子TF成线性关系."钝"缺口和"尖"缺口对蠕变断裂分别起到了硬化和软化作用,有限元计算表明"尖"缺口试样的缺口根部有强烈的轴向应力集中和高的TF值,一些研究得出的对于韧性材料,较高的TF值将导致较长的蠕变寿命的结论,对FGH95缺口小试样是不适用的,三轴应力因子的大小不能用来判定蠕变断裂寿命的长短.断口SEM分析结果表明缺口引起的应力集中导致缺口试样断裂方式与平板试样不同.     

化学铣切铝合金的疲劳性能

铝合金的化学铣切已经成为航空与航天工业零件成形的可靠加工方法,尤其是在加工飞机蒙皮时要比用传统的机械加工方法优越得多.但化学铣切在一定程度上会降低材料的疲劳寿命,是由于存在于金属板材表面抗疲劳的残余压应力在化铣过程中释放后造成的.因此有必要考虑化铣工艺对飞机疲劳寿命的影响.通过对化学铣切的2024-T3包铝疲劳性能的研究,以及对大型薄形试片疲劳试验方法的探讨,确定该化学铣切工艺完全能满足民用飞机疲劳寿命的要求.     

6005A铝合金挤压型材搅拌摩擦焊接头的疲劳性能

对6005A-T6铝合金挤压型材进行焊速为1000 mm/min的搅拌摩擦高焊速焊接,研究了对接面机械打磨对接头组织和力学性能的影响.结果 表明,与生产中常用的焊前打磨处理相比,尽管对接面未机械打磨的接头焊核区的"S"线更明显,但是两种接头的硬度分布和拉伸性能相当,拉伸时都在最低硬度区即热影响区断裂.高周疲劳实验结果表...     

热处理对6005A铝合金激光焊接头组织和性能的影响

高速列车车体轻量化制造的迫切需求,使得铝合金结构在车体制造中得到广泛应用,而铝合金焊接也成为高铁车体制造的关键工艺.本文采用激光填丝焊方法焊接6005A-T6铝合金,并对焊接接头进行了固溶/时效热处理.利用扫描电镜、XRD能谱分析及拉伸实验,对焊后热处理的焊接接头组织及性能进行研究.研究发现,与母材相比,由于焊接接头中...