Al—Cu 合金固液共存区的流变行为

本文研究了 Al-Cu 合金固液共存区的流变行为,提出了开尔芬体温度和开尔芬体有效温度区间的概念,并就开尔芬体在固液共存区的力学行为进行了微观解释。     

Mn 对 Al-5wt-%Cu 合金固液共存区流变行为的影响

在自行研制的 Al 合金流变性能测试装置上研究了 Mn 对 Al-5wt-%Cu 合金固液共存区流变行为的影响。实验结果表明,Mn 能不同程度地提高合金在固液共存区的剪切模量、粘度系数和屈服强度,并能使开尔芬体的延迟时间η_2/G_2最小值所对应的温度和开尔芬体温度右移,使开尔芬体有效温度区间扩大。     

铸造Al-Cu合金凝固缺陷研究现状

铸造Al-Cu合金的凝固缺陷严重影响了铸件的性能,控制或消除凝固缺陷对提高铸件成品率有重大意义。综述了铸造Al-Cu合金在工程中出现的常见凝固缺陷,如偏析、热裂、显微疏松、缩孔等。重点分析了各类缺陷的形成机理与特点,从合金化、熔铸工艺、热处理工艺、数值模拟等角度提出了减少铸造Al-Cu合金凝固缺陷的方法。     

Al-Cu合金纳米析出相回溶和再析出的研究现状及

综述了Al-Cu合金在强塑性变形过程中纳米析出相的演变规律,室温强塑性变形诱导Al-Cu合金析出相回溶,导致基体重新形成过饱和固溶体,继续对合金进行强塑性变形或时效处理,基体中析出再析出相,合金的力学性能显著提高。综合分析了析出相回溶的机理、机制及回溶和再析出对Al-Cu合金组织和性能的影响,阐述了Al-Cu合金纳米析出相回溶和再析出的研究方向和发展趋势,以期为制备性能优异的Al-Cu合金材料提供理论参考。     

镁合金热裂行为研究的测试方法探讨

针对镁合金的特点，就合金热裂行为研究的测试方法进行了实验研究和分析。用热裂行为测试系统测量合金凝固过程中的温度、线收缩和收缩应力，用铸造热分析系统分析铸造凝固条件下的相析出，这为研究合金的热裂形成机理提供了重要的实验手段。采用热裂环法可以有效地评价合金的热裂倾向性，而等长度试棒法(无论金属型还是砂型)则不适于测试镁合金。     

Al-Cu合金析出相在等径角挤压中的演变

为了研究Al-Cu合金中两种不同析出相(θ′和θ相)在ECAP变形过程中的变化.采用透射电镜(TEM)和硬度测试方法研究了析出相形貌变化以及对合金性能的影响.结果表明:在本实验中,θ′和θ相其破碎、回溶速度明显不同,两者的破碎方式也不同.θ′相先是与基体失去取向关系,随后从其内部产生位错使其破碎,而θ相是被外部基体位错所切割、破碎.θ′相与位错的相互作用方式类似于绕过机制,θ相与位错的作用方式类似于切割机制.两种状态样品的硬度在变形过程中的变化趋势相同,但在第1道次后θ相状态样品的硬度增加值高于θ′相状态.     

镍基单晶合金CMSX-6的再结晶行为及热裂倾向

在不同热处理温度和载荷下,研究了CMSX-6单晶的再结晶现象。结果表明:在低于1 150℃×4 h热处理后,没发现再结晶现象,但在载荷的作用下,单晶退火时γ'相形成元素自发偏析,造成大量的大颗粒γ'相在共晶周围析出;随着热处理温度升高,载荷影响区再结晶经历由压痕周围胞状再结晶、枝晶干再结晶、多个等轴再结晶三个阶段;在高于1 150℃×4 h热处理时,单晶随着载荷的增加,再结晶的范围和深度明显增大;以及随冷却速率的增加,再结晶晶粒之间的热裂倾向增大,致使大量热裂沿晶界分布。     

