电磁铸轧2099铝锂合金的均匀化工艺

采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针微区分析、差式扫描量热仪等研究了不同均匀化处理对不同工艺制备的2099铝锂合金组织的影响;并结合均匀化动力学确定了不同工艺制备的2099铝锂合金适宜的均匀化处理工艺.结果表明:传统铸造工艺制备的2099铝锂合金适宜的均匀化工艺为510℃×24 h,双辊铸轧工艺生产的电磁铸轧合金适宜的均...     

上方侧注式双辊铸轧制备Al-10Cu合金薄带

针对单辊法制备带材自由表面质量差、传统铸轧工艺铸轧速度慢且不能制备宽凝固区间合金的缺点,提出一种可以改善表面质量,提高生产速度的上方侧注式双辊铸轧工艺。以Al-10Cu合金为试验材料,制备出宽100mm,厚1.7～2mm,长数m的金属薄带,铸轧速度可以达到60m/min。并对带坯表面状态和微观组织做了比较分析。结果表明,应用异径双辊铸轧工艺可以制备传统工艺难以制备的铝合金,并且带形和表面质量均良好,无明显缺陷;微观组织细小均匀,无明显偏析。为了更直观地了解成形过程中熔体的情况,利用ANSYS Fluent软件进行了模拟,与试验相符合。     

8090 Al-Li合金的性能

8090 Al-Li合金是美国目前应用相当成熟的高强型合金，广泛应用于航空航天工业。8090 Al-Li合金具有密度低、弹性模量高、低温力学性能好等特点，而且在一定的变形条件下，具有一定的超塑性，但存在塑性低、各向异性严重等缺点。通过调整合金成分及采用适当的热处理可提高塑、韧性及减轻各向异性。     

连续Cf/Al复合材料板双辊铸轧制备及力学性能研究

本文利用电镀工艺制备了表面镀镍碳纤维,通过双辊铸轧短流程成型工艺成功制备了连续碳纤维增强铝基（Cf/Al）复合材料板,研究了浇注温度对铸轧复合材料板的微观组织、界面特征、断口形貌和力学性能的影响。结果表明,浇注温度为963～983K,轧制速度为2.7m/min,辊缝为2.0mm的条件下可制备出表面平整、无明显表面缺陷的Cf/Al铸轧复合材料板;其中,浇注温度为973K时,碳纤维与铝基体之间界面结合良好;纤维表面金属镍层明显改善了碳纤维与铝基体之间的浸润性,镍镀层还有效抑制了Al4C3脆性相的产生,使Cf/Al复合材料板力学性能大幅提升,其中浇注温度973K铸轧的Cf/Al复合材料板抗拉强度比初始的38.2MPa提高了87.4%。     

双辊式铸轧变形区速度场的建立

利用流体力学中的流函数法,建立了双辊式铸轧变形区的速度场,为进一步求解铸轧过程的单位压力奠定基础。     

热处理工艺对Al-Li合金冲击性能的影响

采用不同的热处理工艺 ,研究了 Al- L i合金的组织及常温、低温冲击韧度。     

电磁振荡频率对上引连铸Cu-15Ni-8Sn合金组织及逆偏析的影响

通过在上引连铸Cu-15Ni-8Sn(质量分数,%)合金过程中施加电磁振荡,研究了电磁振荡频率对合金凝固组织及逆偏析的影响。结果表明:当施加的电磁振荡频率为10或30Hz时,合金的宏观凝固组织发生了柱状晶到等轴晶的转变,微观凝固组织由树枝晶转变为蔷薇状组织;当电磁振荡频率从30 Hz增加到50 Hz时,宏观凝固组织又逐渐转变为柱状晶,微观凝固组织也随之转变为发达的树枝晶。电磁振荡频率为10和30 Hz时形成的等轴晶组织有利于改善合金中Sn元素的逆偏析。电磁振荡使合金熔体中产生往复强制对流,10或30 Hz频率的电磁振荡引起的宽幅往复流动使固液界面前沿温度场和溶质场均匀,有利于形成等轴晶,并促使枝晶折断,形成游离晶,消除定向枝晶通道,从而抑制了逆偏析。而在50或100 Hz频率下,电磁振荡频率过高形成了窄幅往复流动,不能有效折断枝晶、达到细化晶粒的目的,从而减弱了抑制逆偏析的作用。     

电磁振荡法半连铸7075合金的微观组织及溶质元素分布

研究了电磁振荡对7075铝合金半连续铸锭微观组织及溶质元素宏观和微观分布的作用规律。研究结果表明：存在一个最佳电磁场频率范围10～30Hz，在此范围内，随着交变磁场感应线圈电流增大，铸锭中近球形组织增多，蔷薇形组织减少，晶粒尺寸变得更加细小和均匀；同时，溶质元素晶内含量显著增加，宏观偏析现象在很大程度上得到了抑制和消除；此外，电磁振荡使得液穴内部结晶核心增加，温度场和含量场更趋均匀，初凝壳高度和液穴深度降低，溶质元素分配系数增大和结晶区间变小，对枝晶生长的抑制作用加强，从而促进了电磁振荡法半连续铸锭中非枝晶组织的形成和溶质元素的强制固溶，并且抑制了宏观偏析。     

