浇注温度对液-固轧制A356/6082复合板界面组织及力学性能的影响

采用液-固轧制复合技术制备A356/6082层状复合板,研究浇注温度对A356/6082复合板界面组织及力学性能的影响。结果表明:当浇注温度偏高时,界面区激冷作用强烈,细小的共晶硅在界面处堆积,阻碍元素进一步扩散;当浇注温度偏低时,两种合金仅仅在轧制力作用下形成机械结合,其显微硬度值在界面附近发生突变,由82.4 HV骤降至61.5 HV;当浇注温度为660℃时,复合板界面区组织均匀,元素扩散宽度约为93μm,实现了良好的冶金结合,其剪切强度最高可达到114.2MPa;随着浇注温度的降低,复合板抗拉强度逐渐提高;当浇注温度为620℃时,其抗拉强度最大为205 MPa,断裂位置首先发生在A356铝合金一侧。     

A356浇覆温度对铝/钢复合板界面组织及力学性能的影响

先采用热浸镀铝?锌工艺对Q235钢板进行表面镀层处理,后将液态的A356铝合金定量浇覆于经预热的钢板表面,通过液固铸轧成功制备铝/钢复合板。运用光学显微镜(OM)、SEM观察界面结合与组织形貌,结合EDS、XRD分析界面物相成分,并测试微观硬度、室温拉伸和剪切强度。结果表明:随着浇覆温度的提高,复合板界面间隙消失,整体趋势上扩散层厚度逐渐增加。当浇覆温度为710℃及以上时,界面处会形成Fe3Al、FeAl、FeAl2、Fe2Al5和FeAl3相。在同一浇覆温度下,硬度整体趋势为在Q235和A356基体中保持稳定,而在从Q235侧距界面中心100μm至A356侧距界面中心100μm的范围内连续下降。抗拉强度和剪切强度都表现出先增加后减小的趋势,浇覆温度为710℃时,复合板的成形质量最佳,抗拉强度和剪切强度都为最大,分别为336.4 MPa和137.6 MPa。     

热处理对A356铝合金组织结构和力学性能的影响

用两种不同的热处理制度对稀土和锶综合细化变质的A356合金进行处理,一种是长时间标准处理制度T6（535℃固溶4h＋150℃时效15h）,另一种是短时间的热处理制度ST（550℃固溶2h＋170℃时效2h）。采用光学显微镜、扫描电镜及室温拉伸实验等手段分析热处理制度对A356合金微观组织和拉伸力学性能的影响。结果表明：在550℃下固溶2h可以获得Mg、Si过饱和且分布均匀的α（Al）固溶体,并使共晶硅相球化;再经170℃人工时效2h后,可以达到传统T6处理的时效析出效果。拉伸实验结果表明,A356铝合金经传统T6处理得到了最高的拉伸强度和断裂伸长率;通过ST短时热处理后,其拉伸强度、屈服强度及伸长率分别可以达到T6处理时的90%,95%和80%。     

热处理对不同Sr含量变质A356合金组织及力学性能的影响

研究了热处理对不同Sr含量变质A356合金组织及力学性能的影响。结果表明:A356合金经0.04%Sr变质与T6处理后,合金中的共晶硅全部转变成近球形颗粒组织。合金的布氏硬度、抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为HBW100.1,310.61 MPa和13.16%,综合力学性能得到显著提高。合金的断裂方式由铸态下的韧脆混合断裂转变成韧性断裂。     

过热处理对铸态A356铝合金微观组织及力学性能的影响

为了获得高质量的A356铸件,通过研究不同过热温度下合金的快淬微观组织特征,提出了一种熔体过热处理工艺,有效地细化了合金的微观组织、减少了合金中的缩孔缺陷,合金的力学性能得到了显著提高。     

热处理对铝/镁合金复合板连接界面组织和性能的影响

对爆炸焊接方法制备的铝/镁合金复合板进行不同温度的后续退火处理。分别采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射仪(EBSD)对复合板接合界面的扩散层成分、物相以及组织形貌特征进行了分析。结果表明:随着退火温度的升高,复合板接合界面镁铝金属间化合物扩散层的厚度呈增大的趋势;扩散层由两层组成,分别为靠近镁合金一侧的Mg_(17)Al_(12)相金属间化合物层和靠近铝合金一侧的Mg_2Al_3相金属间化合物层;Mg_(17)Al_(12)相扩散层的组织形貌呈现柱状晶形态,而Mg_2Al_3相扩散层呈现细小的等轴晶形态。对复合板进行拉伸试验分析,结果表明:随着退火温度的升高,复合板的抗拉强度呈现下降的趋势,而伸长率呈现逐渐增大的趋势;退火铝/镁合金复合板的失效断裂路径为沿着Mg_(17)Al_(12)相扩散层及Mg_2Al_3相扩散层的接合界面。     

