固溶条件对7136铝合金挤压型材粗晶环的影响

粗晶环是中高强度铝合金挤压型材常见的组织缺陷之一,揭示铝合金型材的粗晶环形成规律对于制定合理的挤压和热处理制度、进而抑制粗晶环的形成具有重要意义。以7136铝合金挤压型材试样为对象,研究不同固溶条件下试样的粗晶环形成规律,并从再结晶组织和析出相形貌分布特征等方面分析粗晶环的形成原因。结果表明:试样的粗晶环形成最低温度为450℃,且随固溶温度的提高,粗晶环深度逐渐增大;固溶温度470℃保温30 min时粗晶环的深度为63mm。在固溶温度470℃下时,随着保温时间的延长,粗晶环的深度开始增加较快,然后逐渐减慢,60 min后,继续延长保温时间粗晶环深度基本不变。在挤压过程中,试样边部再结晶程度约为心部的两倍,同时,由于边部基体Mg、Zn贫化导致析出h相(MgZn₂)较少,对晶粒长大的抑制作用较弱,因此,挤压试样在固溶过程中易形成粗晶环。     

诱导孔对铝合金薄壁梁轴向压缩变形行为的影响

以6063铝合金薄壁梁结构为研究对象,采用准静态轴向加载的方式,借助WAW-E600型微控万能试验机,探明诱导孔结构对铝合金薄壁梁压缩变形行为与吸能性能的影响规律。研究表明:单排诱导孔能够使试样的变形模式由欧拉模式转变为混合模式,提高试样变形的稳定性,降低载荷峰值,吸能性能增加26.78%。多排诱导孔的位置与尺寸对薄壁梁的变形有较大影响,试样中部的诱导孔会降低结构稳定性,使试样失稳以欧拉模式变形为主,其载荷水平及吸能性能均较低;尺寸呈梯度变化的诱导孔能够使试样发生手风琴模式的变形,试样顺序压溃,载荷波动平稳,吸能性能较高;大尺寸诱导孔会使试样在局部发生剪切变形并逐层顺序压溃,其载荷平稳,是一种新的变形模式。通过实验数据对比,系统研究诱导孔尺寸对临界载荷的影响规律,并基于线形回归理论,建立铝合金薄壁梁结构临界载荷与截面惯性矩之间的定量关系。     

时效对多胞铝合金薄壁结构压缩变形行为的影响

以6063铝合金多胞薄壁梁结构为研究对象,采用准静态轴向加载的方式,借助WAW-E600型微控万能试验机,探明时效处理对铝合金薄壁梁压缩变形行为与吸能性能的影响规律。结果表明:随着时效处理时间的延长,6063铝合金多胞薄壁梁试样的变形模式逐渐由欧拉模式转变为手风琴模式,试样的峰值载荷、名义载荷与吸能性能也逐渐提高;针对载荷-位移曲线进行二阶求导获得结构临界失稳载荷,运用Slogistic函数拟合研究时效处理对试样承载性能的影响规律;基于T-Student相关性参数评估方法,通过主因子相关性分析引入Ramberg-Osgood硬化指数n(n为变量),建立峰值载荷、名义载荷、可压缩变形量及吸能性能的二次多项式拟合模型,该模型能够准确预测不同时效处理状态下6063铝合金薄壁梁结构的弹塑性变形行为,为铝合金车身结构的概念设计提供理论指导。     

6016铝合金汽车板的气垫炉式固溶工艺

为了研究铝合金汽车板气垫炉生产线的固溶工艺,利用模拟气垫炉制备的高速热风循环式固溶炉和时效炉,研究了固溶时间和冷却方式对6016铝合金汽车板固溶组织的影响及变化规律,及其对模拟烤漆前后的力学性能及成形性能、烤漆硬化性的影响规律.结果表明:水淬和风淬两种方式下,固溶时间对合金基体中析出相及再结晶过程的变化规律相似;随固溶时间增加,可溶析出相Mg2Si、Al19CuMg41Si33、Al0.56Mg044等逐渐溶解,5 min时完全溶解,Al2Fe3Si3等为不可溶合金相则基本没有变化;固溶时6016的再结晶速度非常快,1.4 min时其再结晶过程已进行完毕,随固溶时间增加,再结晶晶粒尺寸和形态变化较小;实验板材的强度、维氏硬度及成形性指标A、IE、n、r15在固溶时间为5～15 min时保持稳定,水淬的力学性能和烤漆硬化效果略微高于风淬,而成形性指标A、IE、n、r15则差别不大,风淬的A值在模拟烤漆前略优于水淬,风淬板形明显优于水淬,ABS板可用风淬代替水淬.     

