锶对镁锂锌合金显微组织和力学性能的影响

熔炼制备了不同锶含量的Mg-8%Li-3%Zn(质量分数)合金,通过光学显微镜和拉伸试验机研究了元素锶对不同状态合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着锶的加入,铸态合金中出现沿晶界网状分布的含锶化合物,使铸态合金呈脆性断裂;随着锶含量的增加,铸态合金的强度和伸长率均下降;合金经挤压后,网状分布的锶化合物变为细小的块状,弥散分布在合金组织中,强度和塑性都得到了很大的提高;随着锶含量的增加,挤压态合金强度先增大后下降,塑性则呈下降趋势;挤压态合金经重熔再挤压后,其抗拉强度与屈服强度比挤压态合金的分别提高了15%与30%,而塑性微降。     

等径角挤压提高耐热钢的综合力学性能

研究了用等径角挤压变形与热处理工艺相结合提高耐热钢综合力学性能的方法。结果表明：采用等径角挤压变形后再进行固溶＋回火热处理工艺,难以提高材料的综合力学性能,而采用固溶＋回火＋等径角挤压变形＋回火工艺,可以显著提高材料的综合力学性能。在技术条件规定的回火温度范围内,回火温度在下限时,屈服强度可提高60％,且塑性满足技术要求,强度的显著提高主要是由形变强化造成的;回火温度在上限时,铁素体基体可发生再结晶,显著细化了晶粒,可同时提高强度和塑性,但幅度不大。     

不同状态Mg-9Li-3Al-2.0Gd合金的显微组织及性能

使用对掺法制备了铸态Mg-9Li-3Al-2.0Gd合金,之后对其进行挤压处理,研究了铸态和挤压态合金的显微组织、拉伸性能及耐腐蚀性能。结果表明:铸态合金主要由α-Mg、β-Li、Al3Gd和MgAlLi2相组成;经过挤压变形后,合金的组织得到明显细化,但其物相组成并没有发生变化,只是在挤压过程中发生了完全动态再结晶;挤压态合金的抗拉强度和伸长率分别达到了251MPa和20.2%,与铸态合金相比提高了39.4%和32%;铸态合金的拉伸断口表现为韧窝断裂与解理断裂的复合型断裂特征,而挤压态合金趋于微孔聚集型断裂;与铸态合金相比,挤压态合金表现出了更好的耐腐蚀性能。     

等通道转角挤压对镁锆阻尼合金组织和性能的影响

对铸态Mg-0.6%Zr合金进行了等通道转角挤压(ECAP)变形,采用光学显微镜观察了变形后合金的显微组织,并对不同温度、不同道次变形后的合金进行了显微硬度、抗拉强度及阻尼性能测定。结果表明:合金经过ECAP变形后,发生了动态再结晶,晶粒显著细化,但随挤压温度的升高发生晶粒长大;显微硬度随挤压道次的增加而增大,抗拉强度在300℃挤压6道次时达到最大值187.80 MPa;合金经400℃挤压1道次后的阻尼性能优于铸态合金的,其他条件下均低于铸态合金的。     

AlCrFeNi多主元高熵合金的高温性能

用真空熔炼法制备了AlCrFeNi多主元高熵合金,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等研究了AlCrFeNi合金铸态及经不同工艺热处理后的组织,并对合金进行了高温拉伸及蠕变试验。结果表明:该合金在铸态下是由白色的α-(Cr,Fe)和灰色的NiAl相构成,呈BCC结构的共晶组织,硬度为411.3HV;随着热处理温度(900~1 200℃)的升高,合金两相结构没有变化,晶粒略有长大,具有较好的高温组织稳定性;700℃高温短时拉伸和蠕变试样断口均呈现出沿晶断裂和韧性断裂的混合断口特征,拉伸时该合金的伸长率和断面收缩率分别为30.6%,41.0%,具有较好的高温塑性。     

等径角挤压对Cu-Ni-Be合金时效前后组织和性能的影响

研究了等径角挤(ECAP)处理对Cu-Ni-Be合金时效前后组织和性能的影响.结果表明:挤压8道次后,得到了均匀、细小的蠕虫状最粒,其晶粒尺寸宽为0.5μm左右;等径角挤压后的材料硬度明显升高,挤压8道次后其硬度达198 HB;时效前进行ECAP处理可以加速第二相的析出,明显地提高合金的硬度;经ECAP处理后合金的热稳定性有明显改善.     

