快速凝固+热挤压制备Al-10.7Zn-2.4Mg-0.9Cu合金的组织和性能

采用单辊熔体旋转法制备Al-10.7Zn-2.4Mg-0.9Cu合金带材,利用热挤压将带材坯料制成棒材,对其微观组织和力学性能进行研究。结果表明:所制备的带材由过饱和固溶体α(Al)等轴细晶构成,晶粒尺寸为3~5μm;合金经挤压后存在粗大第二相,析出相主要为MgZn2相,挤压态棒材抗拉强度为499.8 MPa,伸长率达到了15.3%,断口呈韧性断裂特征;经T6热处理后,合金中有细小的沉淀相析出,使得室温力学性能得到提高,抗拉强度达到631.9 MPa,伸长率有所降低,断口呈韧脆混合断裂特征。     

旋锻Mo-Ti-Zr合金棒材的退火行为

采用冷等静压、高温烧结和直接高温旋锻的方法制备Mo-Ti-Zr合金棒材,研究不同退火温度对合金力学性能与显微组织的影响以及对断面收缩率为30%的旋锻Mo-Ti-Zr合金棒材的退火行为。结果表明:当退火温度低于1000℃时,随着退火温度的升高,Mo-Ti-Zr合金硬度未急剧下降,抗拉强度和伸长率逐渐提高;经900℃退火后,合金抗拉强度达到669MPa,伸长率达到3.1%,获得良好的综合力学性能;当退火温度在800～1000℃范围内时,Mo-Ti-Zr合金晶粒发生再结晶细化;旋锻态Mo-Ti-Zr合金的断口主要为穿晶解理断裂,随着退火温度的提高,出现较多细晶粒的穿晶断裂和沿晶断裂。     

热挤压对7055铝合金力学性能及组织的影响

采用挤压铸造成形工艺制备7055高强铝合金,研究了热挤压参数对合金力学性能及微观组织的影响,并与铸态下的力学性能及微观组织进行了对比.结果表明,热挤压态下的7055铝合金的微观组织和力学性能均优于铸态,并且晶粒随着比压的增加趋于细化,抗拉强度随着比压的增加趋于提高.当比压为75 MPa时,在730 ℃温度下进行挤压浇注,经过双级固溶处理和时效后,合金的晶粒明显细化,抗拉强度达到681.4 MPa,伸长率达到7.14%.     

热挤压工艺对6061铝合金组织及性能的影响

研究了不同热挤压工艺参数对6061铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,当挤压温度为450℃时,随着挤压比的增大,晶粒明显细化,抗拉强度和伸长率也随之提高。当挤压比为10时,随着挤压温度的升高,再结晶晶粒数量增加。当挤压温度升高到500℃时,再结晶晶粒快速长大粗化,晶粒细化作用减弱,此时,合金的抗拉强度随挤压温度的升高整体呈下降趋势。在本试验范围内,6061铝合金经过挤压温度为450℃,挤压比为10的挤压变形后得到的组织均匀细小,力学性能较好。     

挤压工艺参数对Al-W合金棒材强度和组织的影响

试验研究不同挤压温度和挤压比对Al-W合金棒材强度和微观组织的影响。结果表明:热挤压塑性变形能够显著提高Al-W合金棒材的致密度;在一定范围内提高挤压温度,试样在挤压过程中发生动态再结晶现象,晶粒得到显著细化;挤压比的增加使合金变形程度增大,变形流线细密,晶粒细化;在挤压温度540℃、挤压比35情况下得到平均晶粒细小的挤压态Al-W合金棒材,其平均晶粒约为5μm,抗拉强度达到479 N/mm2。并建立Al-W合金棒材的抗拉强度与挤压工艺参数的数学模型,该模型计算值与试验值的相对误差均小于5%,具有一定的工程应用价值。     

浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响

研究了浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响。结果表明,与金属型重力铸造相比,挤压铸造可以显著细化合金的微观组织,减少铸件缩松缺陷,从而提高其力学性能。在金属型重力铸造下,初生α-Al相晶粒尺寸随着浇注温度的增加而增大。在挤压力为60MPa时,随浇注温度的增加,α-Al相晶粒尺寸先减小而后增加。在浇注温度为720℃时,凝固组织的二次枝晶间距最小,约为26.3μm,铸件的抗拉强度和伸长率分别为310 MPa和4.0%。铸件经过470℃固溶10h+130℃时效24h热处理后,抗拉强度和伸长率分别达到590MPa和4.7%,获得了良好的强韧化效果。     

热挤压及时效对Mg-Zn-Si-Ca镁合金显微组织和力学性能的影响

为了提高镁合金的塑性变形能力,促进镁合金的应用,对均匀化退火后的Mg-6Zn-Si-0.25Ca镁合金进行热挤压及随后的时效处理,研究了热挤压过程中挤压工艺参数对材料显微组织与力学性能的影响.结果表明,Mg-6Zn-Si-0.25Ca镁合金热挤压时发生了动态再结晶,晶粒显著细化,力学性能大幅提高.挤压后的合金晶粒内部出现大量孪晶组织,随挤压温度升高,孪晶组织减少.时效处理可以进一步提高合金的力学性能.在挤压比为10时,合金经320℃挤压及190℃×8h时效处理后,Mg-6Zn-Si-0.25Ca镁合金抗拉强度达到385MPa,伸长率可达到11％.     