6016铝合金汽车板的气垫炉式固溶工艺（英文）

为了研究铝合金汽车板气垫炉生产线的固溶工艺,利用模拟气垫炉制备的高速热风循环式固溶炉和时效炉,研究了固溶时间和冷却方式对6016铝合金汽车板固溶组织的影响及变化规律,及其对模拟烤漆前后的力学性能及成形性能、烤漆硬化性的影响规律。结果表明:水淬和风淬两种方式下,固溶时间对合金基体中析出相及再结晶过程的变化规律相似;随固溶时间增加,可溶析出相Mg2Si、Al1.9Cu Mg4.1Si3.3、Al0.56Mg0.44等逐渐溶解,5 min时完全溶解,Al2Fe3Si3等为不可溶合金相则基本没有变化;固溶时6016的再结晶速度非常快,1.4 min时其再结晶过程已进行完毕,随固溶时间增加,再结晶晶粒尺寸和形态变化较小;实验板材的强度、维氏硬度及成形性指标A、IE、n、r15在固溶时间为5~15 min时保持稳定,水淬的力学性能和烤漆硬化效果略微高于风淬,而成形性指标A、IE、n、r15则差别不大,风淬的A值在模拟烤漆前略优于水淬,风淬板形明显优于水淬,ABS板可用风淬代替水淬。     

7050铝合金热变形程度对再结晶及其性能的影响

7050铝合金热变形过程中变形程度对再结晶有重要的影响,而其各项性能与再结晶程度有关。厚度为40 mm的7050铝合金板材在410℃,以1 mm·s~(-1)的速度分别压至25,20,15和10 mm。不同热变形程度的试样固溶、时效后,观察其金相组织、透射形貌,检测其硬度、电导率、室温拉伸、疲劳及晶间腐蚀性能等。实验结果表明,7050铝合金随着热压过程中变形程度的增加,再结晶程度逐渐上升。变形程度的增加使得再结晶晶粒增多,从而7050铝合金各项力学性能得到显著地提高,其中维氏硬度提高26 HV,屈服强度及抗拉强度分别提高36和51 MPa,疲劳断裂循环次数提高376万次,但抗腐蚀性能稍有下降。     

时效制度对6008铝合金压溃及腐蚀性能的影响

对6008铝合金挤压型材分别进行不同时效制度处理,研究不同时效制度下6008铝合金挤压型材的力学性能、压溃性能及腐蚀性能。结果表明：170℃×8 h时效处理后,合金力学性能最高,压溃效果为褶皱处出现裂纹,腐蚀深度最深为157.18μm,其余时效制度下合金腐蚀性能均有改善;150℃×10 h时效处理后合金力学性能较低,压溃效果为折角处开裂;150℃×3 h+190℃×7 h时效后压溃效果最差,为贯穿性大裂纹;150℃×3 h+200℃×3 h时效处理后,压溃效果较好但吸能性较差。200℃×3 h时效处理后6008铝合金挤压型材具有较好的综合性能,能够满足实际生产要求。     

固溶处理对06Cr19Ni9NbN钢微观组织与力学性能的影响

在变形温度1100 ℃,变形量30%的条件下进行平面应变压缩,并对压缩后的06Cr19Ni9NbN钢进行微观组织观察及力学性能测试。将压缩后试样进行1050 ℃保温2 h 的固溶处理,观察固溶处理后试样微观组织及力学性能的变化。结果表明:热压缩过程中,变形量越大的区域发生动态再结晶的程度越高,晶粒尺寸越小,组织越均匀。固溶处理后,细小的再结晶晶粒逐渐长大,组织变得较为均匀,晶粒尺寸增加到100 μm后逐渐趋于稳定。固溶处理对该钢的伸长率影响不大,但固溶处理后其屈服强度降低约20 MPa。     