铸态与轧制态纯铝等径角挤压变形后的组织与性能

对铸态及轧制态的纯铝进行了等径角挤压（ECAP）变形,用透射电镜观察了变形后的显微组织,并对不同道次变形后的材料进行了硬度测定。结果表明：ECAP方法可使纯铝组织获得显著细化,在相同的变形条件下,铸态与轧制态纯铝均获得了等轴细晶组织,且晶粒尺寸相差不大。1道次ECAP变形后材料的硬度明显增大,随后每道次硬度的增大趋势明显变缓。这说明初始状态时ECAP变形后的组织和性能影响不大．     

压缩与半固态等温热处理对Mg-3Al-0.8Gd合金组织与性能的影响

对Mg-3Al-0.8Gd合金进行了压缩变形及半固态等温热处理,研究了压缩变形量(10%,15%,20%)、等温温度(530,540,550,560,570℃)及保温时间(3,5,10,15min)对该合金显微组织与硬度的影响,并对比了铸态和热处理态Mg-3Al-0.8Gd合金的拉伸和冲击性能。结果表明:不同条件压缩变形及等温热处理后,Mg-3Al-0.8Gd合金组织均由α-Mg基体和β-Mg_(17)Al_(12)相组成;随着等温温度、保温时间及压缩变形量的增加,合金中的α枝晶逐渐转变为等轴晶,晶粒细化,组织均匀性提高,同时显微硬度增大;压缩变形20%并经550℃保温15 min热处理后,Mg-3Al-0.8Gd合金的抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量较其铸态合金的分别提高了11.3%,32.6%,3.8%和23.3%。     

轧制变形对Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金显微组织和性能的影响

采用真空感应熔炼法制备Al0.3CoCrFeNi高熵合金,对其进行不同变形量(30%,60%,90%)的轧制变形,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、电子拉伸机和电化学方法等研究不同变形量合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明:铸态Al0.3CoCrFeNi高熵合金具有等轴晶组织,在轧制过程中晶粒沿着轧制方向被拉长细化,经90%变形量轧制后形成了纤维状组织;随变形量的增加,Al0.3CoCrFeNi高熵合金的硬度和强度都得到提高,但是伸长率却下降;在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,轧制合金的自腐蚀电流密度较铸态合金的大,表现出较差的耐蚀性。     

挤压温度对热挤压Cu-17Ni-3Al-X合金耐磨性能的影响

采用显微组织观察、力学性能试验、摩擦磨损试验等方法,研究了1 000~1 100℃热挤压后Cu-17Ni-3Al-X合金的显微组织、力学性能和耐磨性能。结果表明:热挤压变形后合金的耐磨性比铸态合金的有显著提高,随挤压温度升高,合金耐磨性降低,1 000℃时,合金获得最佳的耐磨性能;随挤压温度升高,合金抗拉强度和硬度总体呈下降趋势,但伸长率总体呈上升趋势;挤压温度为1 075℃时,合金抗拉强度达994 MPa,伸长率达8%,硬度为292 HBS,基体显微硬度为319HV,分别比铸态合金提高了31%,280%,7%和11%;热挤压态合金耐磨性相对铸态合金大幅度提高的主要原因是热挤压变形细化了合金的晶粒,减弱了合金的粘着磨损,合金的主要磨损机理是粘着磨损和磨粒磨损。     

