长条状铝合金构件冷热循环尺寸稳定性研究

以7A09铝合金长条状构件为对象,采用X射线衍射法,分析了该构件热处理后的残余应力分布.通过冷热循环的方法,采用低温深冷处理系统分别进行了正交工艺试验及典型构件工艺试验,通过圆环法正交试验,分析了不同工艺参数对开口圆环尺寸变化的影响,结果表明,最佳工艺为-140℃×0.8 h+120℃×2 h,并循环2次.通过典型构件的工艺试验,分析了该工艺对构件残余应力分布的影响.通过机械加工后,采用冷热循环(-140℃×1.2 h+120℃×3 h,循环2次),可以有效的稳定铝合金加工尺寸.构件最大尺寸变化差值仅0.06 mm,已较稳定化处理前的尺寸变化有大幅的减小,平均尺寸变化仅-0.047 mm.     

冷热循环工艺对冷热转移速率对LY12铝合金尺寸稳定性的影响

研究了冷热转移速率对LY12铝合金微屈服强度和残余应力的影响。结果表明，提高冷热转移速率易使材料中形成稳定的位错组态，从而有利于提高微屈服强度，对于圆柱和圆环试样，提高冷热转移速率不利于降低残余应力。分析认为，冷热转移速率应根据工件几何形状和尺寸进行相应调整。     

光学级SiCp/Al复合材料尺寸稳定性研究

本文采用冷热循环法测试SiCp/Al复合材料的尺寸稳定性,分析了不同因素对复合材料尺寸稳定性的影响,并探讨了复合材料尺寸稳定性的影响机理。研究表明SiCp/Al复合材料中增强颗粒形状越规则,尺寸稳定性越好;颗粒粒径越大,尺寸稳定性越好;冷却速度越慢,尺寸稳定性越好。热残余应力的和是影响复合材料尺寸稳定性的主要因素,热残余应力越小,尺寸稳定性越好,反之,尺寸稳定性越差。     

冷热循环处理对TC18钛合金力学性能和尺寸稳定性的影响

利用冷热循环处理装置对TC18钛合金锻件进行了冷热循环处理工艺实验,并研究了冷热循环处理对该合金力学性能和尺寸稳定性的影响。结果表明,冷热循环处理对TC18钛合金的强度、塑性、断裂韧性及硬度等力学性能影响不大,但对尺寸稳定性具有显著影响;深冷处理温度过低对合金尺寸稳定性不利。从提高尺寸稳定性方面考虑,冷热循环处理工艺应以深冷温度-120℃、保温时间24 h、循环处理次数3次为宜,此时圆环开口尺寸变化率与未冷热循环处理相比降低了13.6%。     

时效及冷热循环对Al2O3增强2A12铝合金尺寸稳定性的影响

采用压铸方法制备了体积分数为30%的Al₂O₃/2A12复合材料,对其残余应力松弛及尺寸变化进行了研究,分析了时效和冷热循环处理对复合材料尺寸稳定性的影响规律。结果表明,复合材料的残余应力松弛量随时效时间的延长而增加;冷热循环处理不仅能导致高密度位错的形成,还能够促进时效析出,并能够降低复合材料中的残余应力,从而提高了复合材料在交变温度场下的尺寸稳定性。伴随着冷热循环处理循环下限温度的降低,即上下限温差越大,复合材料中的残余应力持续减小,微变形抗力提高,对基体析出的加速作用增大,复合材料的尺寸稳定性获得明显改善。本文提出的3种工艺中,160℃×10 h时效+（-196～160℃）冷热循环4次是提高Al₂O₃/2A12复合材料尺寸稳定性的最佳工艺。      

循环处理对铝合金尺寸稳定性的影响

研究了循环处理对ＬＤ１０合金的尺寸稳定性畸变的影响,并通过残余应力和组织结构的变化分析了作用机理,探讨了工艺路线,工艺参数影响规律,得出增强ＬＤ１０合金稳定性降低残余应力的循环处理优化工艺。     