K403合金铸造涡轮叶片热裂的研究

研究表明，热裂是合金枝晶间液体处于不连通状态的温度与合金完全凝固温度范围内产生，铸造涡轮叶片热裂最常出现的部位是叶冠与叶身或者榫根与叶身的连接段，热裂在外貌上呈弯曲不规则形状，通常是不连续的，常有几条裂纹沿枝晶间或晶界向相同的方向扩展，热裂严重区断口呈光滑的“土豆”状，在热裂扩展出现光滑区与撕裂并存。降低合金初熔温度的微量合金化元素（如Ｂ，Ｚｒ）明显增加了热裂的敏感性。     

合金成分对定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的影响

为研究定向凝固柱晶高温合金薄壁铸件凝固过程的热裂纹形成倾向,采用定向凝固空心薄壁管状试样,考察了Ti,Zr,Hf,Al和B等元素对定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的影响;采用SEM、断口分析及DSC方法,分析了热裂的晶界宏观形态.结果表明:随着Ti含量的增加,γ/γ′共晶增多,尺寸增大,合金凝固温度范围变大,定向合金的热裂倾向性严重;Zr元素含量增加,促成共晶形成,合金出现热裂纹;Hf含量的变化对合金的热裂没有影响;Al,B含量增加,微观组织无明显变化,但合金凝固温度范围变大,导致定向凝固合金出现热裂.     

铸造镁合金热裂行为的研究进展

热裂是铸造镁合金成形过程中常见的缺陷,该缺陷的产生极大限制了高性能镁合金的工业应用。了解热裂形成机理、掌握热裂评估方法和影响因素对科学选材和批量应用具有重要的理论和实践价值。总结了现有的热裂理论、试验评估方法、热裂影响因素以及大部分镁合金热裂行为的评估结果,期望能为研究同行提供参考。强度理论、液膜理论、晶间搭桥理论、凝固收缩-补偿理论、裂纹形成功理论和冲击应力理论指导了热裂评估设备的设计,并为研究合金成分、凝固条件和微观组织等因素对热裂行为的影响提供了理论基础。现有的热裂数据并非采用同一评估方法获得,很难进行横向比较。未来热裂研究应尽量统一评估所采用的设备方法,以便建立镁合金相关的数据库,进而为大数据科学选材提供可能。     

镁合金热裂行为研究进展

热裂是合金铸造过程中最常见的严重铸造缺陷之一。随着镁合金材料应用范围的不断扩大和复杂薄壁铸件的增加,热裂成为镁合金商业化应用的瓶颈。全面阐述了国内外对镁合金热裂行为的测试方法,归纳出了镁合金热裂形成机制,以及镁合金中热裂倾向定量评价方法等。根据多年的深入研究结果详细总结了镁合金热裂的影响因素。同时,还介绍了镁合金热裂的理论预测方法和最新数值模拟模型。为建立稳定、统一的热裂评价标准提供了有实际价值的参考。     

工艺参数对半固态Al-4Cu-Mg 合金力学行为的影响

在热模拟实验的基础上,研究了各工艺参数对半固态和供应态Al-4Cu-Mg合金变形力学行为的影响.研究结果表明:在液-固温度区间变形时,变形温度、应变速率对半固态和供应态Al-4Cu-Mg合金的流变应力峰值影响显著,对稳态流变应力影响较小.当变形温度超过某一临界值后,流变应力随变形温度的变化趋于稳定.在固相温度区间变形时,半固态与供应态材料流变应力的变化趋势基本一致,变形均为固相间的塑性变形.但供应态Al-4Cu-Mg合金的原始变形组织和半固态Al-4Cu-Mg合金的球状组织对变形的影响有所不同.     

