双辊铸轧1100铝合金铸嘴结构的优化设计

采用ANSYS FLUENT对双辊铸轧1100铝合金Hunter式铸嘴进行有限元模拟,研究铸嘴型腔结构对铝熔体流热场的影响,并对铸嘴结构进行改进边部挡块、增加主分流块尺寸以及增加圆角的模拟优化设计及实验验证。研究结果表明：在660℃-700℃温度范围内铝熔体粘度η与温度T的数学关系式为η=4.7892×10-3exp(3959.4208/T)。优化前铸嘴型腔内铝熔体流速、温度分布不均匀,且分流块间隙存在低温涡流区。采取四分之一椭圆边部挡块代替原有三角边部挡块,主分流块尺寸由140mm增加至160mm以及主分流块采取15°圆角,可使铸嘴型腔出口处铝熔体速度和温度波动范围显著缩小,提高铸嘴型腔出口处铝熔体流热场的均匀性。实验验证了铸嘴结构优化设计的可行性。     

超塑预处理对7A04 铝合金显微组织及力学性能的研究

采用金相组织观察、力学性能测试、SEM 断口形貌观察及TEM 等手段, 研究了传统处理工艺(CT)和超塑性预处理工艺(SPPT)对7A04 铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:传统处理工艺的晶粒尺寸为30 μm, 超塑性预处理的晶粒尺寸为11 μm。经超塑性预处理后合金在保持较高塑性的同时也有较高的强度, 比传统处理工艺在强度上提高3.5%, 塑性提高25.7%。     

混合稀土Y和Ce对Al-B电工圆杆组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了混合稀土(Y:Ce=1:1)对铸态Al-B电工圆杆显微组织和性能的影响,并探讨了轧制变形量对稀土铝电工圆杆综合性能的影响。结果表明：当混合稀土的添加量为0.25%时,铸态铝电工圆杆的综合性能较佳,导电率为63.74%IACS,抗拉强度达83MPa,与未添加稀土试样相比较,导电率提高了1.44%IACS,抗拉强度提高了11MPa。轧制处理使稀土铝电工圆杆的导电率呈小幅度下降,但抗拉强度增加,当轧制变形量为72%时,试样综合性能较佳,导电率为61.30%IACS,抗拉强度达123MPa。     

超声波处理AlSi12Fe铝熔体对除气和晶粒细化效果的实验分析

为了提高AlSi12Fe铝熔体除气和晶粒细化的效果,通过优化超声波功率和对铝熔体处理效率的变量参数,对AlSi12Fe铝熔体进行超声波处理.实验结果:经1000W超声波功率处理1min后,40 kg的AlSi12Fe铝熔体的密度当量为1.28％,比处理前降低了45.06％;除气效果明显,晶粒级别由二级细化至一级.表明,利用超声波的空化作用,对铝熔体进行超声波处理,并选择合适的输入功率和处理效率,能实现有效提高铝合金熔体除气的效果和晶粒细化的效果.     

稀土钇和铈混合添加对Al-B电工圆杆组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究混合稀土[w(Y)∶w(Ce)=1∶1]对铸态Al-B电工圆杆显微组织和性能的影响,探讨轧制变形量对稀土铝电工圆杆综合性能的影响。结果表明,当混合稀土的添加量为0.25%时,铸态铝电工圆杆的综合性能较佳,导电率为63.74%IACS,抗拉强度达83 MPa,与未添加稀土试样相比较,导电率提高1.44%IACS,抗拉强度提高11 MPa。轧制处理使稀土铝电工圆杆的导电率呈小幅度下降,但抗拉强度增加,当轧制变形量为72%时,试样综合性能较佳,导电率为61.30%IACS,抗拉强度达123 MPa。     