Al-Mg-Si多胞截面型材准静态轴向压缩

将Al-Mg-Si合金型材在180℃条件下分别时效30~540 min,采用WAW-E600型微机控制电液伺服万能试验机研究不同时效状态的铝合金型材在准静态压缩条件下的变形模式与吸能性能。结果表明:随时效时间的延长,Al-Mg-Si型材的压缩变形模式由金刚石模式逐渐转变为手风琴模式,型材吸能性能提高;在180℃时效540min时,型材变形完全转变为手风琴模式,其吸能性能较未时效型材的提高99%。通过在型材上端侧壁开孔可降低第一峰值载荷7%~12%,并影响型材的变形模式,开孔后型材变形模式均为混合模式或手风琴模式,该转变提高了型材变形的稳定性。对于原变形模式为金刚石模式的试样,开设诱导孔后,试样变形名义载荷增加,吸能性能提高;原变形模式为混合模式与手风琴模式的试样,开设诱导孔后,吸能性能降低。     

固溶处理对汽车用6082铝合金板材组织和性能的影响

采用显微组织观察、硬度测试、拉伸性能测试、杯突试验等方法,研究了固溶处理对常规轧制和横向轧制6082铝合金板材组织和性能的影响,并将常规轧制和横向轧制进行了对比.结果表明:经530℃×25min固溶处理后,常规轧制和横向轧制的6082铝合金试样发生完全再结晶.常规轧制试样的晶粒平均尺寸为50μm,晶粒大小不均.横轧试样...     

7150铝合金高温热压缩变形流变应力行为

在Gleeble-1500热模拟机上对7150铝合金进行高温热压缩实验,研究该合金在变形温度为300~450 ℃和应变速率为0.01～10 s~(-1) 条件下的流变应力行为.结果表明:流变应力在变形初期随着应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;峰值应力随着温度的升高而减小,随着应变速率的增大而增大;可用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦关系来描述合金的热流变行为,其变形激活能为226.698 8 kJ/mol;随着温度的升高和应变速率的降低,合金中拉长的晶粒发生粗化,亚晶尺寸增大,再结晶晶粒在晶界交叉处出现并且晶粒数量逐渐增加;合金热压缩变形的主要软化机制由动态回复逐步转变为动态再结晶.     

不同材料薄壁圆管准静态轴压变形特性

材料选取是缓冲吸能结构耐撞性及轻量化设计的重要环节,该文采用LS-DYAN软件对低碳钢、铝合金和不锈钢等不同材料薄壁圆管的变形模式、比载荷、平均比载荷及比吸能等轴压变形特性进行数值模拟分析。研究结果显示,几组圆管试样均发生了轴向渐进叠缩变形,分别形成了周向折叠凸角数目不同的非轴对称和轴对称变形模式,其中铝合金圆管发生了较为特殊的横截面呈"椭圆形"的非轴对称变形模式,对比研究发现,铝合金的比吸能远高于不锈钢和低碳钢,更适用于缓冲吸能结构的轻量化设计。     

固溶工艺对6061铝合金组织和拉伸性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验等方法,研究了固溶处理工艺对6061铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随固溶时间的延长和固溶温度的升高,合金中可溶第二相粒子逐渐溶解,再结晶增强,晶粒细化,合金拉伸性能升高;进一步延长固溶时间和提高固溶温度,合金晶粒粗化,合金强度下降。热处理后残留粗大第二相粒子的多少和合金晶粒大小是影响合金拉伸性能和断口形貌的主要因素。时效工艺为180 ℃×8 h条件下,6061铝合金的最佳固溶工艺为535 ℃×80 min。     

三层板6061铝合金点焊接头形式对其力学性能的影响

文中研究了三层板6061铝合金电阻点焊接头的失效行为.设计了6种形式的三层板铝合金点焊搭接接头,并对其进行了剪切拉伸试验.通过剪切拉伸测试中获得的峰值载荷和吸收能研究不同接头形式下的力学性能.结果表明,不同的搭接形式的接头具有不同的接头峰值载荷和能量吸收能.在剪切拉伸测试中,熔核的旋转程度对接头的峰值载荷和能量吸收具有重要影响.熔核旋转程度越大,峰值载荷越小,能量吸收能越低;而对于纯剪切情况下,峰值载荷和吸收能最高.     

超轻β固溶体Mg-11Li-3Zn合金的准超塑性与变形机理

采用铸造和轧制的方法获得了1.2 mm厚密度为1.43 g/cm³的超轻Mg-11Li-3Zn合金板材,在573 K和1.67×10^-2s^-1条件下拉伸获得了200%的延伸率,其在高应变速率下呈现准超塑性;在拉伸过程中试样发生显著的动态再结晶导致晶粒细化,晶粒尺寸由平均27μm减小到9μm;此条件下的应力指数为4.4,流动激活能112.6 kJ/mol.分析表明,573 K和1.67×10^-2s^-1条件下试样拉伸过程中的变形机理为晶格扩散控制的位错攀移.     