Cu对稀土A356合金组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射和万能电子拉伸试验机等手段,研究了稀土微合金化A356合金添加Cu后的显微组织和力学性能。结果表明,Cu对提高A356合金的强度具有显著的效果,不但细化了合金组织中的α-Al相,且使共晶Si由棒状转变为细小圆整的颗粒状,弥散分布在α-Al相晶界上。添加2.5%的Cu后A356合金力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为322 MPa,235 MPa和4.6%,相比未添加Cu的A356合金分别提高了10.35%、26.82%和降低了21.5%。     

退火温度对异步轧制铜/铝复合板界面组织及力学性能的影响

研究退火温度对异步轧制法制备的铜/铝复合板界面组织及力学性能的影响,采用SEM观察界面组织形貌,结合EDX、XRD分析界面物相成分,采用显微硬度和室温拉伸实验表征复合板的力学性能。结果表明,异步轧制法制备的铜/铝复合板界面形变储能较高,退火温度为400℃时界面扩散明显;随着退火温度的升高,复合界面先后生成金属间化合物CuAl2、Cu9Al4、CuAl相,界面撕裂位置位于金属间化合物之间;界面层的显微硬度比基体的高,这是因为受到硬脆性化合物和高温软化的共同影响;退火温度越高,复合板抗拉强度越低,断裂伸长率越大。研究表明,异步轧制法制备的铜/铝复合板最佳退火温度为400℃。     

温度对波纹辊轧制镁/铝复合板界面组织及力学性能的影响

采用新型波-平轧制(CFR)工艺制备了镁/铝复合板,并与传统平轧(TFR)工艺进行了对比,研究了轧制温度对镁/铝复合板界面金属间化合物、基体显微组织和力学性能的影响.同时建立了二维轧制模型,分析了CFR和TFR轧制过程中应力和应变的变化.结果 表明,在相同轧制温度下,CFR制备的复合板金属间化合物厚度相对TFR较厚.随...     

退火温度对AZ31B/A356轧制复合板组织及性能的影响

通过液-固铸轧技术制备了Mg/Al复合板,随后经过退火热处理,研究退火温度对复合板微观组织及力学性能的影响。结果表明,Mg/Al复合板界面过渡区分为3个区域,靠近AZ31B一侧形成了δ-Mg和Mg_(17)Al_(12)过渡区(Ⅰ),靠近A356一侧形成α-Al和Al_3Mg_2过渡区(Ⅱ),扩散界面中间区(Ⅲ)为Mg_(17)Al_(12)、Mg_2Si和Al_3Mg_2,且Al侧过渡区宽度大于Mg侧过渡区的。界面过渡区的显微硬度明显高于两侧合金。当退火温度不高于250℃时,界面过渡区不会形成新的金属间化合物。当高于250℃时,界面过渡区的厚度随退火温度的升高呈指数型增长。在250℃退火180min后复合板的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别达到188MPa、148MPa和10.1%,力学性能最佳。     

机械振动对A356合金组织与力学性能的影响

通过改变机械振动频率、振幅和振动角度,考察了不同机械振动参数对A356合金的组织与力学性能的影响。结果表明,当振动频率为20~30Hz、振幅为0.3~0.6mm,机械振动角度为0°时,A356合金中的初生α-Al相和二次枝晶细小,A356合金可以取得理想的强度和塑性结合。     

La对再生A356合金凝固组织及力学性能的影响

采用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子万能拉伸试验机和JMatPro12.4软件研究了La含量对A356铝合金凝固组织的影响。结果表明,A356合金的平衡组织主要由α-Al、共晶Si、Mg₂Si、β-Al₉Fe₂Si₂、Al₁₁La₃和Al₈FeMgSi₆相组成。随La含量由0增加至0.5%,A356合金中的α-Al组织几乎全部由粗大枝晶转变为等轴晶和类等轴晶,抗拉强度由149 MPa增加至182 MPa,伸长率由4.8%增加至7.7%。     

微量Ga对A356合金微观组织及力学性能的影响

研究了微量Ga对A356合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,Ga含量的增加(0.02%～0.06%),对均匀化退火后A356合金室温抗拉强度影响不明显,在673 K时抗拉强度提高14.5%,但Ga的加入显著降低合金的伸长率,且伸长率随着温度的增加而降低.Ga对T6处理后的强度略微提高,伸长率有所降低,但对合金高温抗拉强度和伸长率的影响作用效果明显,能大幅度提高高温抗拉强度,同时降低了合金的伸长率.     