铸态AZ80A 镁合金热加工图及高温变形行为研究

目的采用Instron5500R热模拟试验机,研究铸态AZ80A镁合金在变形温度为270~410℃、应变速率为0.001~0.5 s-1条件下的热加工图及高温变形行为。方法利用双曲正弦本构函数模型描述了铸态AZ80A镁合金的高温变形行为,计算获得了该合金的变形激活能,构建了应变量为0.3和0.6时的热加工图。结果得到了合金热变形本构模型及加工图,变形激活能为203.5k J/mol,确定了应变为0.3和0.6时的动态回复区域为与动态再结晶区域。结论铸态AZ80A镁合金在330~380℃,0.001~0.01 s-1时发生了动态结晶,这是该合金最佳的热加工工艺参数范围。     

双辊铸造热裂形成及工艺控制

作为铸造过程中最常见且较严重的缺陷,热裂对双辊铸坯的质量具有重要的影响。在对热裂形成机理进行总结与分析的基础上,结合双辊铸造过程中热裂的形成及其主要影响因素,从工艺上对热裂的控制进行探讨与综述,提出在双辊铸造热裂研究中有待加强的方面。     

原始组织及加热方式对Al-5.8wt%Cu合金熔化行为的影响

利用DSC分析手段，研究了具有3种不同凝固组织的Al-5.8wt%合金在7种不同加热方式下的熔化开始温度和熔化热，发现凝固组织中存在的非平衡共晶在加热过程中大部分扩散溶解，溶入基体，剩余部分参与共晶熔化，其熔化开始温度与组织状态无关，随加热速度的增大略有升高，溶解部分的体积分散与组织状态和加热方式有关，随加热时间和非平衡相表面积的增大而增大。     

热轧变形对5052铝合金组织与力学性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱和X射线衍射分析和拉伸实验等试验分析方法,研究不同热轧变形量(54％、75％)对5052铝合金微观组织和力学性能的影响.结果显示,变形量可显著影响5052铝合金的热变形组织及其力学性能.随着轧制变形量的增加,晶粒被显著拉长,晶界处粗大第二相沿晶界被拉长,甚至被破碎.但是其第二相的组成并没有随着轧制变形量的增加而变化,铸态和轧制态的5052铝合金均由α-Al、Al82Fe18和Mg2Si三相组成.同时随着轧制变形量的增加,其综合力学性能提高,即沿轧制方向且轧制量为75％时的5052铝合金呈现出最优的综合力学性能.     

稀土镁合金热变形行为和组织演变研究

目的 通过热模拟试验研究Mg-3.94Gd-2.0Y-0.78Zn-0.56Mn(质量分数)合金的高温变形特性,建立合金的本构方程,并分析变形条件对显微组织的影响。方法 在Gleeble3500热模拟机上进行单向压缩试验,变形温度为350~500 ℃,变形速率为0.0005~0.5 s^?1,变形量为60%。结果 流变应力受到应变速率与变形温度的共同影响,计算得到了合金的本构方程。当变形速率一定时,随着变形温度的升高,动态再结晶比例逐渐提高,而再结晶晶粒尺寸也逐渐增大,在变形速率为0.0005 s^?1时,当变形温度从350 ℃增大到500 ℃时,动态再结晶晶粒尺寸从1.2 µm增大到51.3 µm;当变形温度一定时,随着变形速率的升高,再结晶比例逐渐降低,而再结晶晶粒尺寸也逐渐减小,在变形温度为500 ℃时,当变形速率从0.0005 s^?1增大到0.5 s^?1时,动态再结晶晶粒尺寸从51.3 µm减少到11.0 µm。结论 得到了合金的本构方程,再结晶晶粒尺寸随温度的升高而逐渐增大,随变形速率的升高而逐渐减小。     

稀土镁合金热压缩流变应力修正及热变形行为

在Gleeble-1500D热模拟机上采用等温压缩实验研究了Mg-7Gd-5Y-1Nd-0.5Zr合金的高温压缩变形行为,获得合金在温度为350 ～530℃、应变速率为0.005～5 s-1条件下的流变应力曲线.对流变应力曲线进行了摩擦和变形热修正.通过摩擦与温升修正后的应力值,计算出了平均热激活能和应力指数,Q=262.608 kJ/mol,n=3.745,分析得出了变形激活能随温度的变化规律.结合显微组织演变,合金的热锻初始温度应在500～530℃为宜.