电熔剂法净化处理铝熔体的影响因素

基于正交试验,研究工业纯铝中去除氧化夹杂物的电熔剂处理技术的净化效果及其影响因素。结果表明,熔剂层厚度是影响净化效果的主要因素。最佳工艺参数:电流15A、精炼温度70 0℃、流股直径7mm、熔剂层厚度2 0～3 0mm。铝合金中夹杂物去除率可达84 4%,力学性能尤其是塑性得到了较大幅度的提高     

Mg及TiH_2添加量对熔体发泡法制备泡沫铝性能的影响

以TiH_2为发泡剂,采用熔体发泡工艺制备泡沫铝。研究了TiH_2和Mg添加量对铝熔体发泡效果的影响,并对泡沫铝试样的孔隙率和孔径进行测定。采用体视显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对泡沫铝进行了宏微观形貌观察和物相分析。利用电子万能试验机对泡沫铝的压缩性能进行测试。结果表明,Mg能显著提高熔体发泡法制备泡沫铝的发泡效率和试样孔隙率,最终主要以Al_3Mg_2和MgAl_2O_4等形式存在于泡沫铝中。当Mg和TiH_2的添加量均为1.5%时,制备的泡沫铝孔径均匀,压缩性能良好,且有较好的吸能能力。     

一种新型超高强铝锂合金的力学性能与微观组织演化

铝锂合金作为一种轻质高强的结构材料,广泛应用于航空航天制造领域。为进一步提高铝锂合金强度,制备了一种含Cu为4.68%（质量分数）、Li为1.36%（质量分数）的Mg+Ag+Zn多元微合金化的新型超高强铝锂合金,并且系统地研究了该合金冷轧薄板（厚2 mm）的T6时效态（170 ℃）及T8时效态（4%预变形/150 ℃）的微观组织和力学性能。研究结果表明：该新型超高强铝锂合金,其T6时效态抗拉强度最高达637 MPa、T8时效态抗拉强度最高达685 MPa,强度达到峰值后伸长率随时效时间的继续延长从8%缓慢下降;该合金主要强化相为T1相（Al₂CuLi）和θ′相（Al₂Cu）,T8时效态加速了T1相析出,从而加快了时效响应速度,同时增加了T1相数密度,提高了合金强度。说明,通过调整铝锂合金的时效状态可影响强化相总量及各析出相体积分数,从而获得更高强度的铝锂合金。     

细化变质保温时间对铸态A356合金显微组织和力学性能的影响

对A356合金进行细化变质处理是提高其力学性能的重要途径之一。用新型Al-Ti-La细化剂和Al-10Sr变质剂处理A356合金熔体,研究了细化变质保温时间对铸态A356合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,当保温时间为15 min,采用Al-Ti-La细化剂和Al-10Sr变质剂复合处理A356合金时,铸态A356合金组织中α-Al的二次枝晶臂间距由31.10μm减小到15.56μm,减小了49.96%,共晶Si形貌由粗大针片状转变为细小短棒状和颗粒状。随着α-Al和共晶Si相形貌的改善,铸态A356合金的抗拉强度由169.67 MPa提高至216.33 MPa,提高了27.50%,伸长率由4.47%提高至10.53%,提高了135.57%,合金的维氏硬度也由56.37 HV提高到62.03 HV,提高了10.04%。断裂方式由穿晶断裂向沿晶断裂转变,合金的塑韧性得到明显改善。     

Sc,Zr复合微合金化对6082铝合金组织和力学性能的影响

采用铸锭冶金法制备了6082铝合金,并且研究了复合加入0.1%的Sc和0.1%的Zr元素对6082合金组织及性能的影响.结果表明:添加微量的Sc和Zr元素可显著细化铸态6082合金的组织,使粗大的枝晶网胞的尺寸减小,且晶粒细小、均匀;合金力学性能有很大程度的提高,铸态抗拉强度可达到213.14 MPa,与未添加Sc和Zr元素合金的强度相比提高了17%;合金的拉伸断口形貌也得到有效改善,韧窝数量增多,合金塑性明显提高.     

