搅拌摩擦加工铸态铝铁合金的显微组织

采用普通熔铸法制备含铁3%(质量分数)的铝铁二元合金,研究多道次往复搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP)对合金显微组织的影响。结果表明:进行1~3道次往复FSP后,各道次加工区组织不均匀;随着加工道次的增加,组织均匀细化程度增大。合金铸态组织由α-Al和粗大针状Al3Fe相组成,经3道次FSP后,搅拌区组织明显细化。原始铸态组织转变为细小等轴的再结晶晶粒,尺寸为2~5μm,并且部分晶粒中出现层错;粗大的Al3Fe针状相被破碎成长度小于1μm的细小粒状,弥散分布在铝基体晶界和晶粒内部,细化的Al3Fe粒子呈现孪晶结构。     

搅拌摩擦加工对铸态7075铝合金显微组织的影响

采用搅拌摩擦加工对变形能力差的铸态7075铝合金进行改性加工,探讨了加工工艺对加工区显微组织的影响.加工工艺优化实验表明,在同样的工具设计和加工参数下,通过两道次重叠加工可在搅拌区获得均匀的细小等轴晶组织;此外,减小加工工具尺寸并提高旋转速度也可明显提高搅拌区显微观组织的均匀性.     

热处理对搅拌摩擦加工AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响

对AZ91镁合金铸板进行搅拌摩擦加工,研究热处理对被加工材料组织和力学性能的影响。结果表明,经413℃保温16h固溶处理后,铸态合金晶界处粗大的网状β-Mg17Al12相基本溶入α-Mg基体中。在搅拌摩擦加工过程中,组织发生明显细化,产生细小的等轴状再结晶晶粒。预先固溶处理可使摩擦加工合金晶界处少量未溶β-Mg17Al12相全部溶入基体。随后时效处理导致β-Mg17Al12相以两种方式析出,时效初期以晶界处非连续析出为主,然后再发生晶粒内部的连续析出。时效处理可较大程度地提高合金的硬度,以16h最为显著,搅拌区平均显微硬度的最大值为118.4HV。预先固溶处理可以提高搅拌摩擦加工合金的塑性,伸长率为31.5%;随后时效处理(16h)则可以大幅度提高合金的抗拉强度,由搅拌摩擦加工板的265 MPa增至340 MPa。     

通过搅拌摩擦加工提高含锰亚共晶Al-4Ni合金的力学性能（英文）

研究锰加入量(1 wt.%、2 wt.%、4 wt.%)和搅拌摩擦加工(FSP)对Al-4Ni合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,锰促进了Al6Mn和Al60Mn11Ni4金属间化合物的形成。这些富锰化合物提高了合金的强度和硬度,但降低了其延性和断裂韧性。为了提高延性和韧性,对铸态合金进行搅拌摩擦加工(转速为1600 r/min、横移速度为12 mm/min)。结果表明,FSP大大改善了材料的力学性能,合金的抗拉强度、屈服强度、断裂应变、显微硬度和断裂韧性分别提高了67%、30%、230%、20%和1185%。研究发现,富锰化合物的细化再分布、超细晶粒的形成、显微结构致密化以及铸件微孔和氧化双膜等缺陷的消除是提高合金力学性能重要的因素。断口形貌研究表明,铸态富锰合金为脆性断裂模式,其断口含微解理面,而搅拌摩擦加工后的合金为韧性断裂,其断口含细小的等轴韧窝。     

搅拌摩擦加工加入SiC粒子的TA2纯钛表面改性

在TA2工业纯钛表面通过搅拌摩擦加工,利用搅拌旋转产生的纯钛表面塑形变形过程使SiC粒子进入材料表面基体组织,实现改善工业纯钛表面硬度及其耐磨性的目的。文章研究了搅拌摩擦加工后TA2工业纯钛显微组织特征,对比分析了TA2工业纯钛加入SiC粒子的搅拌摩擦加工区与未加入SiC粒子的搅拌摩擦加工区摩擦磨损及电化学腐蚀性能。结果表明:TA2工业纯钛表面经加入SiC粒子的搅拌摩擦加工后,SiC粒子被成功加入材料表层基体组织,搅拌加工区晶粒发生了剧烈的塑性变形、破碎,实现加工区组织结构的致密化和细化;经加入SiC粒子的搅拌摩擦加工后TA2工业纯钛抗摩擦磨损性能明显提高,但电化学腐蚀性能有小幅下降。     