挤压比对热挤压成型铝铁铜合金组织与拉伸性能的影响

采用热挤压成型工艺制备了Al-0.7Fe-0.2Cu-0.02B铝合金棒材,研究了挤压比对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:合金在挤压变形过程中发生了动态再结晶,随着挤压比增大,再结晶晶粒细化,且分布得更加均匀;挤压变形后,铸态合金中的网状第二相Al6Fe转变为Al3Fe,随着挤压比增大,Al3Fe相逐渐细化并在晶界处聚集;随着挤压比从6增大到28,合金的抗拉强度从106.53 MPa增至122.67 MPa,屈服强度从78.88 MPa增至84.65 MPa;通过数据拟合得到挤压态合金屈服强度与平均晶粒尺寸的关系为σ0.2=63.8+77d-1/2。     

Cu—Al合金体系中微观组织结构的优化控制

以典型的共析体系合金Cu-Al合金为研究对象,对其进行了恰当的热处理和等径角变形(ECAP)处理,研究了该合金中先共析相与共析相的组织变化规律.研究结果表明:Cu-Al中的先共析相尺寸在热处理过程中随着冷却速度的增加而变得细小,组织分布更加弥散,并且在随后的等径角变形中将发生剪切变形,而在退火过程中又会长大;Cu-Al中的共析相则在热处理过程中因冷却速度的不同而转变成不同的组织,其中转变成的β马氏体在等径角变形中开始发生分解,并在随后的退火过程中进一步完全分解成α+γ2混合组织.     

回火温度对Ti28Co14Ni37.12Zr20.88高熵合金显微组织和力学性能的影响

对铸态Ti₂₈Co₁₄Ni_37.12Zr_20.88高熵合金在不同温度(673,723 K)下进行回火热处理,研究了回火温度对高熵合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：铸态、673 K回火态、723 K回火态合金的显微组织均由体心立方结构TiNi基体相和少量面心立方结构Ti₂Ni第二相组成;随着回火温度升高,TiNi相晶粒和Ti₂Ni相颗粒得到细化;铸态合金经过回火热处理后,其弹性极限和屈服强度增大;673 K回火态合金的抗压强度低于铸态合金,但回火温度升高至723 K后,抗压强度提升,高于铸态合金;铸态高熵合金的断裂机制以解理断裂为主,沿晶断裂和韧性断裂为辅;673 K和723 K回火态高熵合金的断裂机制以解理断裂为主,沿晶断裂为辅。     

大应变轧制Mg-Al-Sn合金板材的微观组织与力学性能

通过对Mg-3Al-1Sn合金(AT31)进行挤压以及后续的单道次大应变量轧制变形,得到强度和塑性兼备的新型变形镁合金板材。组织分析表明,AT31合金中析出了一定数量的Mg17Al12相和Mg2Sn相,挤压态合金经轧制之后晶粒均得到有效的细化,因此合金的强度显著提高。经250℃低温轧制后,AT31合金的晶粒尺寸细化最明显,单道次约58%应变量之后晶粒尺寸约4.72μm;随着应变量提升至约66%,AT31合金的晶粒尺寸略有长大,约4.94μm。经300℃下轧制之后,最低晶粒尺寸可达到约5.58μm;同样,随着应变量的增加,晶粒尺寸先显著降低后有所上升。与此对应,这与拉伸所测的屈服强度变化规律完全一致的,即符合经典的细晶强化理论。经过250℃温度下的单道次约58%大应变量轧制变形后,Mg-3Al-1Sn合金板材的抗拉强度及伸长率匹配性最优,屈服强度约185 MPa,抗拉强度约256 MPa,伸长率约29.2%,具备优异的强塑性兼备特性。鉴于此,Mg-Al-Sn合金在工业中有着广阔的应用潜力。     

镁合金等径角挤压的研究与进展

对等径角挤压工艺的基本原理及其工艺参数在挤压过程中对镁合金显微组织、力学性能的影响,等径角挤压过程中镁合金的晶粒细化机理、变形机理及其微观结构、力学性能等的演变规律作了综述,并对等径角挤压镁合金超塑性研究现状和镁合金等径角挤压发展趋势作了介绍.     

