微合金化元素Zr对5083铝合金组织和性能的影响

在实验室中用井式坩埚炉熔炼铸造了5083和5083+0.1Zr两种铝合金,轧制后在100～450℃范围内退火。通过金相显微镜、显微硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、透射电镜对合金的铸态组织、板材纤维组织、力学性能、耐蚀性能、第二相粒子成分进行了分析,研究了微量元素Zr对5083铝合金组织性能的影响。结果表明,添加微量元素Zr能够细化合金组织,与未添加Zr相比,添加0.1Zr的5083合金的铸态晶粒尺寸从123μm降至73μm,并使第二相粒子Al₆Mn(Fe)尺寸变小;同时使晶间腐蚀坑变小,合金耐蚀性得到提高。添加微量元素Zr还能抑制合金板材再结晶,300℃退火1 h无明显再结晶现象;尤其是5083+0.1Zr合金经250℃退火1 h,抗拉强度为389.50 MPa,屈服强度为215.62 MPa,伸长率为18.2%,仍完全满足使用要求。     

退火制度对冷轧和温轧的5083铝合金组织性能的影响

选择冷轧和温轧变形量均为75%的5083铝合金板材进行退火,研究不同退火制度对合金板材组织和性能影响。结果表明,冷轧5083铝合金在200℃退火后发生回复;温轧5083铝合金在200℃退火后发生回复和一定程度再结晶;300℃退火合金的强度大幅度降低,塑性明显提高,且冷轧合金的强度下降幅度比温轧的大;550℃退火时,冷轧和温轧5083铝合金板材的纤维组织消失,再结晶晶粒明显长大,且等轴化。     

退火温度对5182铝合金冷轧板显微组织和性能的影响

对5182铝合金冷轧板进行了不同温度的退火处理试验,采用显微组织观察、拉伸试验、杯突试验等研究了不同温度退火处理对5182铝合金冷轧板组织和性能的影响。结果表明:300℃退火保温2 h的5182冷轧态铝合金开始发生再结晶。合金经330℃退火保温2 h后,组织中冷轧态纤维组织完全消失,均匀再结晶组织形成,材料已完全再结晶。在240～390℃退火,随着退火温度的升高,合金的抗拉强度先降低,之后基本保持不变,铝合金杯突值与应变硬化指数先升高之后基本保持不变。330℃退火保温2 h的5182铝合金应变硬化指数达到最大值,为0.41。     

退火制度对不同终轧温度5083铝合金热轧板组织和性能的影响

铝合金板材在热轧轧制过程中终轧温度较高,不同终轧温度板材,轧后采用不同温度退火,组织和性能有较大差异。试验研究了5083铝合金在不同热轧终轧温度及其轧后采用对应不同温度退火后,对板材进行力学性能和显微组织分析,研究其变化规律;测定不同热轧终轧温度板材对应的组织和性能,确定不同终轧温度对应的最佳退火工艺制度;热轧终轧温度约低于275℃时,退火温度至少为300℃,基本完成再结晶,退火温度达到500℃以上时,发生完全再结晶;热轧终轧温度为高于320℃时,退火温度为500℃以上,其板材达到更优异的O态组织和性能;600℃退火的板材均发生组织过烧。     

终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响

采用拉伸和硬度测试、显微组织及拉伸断口观察等方法研究了终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响。结果表明,未经退火时,板材表层已经发生再结晶,而中心层组织仅发生回复过程。退火处理后,随退火温度的升高,合金板材的强度、硬度下降,而伸长率增加。5052铝合金终轧温度不低于330 ℃时,可在后续的冷加工获得较为均匀的组织,经400~500 ℃退火可获得综合性能较为优异(R_m≥175 MPa、R_p0.2≥65 MPa和A≥32%)的5052-O态合金板材。     

退火温度对冷轧5083铝合金织构及塑性各向异性的影响

采用光学显微镜、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射、硬度测试、拉伸试验等对冷轧5083铝合金的退火行为、织构演变及塑性各向异性参数进行了分析计算。结果表明:冷轧变形量为70%的5083铝合金起始再结晶温度为240℃,终止再结晶温度为260℃。完全再结晶退火后,再结晶织构以Cube、R-Cube和Goss织构为主。在260～320℃范围内,随退火温度的升高,β纤维织构向Cube织构和Goss织构转变程度增加;Cube织构向R-Cube织构的转变先增加后减少。300℃退火后,R-Cube织构含量最高,Cube织构次之,Goss织构最少;合金的厚向各向异性指数(■)最高为0.909、平面各向异性指数(Δr)的绝对值较小为0.242,表明该状态下合金具有较好的冲压成形性能和较低的深冲制耳率。     

退火工艺对5083铝合金热轧板组织性能的影响

铝合金板材在热轧制过程中温度较高,在一定程度上等同于板材的退火处理,但是并没有达到完全退火状态。经过试验研究,5083铝合金热轧板在经过不同温度退火后,对板材进行力学性能和显微组织检测分析,研究其变化规律,确定热轧态板材的后续退火工艺制度;热轧终轧温度为320℃的5083铝合金热轧板,需要在500℃~550℃范围内退火才能达到最佳O态组织和性能。     

中间退火对冷轧5052合金组织及力学性能的影响

对初始变形量为37.5%的5052铝合金冷轧板进行中间退火试验,研究了不同退火条件下5050合金组织和力学性能的影响规律。结果表明,随着中间退火温度的提高和退火时间的延长,合金组织由变形亚结构态逐渐转变为完全再结晶组织,再结晶晶粒尺寸的分布较均匀;经二次冷轧后,合金在400℃下退火时屈服强度σ0.2、抗拉强度σb和屈强比σ0.2/σb均较在350℃下的低,而伸长率δ5却比在350℃时高。     

不同退火温度对5083冷轧板组织性能的影响

以冷变形量为66.7%的5083铝合金冷轧板为研究对象,从常温(30℃)开始至600℃,30℃间隔为一个实验进行退火,研究不同退火温度对5083冷轧板组织性能的影响。研究结果显示,5083冷轧板在150℃进入回复阶段,晶粒无明显变化,强度降低,伸长率增加;当270℃退火时,组织已经发生了再结晶;随着温度的继续提升至420℃时,晶粒略有长大;当温度升至600℃时,强度和伸长率都急速下降,晶粒也异常长大,组织出现过烧现象。     

连续退火过程中信号传输电缆用铜铝合金再结晶行为研究

分析了热感应连续退火和等温炉退火工艺对高频信号传输电缆用铜铝合金再结晶行为的影响规律。结果表明,利用热感应连续退火工艺,铜铝合金在290℃时开始再结晶行为,在400℃时发生完全再结晶;在温度为320℃时,合金晶界处析出金属间化合物Cu Al2和Cu9Al4,当温度增加至在430℃时,金属间化合物平均厚度分别为0.67μm和0.56μm。与等温炉式退火工艺相比,采用热感应连续退火工艺的铜铝合金达到再结晶时间短,且形成的再结晶组织细小。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.