搅拌摩擦加工处理对Mg-3Li-1Y合金组织与性能的影响

控制不同的工件进给速度与搅拌头旋转速度对Mg-3Li-1Y合金进行搅拌摩擦加工处理。结合合金显微组织分析与拉伸试验,研究搅拌摩擦加工工艺对Mg-3Li-1Y合金组织与性能的影响。试验结果表明,通过搅拌摩擦加工处理,Mg-3Li-1Y合金的显微组织明显细化并且力学性能明显提高。在工件进给速度相同时,搅拌头旋转速度越低,晶粒越细小;在搅拌头旋转速度相同时,工件进给速度越快,晶粒越细小。当搅拌头旋转速度U=400 r/min,进给速度V=150 mm/min时,Mg-3Li-1Y合金有最好的力学性能和晶粒细化效果。     

搅拌摩擦加工铸态AZ31镁合金组织与性能研究

采用搅拌摩擦加工技术对铸态AZ31镁合金进行单道次加工,研究加工区域的微观组织和力学性能。结果表明：搅拌摩擦加工过程中,材料发生了剧烈的塑性变形,粗大的β-Mg17Al12相显著破碎,形成细小、均匀的再结晶组织。XRD分析表明,搅拌摩擦加工导致大量的β相固溶到镁合金基体中,产生固溶强化作用。搅拌摩擦加工后的试样平均HV硬度值为810 MPa,高于铸态AZ31镁合金的硬度值,抗拉强度比铸态AZ31镁合金提高43 MPa,延伸率提高4.3%,拉伸断口表现为微孔聚合剪切断裂特征。     

搅拌摩擦加工对Al-TiB_2复合材料在3.5 wt.%氯化钠溶液中腐蚀行为的影响（英文）

研究铸态和搅拌摩擦加工后的Al-TiB_2基复合材料在3.5wt.%氯化钠溶液中的显微组织和腐蚀行为。采用X射线衍射、扫描电镜和电子背散射衍射技术对材料的显微组织进行表征,并采用线性/循环动电位极化、电化学阻抗谱和ASTM-G67测试评估材料的腐蚀行为。结果显示,复合材料铝基体中含有亚微米级的TiB_2颗粒,其周围围绕着块状和细小的Al_3Ti团簇,材料表现出较低且均匀的腐蚀速率。在动电位循环测验中,没有出现正循环曲线,证明其具有抵抗点蚀的能力,这归因于TiB_2粒子的非导电性本质和块状Al_3Ti相的含量可控。然而,无论是搅拌摩擦加工态还是铸态复合材料都容易发生晶间腐蚀,晶界处的Al_3Ti和TiB_2是腐蚀的起始位点;电化学阻抗研究表明,这是由于Al_3Ti和TiB_2对保护氧化膜具有不利影响,且随着浸泡时间的增加,其不利影响增加。     

退火对镍铝青铜合金组织和性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和显微硬度测试等方法研究了退火工艺对镍铝青铜合金组织和性能的影响.结果表明:经1020℃×16h均匀化退火后,镍铝青铜铸态组织中的粗大枝晶消失;锻造后发生了显著的再结晶,并有NiAl和FeAl相析出,再经950℃×1h退火获得了细小均匀的显微组织,有利于合金的后续加工.     

新型非晶增强铝基复合材料的制备及组织性能

利用搅拌摩擦加工技术制备了一种新型的非晶增强铝基复合材料,用金相、显微硬度计及扫描电镜等分析复合材料的显微组织、硬度以及成分组成.结果表明,复合材料主要由母材和非晶带经搅拌摩擦加工后交替形成的层状结构组成,其显微硬度与母材相比有所提高.复合材料主要由α-Al,Mg2Al3,Mnal6以及La3Al11等物相组成,原始非晶带经搅拌摩擦加工后存在一定的晶化特征,而非晶的晶化可能是摩擦热、机械搅拌力以及轴肩压力等综合因素共同作用的结果.