固体冷料占比对双零铝箔用铸轧板组织性能的影响

为了优化电解铝液中固体冷料占比,获得稳定高品质铝合金熔体,以8079铝合金为研究对象,利用ABB测氢仪检测了铸轧生产时不同固体冷料占比(0%、20%、30%、40%、60%、70%)铝合金熔体含氢量,借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)等分析手段对双零铝箔用铸轧板微观组织进行了表征,利用电子万能拉伸试验机测试了其力学性能。结果表明,电解铝液中未添加固体冷料时,铝合金熔体含氢量高,每100 g Al约为0.162 mL,铸轧板局部晶粒粗大,并且产生局部严重偏析现象,力学性能差;随着固体冷料占比增加,铝合金熔体含氢量逐渐降低,铸轧板偏析逐渐减弱,铸轧板晶粒尺寸减小,分布趋于更均匀,力学性能逐渐改善;当固体冷料占比为30%～70%时,铝合金熔体平均含氢量每100 g Al低于0.108 mL,铸轧板晶粒细小均匀,未发现明显偏析现象,其抗拉强度不低于128.3 MPa,断后伸长率不低于38.0%,铝合金铸轧板组织性能达到较佳匹配。     

不同热处理工艺对LY12合金拉伸性能的影响

分析了LY12铝合金材料性能特点,通过拉伸试验来分析热处理工艺对LY12合金抗拉强度、屈服强度和延伸率的影响。利用扫描电镜观察断口形貌,通过金相分析,从微观组织的变化来解释热处理工艺对LY12合金力学性能的影响规律。试验结果表明LY12合金经过不同热处理后,自然时效处理的LY12合金的抗拉强度比正常时效的要高,但是它们的屈服强度相差不大;正常时效处理时的屈服强度和抗拉强度大于欠时效和过时效处理时的屈服强度和抗拉强度;自然时效处理时的断后延伸率最大,正常时效处理时的断后延伸率最小,过时效处理时的断后延伸率大于欠时效处理时的断后延伸率。     

转速对铝铜FSW接头组织与性能影响

采用搅拌摩擦焊设备对3mm厚6082铝合金和T2紫铜进行连接,通过金相显微镜、硬度测试、拉伸实验等,探究转速对焊接接头组织与力学性能影响。结果表明：焊接转速为1000 r/min,焊接速度为50 mm/min,偏移量为0.6 mm,焊缝成形效果最佳,Al/Cu相互嵌入,呈现钩子形态,焊核区出现明显的金属塑性流线,生成Al4Cu9、AlCu、Al2Cu、Al2Cu3金属间化合物;焊核区显微硬度波动大,峰值出现于界面位置,这是由于该处生成Al-Cu金属间化合物造成的;随着转速的增加,抗拉强度先增大后减小,最大抗拉强度可达255 MPa,为Al母材抗拉强度的82%,断裂位置位于铝铜结合处,呈韧性断裂。     

泡沫镍三明治结构压印接头力学性能及其断口分析

为研究泡沫镍作为压印接头夹层的力学性能,选取AA5052铝合金板材以及1、1. 5、2 mm泡沫镍进行压印连接,利用电液伺服材料试验机对接头进行拉伸-剪切试验,采用扫描电子显微镜(SEM)对失效断口进行观察,对接头的失效模式、最大载荷以及能量吸收能力进行分析。结果表明,泡沫镍夹层三明治结构压印接头成形效果良好;夹层厚度对三明治结构压印接头宏观失效形式并无影响,均为颈部断裂;接头微观断口主要为韧性断裂;当夹层厚度为1. 5 mm时,接头的力学性能更加优异。     

稀土元素对铸造铝合金多路阀阀体材料性能影响研究

为了提升铸造铝合金多路阀阀体的性能,在铸造过程中添加不同含量稀土元素,通过拉伸测试其机械性能并对材料的微观组织进行分析。研究表明,适量稀土(0.2%)添加能够细化合金阀体材料的晶粒,提升材料的机械强度,但是稀土的添加对于合金材料的延伸率有一定的影响,过量的稀土添加将导致材料屈服强度的显著下降。添加适量的稀土元素将使得铝合金多路阀阀体材料的综合性能获得一定提升。     