等径角挤压超细晶纯铜的耐腐蚀性能

对退火态的纯铜进行了等径角挤压(ECAP)变形,采用光学显微镜、扫描电镜分析和四种溶液腐蚀试验,对退火态及经ECAP变形后纯铜的显微组织、腐蚀形貌和耐腐蚀性能进行了对比研究。结果表明:纯铜经ECAP变形后,随着挤压道次增加,其晶粒越趋细小、均匀,在不同腐蚀溶液中的质量损失速率均大幅降低,其耐腐蚀性能均较退火态的好。     

原始组织对6063型材弯曲后表面质量的影响

为探究原始组织及挤压速度对挤压型材弯曲后表面质量的影响,以不同合金成分的6063铝合金为试验材料。借助金相显微镜及粗糙度仪等设备对合金组织和表面粗糙度进行表征。结果表明：Ti、Mn、Cr等合金元素可形成金属间化合物并作为晶粒形核核心,有利于细化铸态晶粒。Ti、Mn、Cr等合金元素形成的金属间化合物可钉扎位错及亚晶界,有效抑制挤压后再结晶现象。表面粗糙度与微观组织密切相关,合金晶粒越细,晶粒间变形协调能力越强,金属变形越均匀,经弯曲后型材表面粗糙度值越低。挤压速度越快,挤压后型材粗晶层厚度和表层晶粒尺寸越大,经弯曲后表面粗糙度值越大。     

熔体过热处理对2618铝合金力学性能的影响

对高铁镍2618铝合金进行了熔体高温过热处理，并研究了合金的组织与力学性能。结果表明：采用熔体过热处理可以细化铸态组织中的针片状Al9FeNi相，使其挤压后破碎为细小的颗粒相。该工艺使2618铝合金的常温和高温力学性能稍有提高。     

AA6061铝合金正方形截面管胀形工艺研究

AA6061铝合金挤压管材在常温下强度高但塑性差,难以成形复杂形状零件。基于此,提出了固溶处理+固体颗粒介质胀形+人工时效的工艺流程,通过固溶、淬火和时效等热处理工艺调整铝合金变形前后的力学性能,应用固体颗粒介质胀形技术实现管件塑性成形。以AA6061挤压铝合金管为研究对象,分析了固溶处理工艺参数对合金力学性能的影响,发现管材经固溶温度560℃且保温120min处理后,其延伸率提高3倍以上,强度和硬度也大幅降低,使合金管材的成形性能指标显著提高,具备了固体颗粒介质胀形管件的条件;对合金固溶处理后再人工时效处理的试验研究表明,人工时效温度180℃且保温360min时合金塑性下降,强度和硬度等性能指标均可恢复至初始状态。基于铝合金热处理工艺特征的研究,采用固溶处理+固体颗粒介质胀形+时效处理的工艺流程,成功试制了AA6061铝合金典型的正方形截面管件,其环向最大展长率可达34%。     

轧制变形量对LAZ1201镁锂合金显微组织及力学性能的影响

在真空熔炼炉中于氩气气氛保护下熔炼出Mg-12Li-0.5Al-1Zn(LAZ1201)合金铸锭,开坯后进行了不同变形量(30%,50%,70%)的热轧,研究了轧制变形量对合金显微组织及力学性能的影响,并对铸态和轧制态室温拉伸断口形貌进行了观察。结果表明:随着变形量的增大,合金发生了不完全动态再结晶,晶粒细化,合金的抗拉强度逐渐升高,伸长率先大幅升高,然后有所下降;当轧制变形量为70%时,抗拉强度可达166MPa;轧制变形量为30%时,合金的塑性最好,伸长率可达50%;铸态和轧制态合金的室温拉伸断口上均存在大量等轴韧窝,为韧性断裂。