镍基N06022合金管固溶过程中显微组织和性能的演变

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和力学、腐蚀性能试验等,研究了固溶处理对镍基N06022合金管微观结构演变和性能的影响。结果表明,冷轧态N06022合金管含有大量的析出相。由于析出相对晶界的钉扎效应,固溶温度在1100 ℃以下,平均晶粒尺寸几乎不受保温时间的影响。固溶温度升高至1150 ℃,晶粒尺寸和生长速率急剧增加,这主要与析出相的溶解有关。在1000~1200 ℃固溶温度内,保温15 min和30 min晶粒长大激活能分别为Q_B=646.56 kJ/mol、Q_C=566.45 kJ/mol,且合金的强度与晶粒尺寸之间的关系满足Hall-Petch关系式。随着固溶温度的升高,合金晶间腐蚀速率呈现先降低后平稳的趋势,强度和硬度呈现先慢后快的下降趋势,伸长率呈现先慢后快的上升趋势。保温15 min,固溶温度在1150 ℃左右时,硬度曲线与伸长率曲线出现交点,腐蚀率平稳,为最优固溶处理工艺。     

7A55铝合金热变形的速率控制机制(英文)

利用Gleeble-3500热模拟试验机对7A55铝合金在300~450°C温度范围和0.01~1 s-1应变速率范围内的热变形行为进行研究。建立了7A55铝合金的热加工图,对该合金的热变形行为进行了遵循幂律关系的动力学速率分析。结果表明:7A55铝合金在410~450°C和0.05~1 s-1的热变形条件下发生了动态再结晶。热加工图的分析结果与动力学分析结果的吻合度较高。动态再结晶及动态回复变形的表观激活能分别为91.2和128.8 kJ/mol,这说明7A55合金的动态再结晶机制为晶界自扩散,而动态回复机制为位错的交滑移。     

Microstructural path and temperature dependence of recrystallization in commercial aluminum

The isothermal recrystallization of 90% cold-rolled commercial purity aluminum alloy AA1050 was studied by means of quantitative microscopy at four temperatures from 245°C to 280°C. The microstructural properties, V_v, the volume fraction recrystallized, S_v, the interfacial area density separating recrystallized grains from deformed grains and 〈λ〉, the mean recrystallized grain free length, were measured stereologically as a function of time. The kinetics, microstructural path, grain boundary migration rates and temperature dependence of recrystallization were quantified experimentally. Based on analysis of all data and microstructural path modelling, recrystallization was determined to be growth (boundary migration rate) controlled; all nucleation occurred in time periods short compared to the earliest annealing times. The activation energy for grain boundary migration was calculated to be 172–183 kJ/mole suggesting that a solute-limited grain boundary migration rate mechanism was operative in the alloy. The recrystallization microstructural path was found to be isokinetic, i.e. identical at all the annealing temperatures studied. Two stages of recrystallization kinetics were observed; an early transient-like stage characterized by decreasing growth rates and a later stage in which the kinetics approached Avrami behavior and the growth rates were approximately constant. The transient-like behavior is attributed to the steep, deformation-induced stored energy gradients surrrounding precipitate particles where the recrystallized grains are nucleated.     

时效处理对7022铝合金组织与弯曲性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)、拉伸和弯曲试验等研究了时效处理对7022铝合金组织及弯曲性能的影响。结果表明,固溶处理后7022铝合金基体中依然含有大量黑色不溶第二相,且这些相主要由α-Al、MgZn₂、Al₂CuMg和Al₇Cu₂Fe相组成。随着时效的进行,Al₂CuMg和Al₇Cu₂Fe相逐渐溶解,与MgZn₂相性质相似的Mg(Zn, Cu, Al)₂相析出,同时晶粒逐渐长大,产生明显的析出强化效应。试样的抗弯强度主要受到第二相颗粒的数目、尺寸以及晶粒尺寸的影响。110 ℃×10 h时效条件下,合金拥有弥散分布的细小第二相颗粒和合适的晶粒尺寸,具有较好的抗弯强度和抗拉强度,其数值分别为21.7 MPa、608 MPa。