混合稀土和挤压铸造对ZL305合金组织和性能的影响

采用挤压铸造和重力铸造制备出不同混合稀土含量的ZL305合金,研究了混合稀土含量和挤压铸造对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在重力铸造下,添加混合稀土对合金晶粒细化效果明显,当添加0.1%的混合稀土时,ZL305合金的综合力学性能达到最佳,抗拉强度增加到227.88MPa,伸长率为6.47%。相比重力铸造,挤压铸造成形的合金组织明显细化,并且合金铸态的抗拉强度和伸长率都明显提高。添加0.2%的混合稀土时,合金的抗拉强度和伸长率最佳,分别为302.35MPa和7.23%。经430℃×10h固溶处理后挤压铸造合金的性能显著提高。     

AZ31镁合金的热挤压组织与力学性能分析

对常用变形镁合金AZ31进行了热挤压试验,制备出了四种规格的挤压材;观察了挤压前后镁合金的组织变化,并对挤压板材、棒材的力学性能进行了测试。研究结果表明:经过热挤压后,镁合金的晶粒得以细化,同时力学性能得到较大的提高,屈服强度达到200 N/mm2-270 N/mm2,抗拉强度达到300 N/mm2,伸长率在18%左右。     

RE和挤压工艺对AZ31镁合金组织及性能的影响

加入0.3%～0.6%的混合稀土能使AZ31镁合金铸态组织得到细化,经热挤压后其力学性能更有所提高。挤压态在25℃时,抗拉强度为285～300MPa,伸长率为16%～21%。但稀土加入量>0.6%,其抗拉强度、伸长率有所下降。     

电脉冲连续退火对AZ91镁合金带材组织和性能的影响

研究了电脉冲连续退火对冷轧时效态AZ91镁合金带材显微组织和力学性能的影响。结果表明:电脉冲退火在较低的温度下快速完成了α-Mg基体的再结晶,可显著细化晶粒。当退火温度为210℃时,α-Mg基体发生完全再结晶,其平均晶粒尺寸由冷轧态的约30μm减小为约7μm,带材的抗拉强度由冷轧态的410 MPa减小至334 MPa,断后伸长率由冷轧态的3.7%增大至23%。电脉冲退火后带材的拉伸断裂方式由冷轧态的脆性沿晶断裂转变为韧性穿晶断裂。电脉冲在其热效应和非热效应的共同作用下快速完成再结晶过程以及β-Mg17Al12相阻碍α-Mg基体晶粒长大,是电脉冲退火细化晶粒的主要原因。     

挤压铸造和固态热挤压Al-6Zn-2.5Mg-1.8Cu合金的显微组织和力学性能（英文）

利用挤压铸造技术,在不同比压下制备Al-6Zn-2.5Mg-1.8Cu合金坯料,然后对性能最好的挤压铸造坯料进行固态热挤压。结果表明:比压从0增加到250 MPa时,树枝晶变得细小而圆整。由于外加压力增加了合金元素的固溶度,因此,MgZn_2相数量减少。当比压从250MPa增加到350 MPa时,合金的晶粒尺寸变大。固态热挤压后,α(Al)树枝晶被明显细化,并且MgZn_2相均匀弥散地分布在合金的显微组织中。固态热挤压后,合金的极限抗拉强度为605.67 MPa,伸长率为8.1%。与金属型铸造合金相比,抗拉强度增加了32.22%,伸长率增加了15.71%。金属型铸造和挤压铸造的断裂方式分别为沿晶断裂和准解理断裂。然而,挤压铸造成形后固态热挤压工艺的合金断裂方式为韧窝断裂。细晶强化作用是合金抗拉强度和伸长率提高的主要原因。     

Be-38Al合金组织的改性研究

铸态铍铝合金组织为粗大的柱状树枝晶,提高冷却速度或塑性变形能细化晶粒,减小柱状晶区面积,提高力学性能。结果表明,当冷却速度达300℃/s时,Be-38Al合金晶粒尺寸仅为5~10μm,铸锭表现为完全的等轴晶组织。铸造Be-38Al合金经热压变形后,柱状晶发生碎化。在500℃将热压坯锭由16.5 mm轧制至5.0 mm,枝晶组织进一步碎化,一些区域形成沿轧制方向变形拉长的晶粒,这表明Be-38Al合金在轧制过程中未发生动态再结晶。与铸态合金相比,Be-38Al合金的热轧板材力学性能提高,抗拉强度由61.5 MPa提高到269.8 MPa,伸长率由2.0%提高到3.5%。     

CaC2对电磁-悬浮铸造AZ61合金组织和力学性能的影响

利用电磁搅拌技术,结合悬浮铸造方法,在浇铸AZ61镁合金的过程中加入微纳米颗粒CaC2,使CaC2弥散分布于母相金属液中,促进合金形核,改善合金铸造组织形态和分布,提高合金的力学性能.结果表明:利用电磁一悬浮铸造制备的镁合金,其显微组织细化,晶间β相细小并且网状结构减少,当CaC2悬浮剂加入量(质量分数)为0.36%时,镁合金的细化效果最佳,其晶粒最小尺寸为75 μm,抗拉强度为211.4 Pa,伸长率为8.5%,与普通金属型铸造制备的镁合金相比,晶粒尺寸减小64.3%;抗拉强度提高约24.2%;伸长率提高46.6%.     