Y对再生A356铝合金凝固组织及力学性能的影响

采用JMatPro软件、直读光谱仪、金相显微镜、X射线衍射仪、电子万能拉伸试验机和扫描电镜研究了Y对再生A356铝合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,再生A356合金的凝固组织以初生α-Al和颗粒状共晶硅为主。随着Y加入量由0增加至0.5%,合金的α-Al晶粒尺寸逐渐减小,抗拉强度和伸长率逐渐增大;合金中生成的Al₃Y相为α-Al的优良异质形核质点,同时其还对共晶Si起到显著的变质细化作用。     

热处理工艺对A356铝合金组织和性能的影响

本文主要对A356铝合金的固溶时效处理工艺参数(固溶处理和时效处理时间)进行了优化,对固溶时效处理后合金的组织以及显微硬度进行了分析,以期获得性能最优异的铝合金。结果表明:A356铝合金在540℃固溶处理2.5 h后的组织更好,能为后续的时效处理提供优异的原始组织。时效处理采用170℃处理3 h后使材料的硬度达到了最高值95.00 HV。所以,确定A356铝合金的最佳热处理工艺为540℃固溶处理×2.5 h+170℃时效处理×3 h。     

热处理工艺对碳钢/不锈钢双液铸造复合板界面显微组织的影响

通过SEM检测、EDS线扫描分析及能谱点分析,对铸态、淬火态及回火态碳钢/不锈钢双液铸造复合板结合界面的显微组织分别作了观察,并对不锈钢侧的硬度进行测试。结果表明:利用双液铸造复合法生产出的碳钢/不锈钢复合板结合界面组织均匀致密,不锈钢和碳钢两侧元素相互扩散,具有良好的冶金结合层,经1020℃×1 h油淬+400℃×1 h回火处理后,不锈钢侧的硬度超过36 HRC,达到工作需求。     

热处理工艺对变质后A356合金组织及性能的影响

变质后A356合金力学性能常常达不到工业使用要求,需通过热处理进一步强化。本文以Al-Sr-Y合金变质后的A356合金为研究对象,应用OM、SEM、拉伸试验机等仪器研究固溶和时效处理对变质后A356合金显微组织与力学性能的影响,以此探索出一种适用于变质后A356合金的热处理工艺。结果表明,经过540℃×4 h+175℃×6 h热处理后,共晶硅更加圆整和均匀,合金中强化元素Mg能够充分溶入基体,有利于时效过程析出强化相。合金在热处理后抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为303.5、223.1 MPa、9.5%,与铸态变质合金相比,分别提升了57.7%、99.7%、20.3%。此时,断口中韧窝尺寸增大,合金由脆性断裂转变成韧性断裂,塑性增强。     

Yb对A356铝合金显微组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜等研究了稀土Yb对A356铝合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,Yb显著细化了A356合金中α-Al的晶粒尺寸,二次枝晶间距从41μm减小到30μm。共晶Si组织由粗大的针状或板条状细化为纤维状。添加Yb的A356铝合金中生成了一种新的AlSiYb金属间化合物。随着Yb含量的增加,A356铝合金的力学性能先增大后减小,当Yb含量为0.2%时,合金的力学性能达到最大值,其抗拉强度为195 MPa,伸长率为4.8%。     

间断时效工艺对A356合金力学性能及微观组织的影响

研究了A356合金在不同时效工艺下的力学性能及微观组织.结果表明:A356合金在间断时效工艺(T6/6)下比传统T6处理工艺时的抗拉强度提高11%,硬度提高了12%,断后伸长率提高40%;合金中共晶硅球化、细小且分布更加均匀.     

热处理对Q345B钢基堆焊复合板显微组织及力学性能的影响

采用CO₂气体保护焊方法,在Q345B钢基体表面堆焊YD212型焊丝形成复合板。研究了淬火、正火和喷液淬火+回火3种热处理工艺对复合板显微组织与力学性能的影响,并与未热处理复合板进行比较。结果表明：3种热处理工艺均使复合板的熔合层和堆焊层显微组织发生了改变,同时也使基板层珠光体含量发生变化。热处理使复合板的各层硬度均有不同程度的提高,其中正火处理的提升幅度较小。采用喷液淬火+回火热处理得到的复合板,其基板层珠光体含量较高,硬度和韧性显著提高,熔合区韧性明显改善,堆焊层硬度优良,其冲击吸收能量是未热处理复合板的1.57倍。