莫来石晶须对2A12铝合金性能和组织的影响

以2A12铝合金为基础材料,研究莫来石晶须对2A12铝合金组织和性能的影响。采用井式电阻炉加热,在石墨坩埚中熔炼合金,向液态金属中加入莫来石晶须,获得新合金铸态试样。用万能试验机、硬度仪测试其力学性能,用OM、SEM、EDS、XRD表征分析了显微组织。结果表明：莫来石晶须能有效改善铸态2A12铝合金的机械性能,随着其添加量的增加,合金的抗拉强度、硬度等出现先增加后降低的变化趋势,当莫来石晶须添加量为2%时,合金的抗拉强度和硬度最佳,其抗拉强度和硬度较原始合金分别增加了8.77%、7.41%;晶须的添加使合金的断裂形式发生了改变,原始合金以脆性断裂为主,随着莫来石晶须的添加,合金的断裂形式由脆性断裂向塑性断裂转变;XRD及SEM结果表明,添加的莫来石晶须以陶瓷相聚集在晶界附近。添加晶须一方面细化了晶粒,另一方面硬质点相（陶瓷）阻碍位错滑移从而提高合金的强度和硬度。     

轧制温度对大应变轧制Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc合金组织与性能的影响

在不同温度下对Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc进行大应变轧制,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析及拉伸试验等研究轧制温度对合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,热轧温度400 ℃时,Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc铝合金再结晶充分,晶粒尺寸细小均匀,结合热处理可有效改善基体中第二相分布不均现象; 400 ℃热轧并T6态处理后合金综合力学性能较好,抗拉强度为455 MPa,伸长率为21.8%; 合金断裂形式为韧性断裂,断口上分布着大量细小的韧窝。     

超声辅助对2524铝合金搅拌摩擦点焊组织与性能影响研究

采用光学金相显微镜、拉伸试验机、显微硬度仪、扫描电镜等研究了超声辅助对2 mm厚2524铝合金板材搭接搅拌摩擦点焊焊接接头组织与力学性能的影响.结果表明,施加超声后,接头有效连接宽度由1763μm提升至2399μm,热机影响区畸变程度降低,焊核区晶粒明显细化,断口韧窝更细小、均匀,第二相粒子分布更均匀、弥散.接头显微硬...     

混合稀土La-Ce对再生铝合金ADC12的影响Effects of Mixed La-Ce Modification of the Recycled ADC12 李 厅,余忠,章凯,上官元硕

以混合稀土元素La-Ce为变质剂,对再生铝合金ADC12变质,探讨该变质对合金铸件微观组织和宏观机械性能的影响规律。结果表明,在变质剂添加量为0.3%时,合金的微观组织中晶粒排列紧密,尺寸细小且相近,基体中二次枝晶臂间距最小,共晶硅缩短,呈现短棒状。同时,试样的显微硬度提高,拉伸断口韧窝结构众多,抵抗塑性变形的能力强,宏观上的抗拉强度大。     

固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响

通过力学性能、电导率测试和差示扫描量热法(DSC)、能谱分析(EDX)及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察, 分析研究了固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响。结果表明: 当固溶时间为30 min时, 随固溶温度升高, 合金的拉伸强度和硬度先升高后降低, 520 ℃固溶温度下合金的力学性能最好; 520 ℃下, 随固溶时间的延长, 合金力学性能也呈现出先升高后降低的趋势; 520 ℃/30 min固溶处理的合金能获得最佳时效组织模式, T1相数量多、尺寸细小、弥散分布, 合金的综合力学性能最佳, 在此固溶制度下合金的断裂机制呈现穿晶断裂和沿晶分层断裂的混合断裂模式; 固溶温度为525 ℃时合金有局部过烧现象。