SiCp/Al复合材料热循环后尺寸稳定性

采用无压渗透法制备了SiCp/Al复合材料,经过不同预处理,以及含不同组元的SiCp/Al复合材料,在热机械分析仪中进行20～180℃热循环,测试复合材料热循环后的长度变化。以单位长度的变化,即残余应变来分析热循环后尺寸稳定性。结果表明,SiCp/Al复合材料在热循环后会产生残余应变,残余应变随热循环次数增加而减小,尺寸趋于稳定。预处理的不同,热循环后残余应变也不同,冷热循环预处理的热循环后残余应变最小。SiCp/Al复合材料中颗粒尺寸较大以及基体较硬,则复合材料热循环后尺寸稳定性也较高。     

冷热循环工艺中冷热转移速率对LY12铝合金尺寸稳定性的影响

研究了冷热转移速率对LY1 2铝合金微屈服强度和残余应力的影响。结果表明 ,提高冷热转移速率易使材料中形成稳定的位错组态 ,从而有利于提高微屈服强度 ;对于圆柱和圆环试样 ,提高冷热转移速率不利于降低残余应力。分析认为 ,冷热转移速率应根据工件几何形状和尺寸进行相应调整。     

颗粒尺寸对SiCp/2024 Al复合材料性能的影响

采用挤压铸造工艺制备陶瓷体积分数达50%的SiCp/2024Al复合材料,并研究了颗粒尺寸对复合材料力学性能的影响。研究结果表明,随颗粒尺寸从40μm减小到10μm,复合材料抗弯强度升高,断裂韧度变化不大。当颗粒尺寸为10μm时,复合材料的抗弯强度和断裂韧度分别为806MPa和11.9MPa·m^1/2。断口分析显示,当颗粒尺寸减小时,复合材料的主要断裂模式由陶瓷粒子断裂转为陶瓷/金属界面解离。     

热处理对SiCp／2024Al复合材料尺寸稳定性的影响

以微屈服强度、应力松弛强度及线性尺寸测量值为指标,研究了多种热处理对ＳｉＣｐ／２０２４Ａｌ 复合材料尺寸稳定性的影响。结果表明, 在不同使用环境条件下, 应作不同的尺寸稳定化处理。峰时效处理能提高材料抵抗负载尺寸稳定性, 冷热循环处理则对抵抗环境温度变化尺寸稳定性有利, 而退火、深冷处理的尺寸稳定性较低。分析了影响该复合材料尺寸稳定性的微观结构因素。     

冷热循环处理对铸态镁合金组织及力学性能的影响

采用硬度检测、拉伸试验、TEM、SEM观察等方法对于两种经过冷热循环处理后的铸态镁合金AZ91和ZK60在力学性能及微观组织的变化进行了研究。研究结果表明:冷热循环处理比单独热处理或深冷处理能更有效提高合金力学性能,对于AZ91镁合金深冷处理24 h+T6效果最明显,对ZK60合金,深冷处理16 h+T6的循环处理则是最佳工艺。冷热循环处理后改变了AZ91合金中β-Mg17Al12相的数量和形貌,而在ZK60合金组织中则发现了细小的杆状相和碟状相析出。     

热处理过程中SiCp/2024Al基复合材料的微观组织演变

采用真空热压烧结工艺在580℃下制备了35%(体积分数)SiCp/2024铝基复合材料,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDS)、高分辨透射电镜(HRTEM)对复合材料热处理过程中微观组织进行了表征,研究了热压烧结后复合材料的析出相的微观结构以及析出相在热处理过程的演变规律。结果表明,热压烧结后复合材料中存在许多粗大析出相颗粒,包括Al4Cu9,Al2Cu,Al18Mg3Mn2,Al5Cu6Mg2和Al7Cu2Fe。随着固溶温度的提高,粗大析出相颗粒逐渐回溶到Al基体中,当固溶温度达到510℃时,粗大析出相颗粒几乎全部回溶到基体中,但还存在少量的难溶相。复合材料经510℃固溶2 h+190℃时效9 h后,除了少量的难溶相,许多圆盘状纳米析出相Al2Cu和棒针状纳米析出相Al2Cu Mg弥散分布于基体中且与基体的界面为错配度较小的半共格界面,圆盘状纳米析出相的直径为50~200 nm,棒针状纳米析出相长度为100~150 nm。     

