热加工工艺对喷射沉积SiCp/Al-Fe-V-Si组织与性能的影响

研究了多层喷射沉积SiCp/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料的挤压后轧制和热压后轧制两种热加工工艺,对比研究了这两种工艺对于复合材料板材的显微组织和力学性能的影响.通过金相电镜、扫描电镜、透射电镜观察了复合材料通过不同工艺加工后的显微组织.结果表明,热压后再轧制比挤压后再轧制,复合材料具有更加均匀的显微组织,其力学性能更加优异,热压后轧制得到的板材室温抗拉强度达620 MPa,伸长率达9.5%.分析认为,热压致密能克服挤压过程中带来的SiC颗粒分层现象,SiC颗粒与基体结合良好保证了显微组织的均匀和细小,因而加工得到的板材具有优异的力学性能.     

喷射沉积SiC颗粒增强Al-Fe-V-Si复合材料的板材成形

基于多道次局部小变形累积整体成形的思路,采用新型的楔形压制对大尺寸多孔性喷射沉积SiC颗粒增强Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料板坯进行有效致密,对楔形压制致密后的板坯进行多道次轧制制得复合材料板材,对比研究了传统的挤压致密后轧制的工艺。结果表明,楔形压制能产生有效的静水压力,使板坯中的孔洞有效弥合、沉积坯中的弱界面和层状组织得到有效改善,从而使其成形性能得到提高。与传统的挤压后轧制工艺相比,通过楔形压制后轧制,工艺更为简单可行,SiC颗粒分布更均匀,其力学性能也更好。板材室温下的抗拉强度达520MPa,屈服强度为450MPa,伸长率为6.5%。     

SiCp/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料的显微组织及室温力学性能

研究了多层喷射沉积SiCP/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料通过挤压后再轧制以及模压致密后再轧制的显微组织特点及其室温力学性能。通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜观察在加工过程中复合材料的显微组织,分析显微组织密度对室温力学性能的影响。结果表明：通过挤压后再轧制以及模压后再轧制的SiCp/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料具有突出的室温性能,其中通过挤压后轧制板材的室温抗拉强度（σb）达555 MPa,模压后轧制得到的板材室温抗拉强度（σb）达620 MPa;分析认为其突出的室温性能主要得益于复合材料中的颗粒状SiC的颗粒增强以及材料中弥散析出的Al13（Fe,V）3Si相、喷射沉积工艺得到基体材料的细小晶粒（约800 nm）、通过大量变形形成晶粒内和晶界附近的位错缠结以及喷射原始颗粒边界氧化皮的破碎而产生的强化。     

SiC颗粒增强Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si的轧制工艺

研究了喷射沉积SiC颗粒增强Al-8．5Fe-1．3V-1．7Si板材的轧制工艺。探索了板材轧制过程中材料的密度变化规律及室温力学性能，通过金相、扫描电镜和透射电镜观察了其微观组织。研究表明，材料的致密化程度、轧制温度、轧制过程中道次压下量对材料的轧制性能有着重要影响。通过优化轧制工艺最终获得了良好的室温力学性能：490℃热轧材料的抗拉强度为535MPa，断后伸长率为7％。     

轧制工艺对2219铝合金板材力学性能的影响

通过对2219铝合金轧制板材的显微组织观察和力学性能测试,研究了3种轧制工艺对其板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,轧制过程中的道次压下率对2219铝合金的显微组织和力学性能均有显著影响。在总压下率相同的条件下,经40%、22%、28%的热轧,然后进行20%、25%、33%、35%、23%冷轧的板材综合力学性能最好,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和维氏硬度分别为406.4 MPa、312.2 MPa、13.4%、169.6 HV。     

退火工艺对MHC钼合金板材组织和力学性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了MHC钼合金板材,通过拉伸力学性能测试、硬度测试、金相分析等测试手段,研究了退火温度对MHC钼合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:轧制后的MHC钼合金板材的纵向抗拉强度为1150 MPa,规定塑性延伸强度为1020 MPa,伸长率为10.5%,维氏硬度为352 HV10。MHC钼合金板材在1400℃开始发生再结晶,到1700℃发生了完全再结晶,其抗拉强度和硬度均随退火温度的升高而降低,在1300~1500℃范围内伸长率随退火温度的升高而升高,在1500~1700℃范围内伸长率随温度的升高而降低,在1500℃的伸长率最高,达到22.5%。     