AZ61镁合金在不同挤压温度下的组织与力学性能

对变形镁合金AZ61铸态试样和不同温度下的挤压成形试样的微观组织结构、室温力学性能以及拉伸断口进行了研究.结果表明,360℃的热挤压温度不能成形试样,在370、385、400℃下进行热挤压可以得到外形完整、表面光洁的试样;随着挤压温度提高,AZ61挤压试样发生再结晶的晶粒数量显著增加,达到400℃时形成均匀细小的等轴晶组织;370、385、400℃下的挤压试样断口均表现为明显的塑性断裂特征,400℃时挤压试样的抗拉强度达到297.43 MPa,屈服强度达到221.42 MPa,伸长率为22.39%,具有较好的力学性能.     

基于新型控制技术的超细晶铝合金的改性研究

采用模糊PID控制技术进行了超细晶6061铝合金的搅拌摩擦加工制备,并与传统搅拌摩擦加工制备合金进行了晶粒尺寸、力学性能和耐腐蚀性能的对比。结果表明,与简单控制的传统搅拌摩擦加工相比,基于模糊PID控制的搅拌摩擦加工能使超细晶6061铝合金的晶粒细化、力学性能和耐腐蚀性能提高;-20℃抗拉强度增加179 MPa、0℃抗拉强度增加185 MPa、20℃抗拉强度增加144 MPa、-20℃冲击吸收功增加23%、腐蚀电位正移148 mV。     

锌合金蜗轮的挤压铸造

利用自制装备挤压铸造了锌合金蜗轮,通过金相显微镜及万能试验机研究了其显微组织和力学性能。试验选取锌合金(ZA27)蜗轮挤压铸造工艺参数,保温温度为570～630℃,模具预热温度为150～250℃,冲头速度为5～10mm/s,比压为30～100MPa,保压时间为40～120s。结果表明,挤压铸造显著细化了锌合金的晶粒,提高了锌合金蜗轮的力学性能,很好地控制了蜗轮的品质。与金属型重力铸造相比,挤压铸造锌合金(ZA27)蜗轮的抗拉强度提高了28.6%,伸长率提高了139%。     

过共晶铝硅合金的高温力学性能及显微组织演变

研究温度、保温时间及拉伸速度对半连续铸造Al-13.7Si合金高温力学性能和显微组织的影响。结果表明:半连续铸造Al-13.7Si合金在450℃拉伸时伸长率达到85.34%;Al-13.7Si合金表现出较高的高温塑性主要是由整个铝基体向细化的等轴晶转变引起的;Al-13.7Si合金适宜的热变形温度为450~500℃;当热变形温度高于450℃时,随着温度的升高或保温时间的延长,合金的伸长率和抗拉强度均呈下降趋势;随着拉伸速度的降低,各温度下合金的抗拉强度下降,而伸长率呈上升趋势。     

挤压温度对原位Mg_2Si_p/AM60B复合材料组织及性能的影响

通过宏观表面观察、金相组织分析、X射线衍射(XRD)分析以及断口扫描分析,研究了热挤压温度对Mg_2Si_p/AM60B镁基复合材料表面质量、组织、晶粒取向以及力学性能的影响。结果表明,随着热挤压温度的升高,挤压棒材表面质量逐渐好转,410℃时可获得表面光洁无缺陷的棒材,但温度过高易造成竹节状裂纹的产生。热挤压期间Mg2Si颗粒能促进动态再结晶的形核及长大,并能阻止再结晶晶粒的进一步粗化,并且动态再结晶过程弱化了{0002}基面的择优分布的趋势。在所应用的挤压温度范围350℃~430℃内,Mg_2Si_p/AM60B复合材料和AM60B镁合金的抗拉强度和伸长率具有相同的变化趋势,但复合材料的抗拉强度比基体合金高1.6%~5%,而伸长率低67%~75%。     

热挤压对挤压过共晶Al-17.5Si合金组织与性能的影响

对过共晶Al-17.5Si合金热挤压成形后的组织与性能进行了研究。结果发现,挤压铸造Al-17.5Si合金的共晶组织明显细化,板片状的共晶Si相变为细小珊瑚状。并且,随着挤压比压的增大,粗大的初生Si相显著减少,α-Al枝晶越来越发达。对其进行热挤压后,发达的α-Al枝晶消失,细小珊瑚状的共晶Si相完全破碎为小粒状弥散分布在基体中。其力学性能大幅提高,塑性得到显著的改善。在320 MPa比压下铸造的坯锭再经热挤压成形后,其抗拉强度和伸长率分别达到158.82 MPa和11.65%,比重力铸造的分别提高了84.13%和441.86%。