金属材料无负载条件下尺寸稳定性的热循环在线检测

提出了对金属材料在无负载条件下进行尺寸稳定性评定的热循环在线检测法。实验证明：这种方法能对试样在热循环过程中的尺寸变化进行实时检测，可同时获得材料在每次热循环之后的尺寸变化规律和多次循环之后的尺寸变化总量，用它来评价不同材料或同一材料经不同工艺处理之后的尺寸稳定性非常直观和方便，具有测试周期短、精度高的特点。     

SiCp/Al复合材料热处理及统计分析

采用四因素多水平组合热处理试验与统计分析相结合的方法研究了粉末冶金制备的12%SiCp/6066Al(体积分数)复合材料的热处理工艺参数与硬度间的关系.结果表明,复合材料与基体合金相比具有峰值提前效应;热处理工艺参数主效应由强到弱依次为时效时间、固溶温度、时效温度、固溶时间;时效时间与时效温度一级交互作用也较重要,其他一级、二级和三级交互作用较小.12%SiCp/6066Al复合材料的优化热处理工艺参数为530℃固溶90min,水淬170℃时效6h.     

深冷处理对GCr15钢尺寸稳定性的影响

研究了普通热处理、回火前深冷处理、回火后深冷处理对GCr15钢的硬度、尺寸稳定性和显微组织的影响。结果表明,经深冷处理工艺后,GCr15钢组织内的板条马氏体发生了相互穿插,并在马氏体板条内析出了细小、弥散分布的碳化物颗粒。回火前经深冷处理,试验钢的硬度值最高,残留奥氏体最少,圆环开口的尺寸变化率最小,尺寸稳定性最高。     

Superplastic deformation of SiCp/2024 Al composite fabricated by spray atomization and codeposition

In this paper, data are presented on the microstructure and superplastic deformation mechanics of an aluminum alloy, 2024, containing 10 vol% SiC particles. The material was fabricated by spray atomization and codeposition. The properties were studied after pretreatment by isothermal hot compression and isothermal hot forward extrusion (extrusion ratio 10.0). The experimental results show that the strain-rate sensitivity index (m-value) is 0.48 and the limit elongation (the elongation at fracture) is 345 % during superplastic uniaxial tension. The optimum conditions for superplastic behavior are 753 K of deformation temperature and 1.0 × 10⁻³ s⁻¹ of initial strain rate. Superplasticity may result from the fine grain size and the well-distributed SiC particles during superplastic uniaxial tension. Moreover, the simple and convenient pretreatment used in this paper is easily applied to industrial practice.     

Improvement of strength of B／Al composite by thermal-mechanical cycling

The mechanical properties of B/Al composite were measured at room temperature in the as-fabricated condition and after thermal-mechanical cycling(TMC). The effects of TMC on microstructure and tensile fracture behavior of B/Al composite were studied using transmission electron microscope(TEM) and scanning electron microscope(SEM). The fibers/matrix interfaces are degraded during TMC, the extent of which is enhanced with increasing the cycles, causing a measurable decrease of stage I modulus of the B/Al composite. The TMC induces the dislocation generation in the aluminum matrix and the dislocation density increases with the cycles. The synergistic effect of the matrix strengthening and the interracial degradation during TMC is found to play an important role in controlling the changes of tensile strengths and fracture behavior of the composite. The ultimate tensile strength of the composite increases with the cycles increasing. The interfaces in the B/Al composite change from the stronglybonded states toward the appropriately-bonded ones with increasing the cycles. TMC will provide an approach of improving the strength of B/Al composites.     

深冷处理对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响

研究了不同处理工艺对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响,同时对微观组织的变化进行了分析。结果表明,渗碳+深冷+淬火+深冷+回火处理能够显著提高20CrMnTi 钢的尺寸稳定性,同时能够提高硬度。渗碳后的深冷处理对于尺寸稳定性的改善作用较大,深冷处理能够使部分残留奥氏体转变为马氏体,并在马氏体基体上析出超细碳化物颗粒。