喷射沉积SiC_p/Al基复合材料致密化及其显微组织与力学性能

采用热压后多道次热轧制备喷射沉积SiC_p/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料板材,研究热压、轧制工艺参数对复合材料显微组织、力学性能的影响。对热压后和轧制后的SiC颗粒的形状与分布、弥散粒子形貌、致密度与硬度进行研究,并分析与总结致密化过程中孔隙与沉积颗粒的变形。结果表明:在热压温度480℃、压力125 MPa,且当坯料直径略小于热压模内径时进行热压会产生一定程度的剪切变形,有利于SiC颗粒的均匀分布和孔洞的闭合;此时弥散粒子粒径为50~80 nm,晶粒粒径为600~900 nm,位错少,相对密度达98.8%,但仍残留孔隙。轧制过程中的大剪切变形促进了沉积颗粒的变形和颗粒之间冶金结合,有利于提高材料的致密度和力学性能。经480℃多道次热轧,沉积颗粒边界消失,弥散粒子钉扎位错,Al_(12)(Fe,V)_3Si约为100 nm、晶粒约为1μm,无明显Al_(13)Fe_4相析出,材料相对密度达99.5%。当轧制总压下量低于20%时,SiC颗粒无序分布,孔隙减少,密度和硬度增加;当总压下量为20%~40%时,由于SiC颗粒相对基体转动和滑动产生孔隙引起密度和硬度下降。总压下量超过40%时,SiC颗粒的长轴方向平行于轧制方向,SiC颗粒与基体之间的间隙逐渐弥合,密度和硬度升高。当总压下量达到95%,相对密度达99.5%。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明,当温度由623K升到723K时,晶粒发生长大,孪晶消失,板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa,伸长率则由14.5%增加到18%;当道次压下量从5%增加到20%时,晶粒逐渐得到细化,板材的抗拉强度由道次压下量为5%时的265MPa增加到20%时的300MPa,伸长率则由18%降到15%;轧制路径的改变,使不同板材中孪晶的数量产生改变,路径A中的孪晶较多,伸长率较低,强度较高,路径D中的孪晶较少,伸长率较高,强度较低。     

电磁搅拌态Al-5Fe基合金轧制及组织与性能

利用电磁搅拌技术制备了Al-5Fe-1.2Si-1Mg-0.6Cu-0.5Mn合金轧制坯锭,研究Al-5Fe基合金的轧制变形能力及合金的组织性能。结果发现,Al-5Fe基合金在道次压下量较小时表现出较好的变形性能,随着压下量的增加,材料的变形性能变差。合金最佳变形温度范围在430～460℃之间;合金的道次压下量不宜过大,以2～3mm为宜。用电磁搅拌坯锭轧制的板材,其富Fe相的破碎效果较电磁搅拌合金有大幅度的改善。在道次压下量不变的情况下,采用轧制温度为460℃,道次压下量为2mm时制备的板材中富Fe相细小、均匀,且板材力学性能最好,其室温下的抗拉强度和伸长率分别达到314.5MPa和7.2%。     

楔形压制铝基复合材料的显微组织及力学性能

采用喷射沉积制备SiCp/Al-Fe-V-Si复合材料坯料,采用楔形压制工艺对沉积坯料进行致密化处理,研究楔形压制工艺对复合材料孔洞、密度、SiC-Al界面和力学性能等方面的影响。结果表明,增大楔形压制压下量能有效改善材料的组织与性能;压下量小于45%时,沉积颗粒间、Al基体与SiCp之间仍存在微裂纹,冶金结合状况差,材料抗拉强度和伸长率较低;当压下量大于45%时,沉积颗粒之间、Al基体与SiCp之间的微裂纹弥合,界面结合改善,压制过程中SiC-Al界面处无明显的Al4C3脆性相生成;压下量继续提高,复合材料显微组织无明显变化,但SiCp分布更均匀。当压下量为50%时,材料抗拉强度增加至291MPa,伸长率提高到2.4%。