喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金回归再时效过程的XRD分析

采用拉伸测试、电导率测量,X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析以及点阵常数测量等方法对喷射成形7075铝合金回归过程中的拉伸性能、导电性能以及溶质元素与强化析出相的析出程度和演变过程进行研究。结果表明,在回归再时效处理过程中,采用合适的回归温度与时间,可有效改善合金的力学和导电性能。经120℃预时效16 h后的喷射成形7075铝合金,通过200℃高温回归8 min及再时效处理,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为791 MPa、736 MPa、8.5%和22.6 MS/m,合金综合性能良好。通过XRD分析及α-Al基体晶格常数的精确测量,能更好地表征溶质元素与析出相的回溶和析出,以及回归与再时效后析出相的回溶和析出程度,指导7075合金回归处理制度的优化和选择。     

喷射成形7075合金回归再时效处理的组织和抗应力腐蚀性能

喷射成形7075铝合金是典型的时效强化合金,通过T6处理可得高强度,但其抗应力腐蚀开裂(Stress corrosion cracking, SCC)等性能较差;T7处理虽可改善抗SCC性能,但合金的强度却损失严重。为此,采用常温拉伸测试、电导率测试和透射电镜观察等手段,研究4种回归再时效(Retrogression and re-ageing, RRA)处理对喷射成形7075铝合金显微组织及抗SCC性能变化的影响,分析探讨RRA处理与合金性能变化之间的关系。结果表明,合金经200/10 min 回归和再时效处理,抗拉强度和电导率均较好,分别是748 MPa和22.8 MS/m;随着回归处理的进行,基体中的GP区和η′相逐渐回溶,当200 ℃回归处理超过10 min,合金晶粒内再次析出η相,使合金强度小幅上升;回归过程中η相先回溶再析出,因此不同回归状态下RRA处理后的合金晶内组织形貌差异较大。RRA处理后晶内大量再析出的η相与晶界处粗化并断开的η相可以在保持合金高强度的基础上显著改善其抗SCC性能。     

护环外补液压胀形法工艺参数的有限元分析

外补液压胀形是成形护环的新方法。本文用大变形弹塑性有限元分析了力参数对盛开精度的影响规律,计算了应力应变和载荷的变化,预测了残余应力,并用逆追踪方法计算了毛坯尺寸。计算结果与实验吻合良好。     

ZL110合金活塞两级时效工艺

本文提出了用两级时效工艺提高ZL110合金时效强化效果的方法,并探讨了该方法对ZL110合金活塞的机械性能及尺寸稳定性的影响规律。     

T6态7075铝合金的温拉深成形研究

温热成形是铝合金板料成形的重要方法。通过改造后的极限拉深比试验与方形盒试验,研究了T6态的7075板料在不同温度下的等温以及非等温拉深性能,并通过对成形后材料强度进行单向拉深试验,分析了经过温成形后材料强度和硬度的变化。结果表明,T6态铝合金在140～220℃左右拉深性能最好,且成形后可以保持足够的强度和硬度,所以最佳的温拉深成形温度为140～220℃。     

7075/6009铝合金层状复合板材的固溶时效热处理工艺

对7075/6009铝合金层状复合板材进行了不同的固溶时效处理,优化得到了该复合板最佳的热处理工艺,并对热处理后复合板的力学性能和拉伸断口进行了分析。结果表明:该复合板最佳的热处理工艺为485℃×30min水淬+175℃×8h炉冷,其抗拉强度为404MPa,屈服强度为364MPa,伸长率为15.3%;外层6009铝合金的拉伸断口上分布着大量韧窝,内外层合金间实现了良好的冶金结合。     

微细铣削7075铝合金的切削力研究

为研究切削用量对微细铣削7075铝合金切削力的影响,采用正交试验法进行微细铣削7075铝合金的切削仿真研究,得到多组不同的切削力。对微细铣削仿真结果进行极差分析,得到切削用量对切削力影响程度的主次顺序及最优切削方案。通过微细铣削7075铝合金的切削试验,将仿真和试验结果作对比分析,验证了微细铣削仿真模型的准确性及合理性。在此加工仿真模型基础上,进一步采用单因素试验法进行了微细铣削仿真,分析了微细铣削7075铝合金时不同切削用量对切削力的影响规律。研究结果表明：切削用量影响微细铣削7075铝合金切削力的主次顺序从大到小依次为背吃刀量、切削速度和每齿进给量;背吃刀量与切削力成正比,切削速度则与之成反比。     

铝基Ni－Sn合金两段时效工艺研究

本文用正交试验法对铝基Ｎｉ－Ｓｎ合金两段时效工艺进行了优选。为选择热处理规范和生产工艺提供了参数。     

缓饱和再时效工艺研究

从铝合金热处理状态的发展进程,简述国外近期发展的一种新的热处理方法－－缓饱和地效工艺,即ＤＳＡ工艺。从该工艺的设计思想分析其主题工艺参数的控制要领,并给出用于厚载段制品处理时计算最大可处理厚度的经验公式。同列举了引工艺应用于７０００系铝合金后得到的性能改善数据。     

基于DEFORM的7075铝合金切削过程仿真研究

以7075铝合金为例,利用DEFORM仿真软件中的车削模块,建立铝合金切削有限元模型,对仿真结果进行分析,得到切削过程中切削力变化、工件应力及刀具表面切削温度分布等相关试验数据。通过切削力的测量试验验证仿真结果的有效性,结果表明仿真值与测量值的变化趋势一致,证明了仿真后处理结果的有效性。在此基础上研究刀具几何形状对切削过程的影响,该方法为生产实践中确定切削7075铝合金的刀具几何形状提供了新途径。     

7075铝合金阳极氧化膜腐蚀性能研究

本文以7075铝合金为研究对象,采用硫酸直流电阳极氧化法制备氧化膜,并通过正交试验研究了合金在铜加速乙酸盐雾腐蚀条件下的腐蚀性能。由极差分析可知:在盐雾腐蚀条件下,时间是最大的影响因素,其次是温度对合金的影响,最小的是腐蚀液浓度。阳极氧化后的合金主要以点蚀为主,在72 h、35℃、3%腐蚀液浓度条件下,蚀坑最深值可达112.6μm,阳极氧化对均匀腐蚀的改善作用明显大于点腐蚀。     

7075铝合金缸体的失效分析

对在工作中发生断裂的7075铝合金缸体进行了化学成分分析、室温拉伸试验和断口形貌分析,以找到其失效的原因,给出相应的改进措施。结果表明:镁元素含量低于标准导致合金力学性能降低是该铝合金缸体失效的主要原因;阳极氧化膜上的微孔在循环应力作用下沿着机加工痕迹扩展形成疲劳源;随着应力循环的加剧,裂纹快速扩展,最终使缸体发生疲劳断裂。     

7075铝合金杯形反挤压成形计算机仿真

基于DEFORM-3D仿真软件,分析了7075铝合金带筋杯形件反挤压成形过程,研究了挤压速度、扭转速度、坯料初始温度对成形过程的影响,通过正交试验获得最佳成形工艺参数,并将传统的挤压成形与扭转挤压成形进行对比。结果表明,在传统反挤压的基础上,扭转作用使得坯料成形所需载荷降低,金属内部等效应变分布更均匀,通过正交试验最终得到了优化后的成形工艺参数,为铝合金杯形件反挤压成形提供理论基础。     

AA7075板材热处理的增塑机制及成形性能

结合生产工艺过程，研究了成形所需固溶处理、工序衔接所需自然时效、性能恢复所需人工时效对板材力学性能和成形性能的影响；通过金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析等手段，探索热处理对板材显微组织与宏观力学性能的影响。结果表明：AA7075板材经固溶(480 ℃,0.5 h)水淬且自然时效处理后，最大力总伸长率提高85%、屈服强度降低60%，后经人工时效(120 ℃,12 h)处理，板材可完全恢复力学性能；固溶后,板材成形极限大幅提高，回弹比率显著减小；后继时效处理对弯曲角变化影响微弱。     

低温切削7075铝合金鳞刺形成规律及抑制措施

针对干切削铝合金工件表面易产生鳞刺、表面完整性较差的问题,采用液氮冷却方式在不同切削参数下对7075铝合金进行了正交切削试验,使用扫描电子显微镜和3D光学轮廓仪分别表征了已加工表面形貌、鳞刺分布和鳞刺尺寸,分析了切削速度、进给量、刀具前角和冷却方式(干切削、液氮冷却、切削液)对已加工表面鳞刺分布和尺寸的影响,并基于鳞刺...     

添加剂对7075铝合金润滑性能影响的研究

选用新型的高分子聚合酯GY25、三羟甲基丙烷单酸酯PRIOLUBE2044、PAG合成酯SGL、氯化石蜡P51NR、磷酸烷基酯360P和二烃基五硫化物RC2540作为润滑添加剂,采用MPX-2000销盘式摩擦磨损试验机,研究不同含量的上述6种添加剂对7075铝合金/45#钢摩擦副润滑性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)和能量色散谱(EDS)观察摩擦表面形貌及元素分布。结果表明:在钢/铝摩擦副中,7075铝合金主要表现为黏结磨损;随着添加剂含量的增加,P51NR和360P能显著提高润滑性能,GY25和SGL对润滑性有一定的改善作用,2044的改善效果不明显,而RC2540产生负面影响,增大了铝合金的磨损。     

基于连续介质损伤力学的7075铝合金高温成形极限理论预测与数值仿真

开展7075铝合金高温单向拉伸试验和成形极限试验,获得了不同温度和应变率的应力-应变曲线和成形极限曲线。结果表明,在较高的温度和应变率时7075铝合金的强度减小、成形性提高。为描述7075铝合金高温损伤演化过程,提出一种改进的连续介质损伤模型,并建立了耦合损伤的多轴统一黏塑性本构模型。基于试验结果,运用NSGAII遗传算法标定了模型中的参数,标定后的本构模型可以很好地预测7075铝合金的高温热力行为和极限应变。通过有限元软件Abaqus的用户材料子程序VUMAT,该本构模型被编入到Abaqus软件中进行数值仿真计算。结果表明,仿真获得的成形极限曲线和应变场分布与试验和理论结果吻合度好,进一步证明了所建立的耦合损伤的多轴本构模型的正确性及其在高温成形极限有限元仿真中的适用性。     

喷射成形锭材三维动态成形模型及工艺参数领测

推导了盘状、柱状喷射成形产品的动态成形模型,并采用该模型对3种不同条件下喷射成形产品的最终几何形状进行了分析和预测。同时采用Al93.5Cu3Fe1.5Ni1Ce0.5Zr0.5（atom％）合金,对应于上述3种实验条件,制备了不同形状的喷射成形产品。实验及理论分析结果表明,该模型符合实际情况,可以对不同工艺条件下喷射成形产品的最终形状加以控制和预测。