不同电磁场对亚快速凝固下高镁5059铝合金铸轧板显微组织和力学性能的影响

通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、差示扫描量热法(DSC)和拉伸实验等表征方法,研究了不同外场对高镁5059铝合金铸轧板微观组织和力学性能的影响。结果表明：当不同外场应用到铸轧实验中,中心偏析和微观偏析缺陷显著消失,非平衡共晶相的数量呈现明显的减少趋势。此外,铸轧板芯部区域的晶粒尺寸和纵横比也同样呈现出下降趋势,其中,电磁振荡场的作用效果最为显著。在电磁振荡场中,铸轧区内的熔体受到电磁搅拌力,导致铸轧区内枝晶尖端的溶质浓度梯度显著降低,沿铸轧板厚度方向的温度场逐渐趋于均匀,合金元素的固溶度显著提高。最终,高镁5059合金铸轧板的综合力学性能大幅度提高。     

2099铝锂合金型材热态下材料性能

对2099铝锂合金型材在120℃~160℃温度范围内的单向拉伸进行试验,通过分析屈服极限、强度极限等材料性能发现,在温度150℃时最利于型材成形;计算得出了描述材料本构关系的Holloman模型和Swift模型,两种模型的比较表明,Swift模型对2099铝锂合金型材的材料性能描述得更为精确。     

二次挤压对Al-Li合金组织及性能的影响

研究了二次挤压对粉末冶金和铸锭冶金Al-Li-Cu-Mg-Zr合金挤压制品织构及其力学性能的影响.结果表明,Al-Li合金经挤压轴对称变形后形成强的〈111〉织构和弱的〈100〉织构,使合金塑韧性降低;但经二次挤压后〈111〉织构减弱,综合性能改善.文中讨论了〈111〉＋〈100〉纤维织构形成的机理和变化的原因.     

二次挤压对Al-Li合金组织及性能的影响

研究了二次挤压对粉末冶金和铸锭冶金Al-Li-Cu-Mg-Zr合金挤压制品织构及其力学性能的影响。结果表明,Al-Li合金经挤压轴对称变形后形成强的<111>织构和弱的<100>织构,使合金塑韧性降低;但经二次挤压后<111>织构减弱,综合性能改善。文中讨论了<111>+<100>纤维织构形成的机理和变化的原因。     

应力作用下2195Al-Li合金的腐蚀行为研究

通过测量动电位极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）,并结合SEM研究恒应力作用下2195Al-Li合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,应力增加,材料腐蚀加剧;合金主要腐蚀类型为晶间腐蚀和孔蚀,是由于合金的主要时效强化相为晶内析出的T1（Al2CuLi）相,T1相与基体合金相互交替作为阳极相发生溶解,加速了合金孔蚀;同时晶界处析出粗大的平衡相T2（Al6CuLi3）相,T2相相对周围PFZ为阳极相发生溶解,导致合金发生晶间腐蚀。     

铸态金铂合金的成分偏析调控研究

金铂合金以高密度、高硬度、良好的导电导热性能及超低剩磁矩和磁化率在航空领域中作为验证质量得到了广泛应用,但金铂合金制备过程中存在着极为严重的成分偏析现象。本文主要针对此问题开展研究工作,采用高频感应炉和喷铸两种工艺制备金铂合金样品,通过多道次轧制并结合固溶工艺研究金铂合金的成分偏析的分布状态,结果表明,高频感应炉制备的金铂合金成分偏析较为严重,喷铸工艺成功实现对金铂合金成分偏析的调控,通过EDS能谱分析发现喷铸工艺较感应熔炼工艺可将成分偏差由20%控制为1%。随后利用Anasys fluent计算模拟得到金铂合金两种不同制备工艺下凝固过程中的温度场、流场及溶质场分布。     

热处理对双辊铸轧ZK60镁合金组织及阻尼性能的影响

采用双辊铸轧法制备了ZK60镁合金条带,采用金相显微镜(OM)和动态机械分析仪(DMA)研究了热处理后ZK60镁合金条带的组织和阻尼性能。退火处理后,组织较为均匀。T6处理后组织转变为均匀的等轴晶。在温度-阻尼谱中出现了2个温度阻尼峰,P1峰为弛豫型阻尼峰,其激活能为132 kJ/mol,P2峰为非弛豫型再结晶阻尼峰。T6处理条件下,时效时间为6 h时,呈现典型的位错型应变-阻尼图谱;在其他时效时间下,呈现2种混合位错型的应变-阻尼图谱。T6态双辊铸轧ZK60镁合金的应变-阻尼性能遵循G-L理论。     

形变热处理对Al-Li合金组织和性能的影响

研究了形变热处理对2091型Al-Li合金显微组织和力学性能的影响,结果表明,固溶＋8％变形＋双级时效可以使合金获得良好的强塑性配合。合金中主要强化相δ（Al3Li）适宜的粒度、析出相S’（Al2CuMg）分散沉淀、晶界上平衡相析出量的减少以及δ＇无沉淀析出带（PFZ）的窄化,是合金强塑性改善的主要原因。     

2099铝锂合金挤压材料组织与抗腐蚀性能的各向异性研究

通过金相观察以及晶间腐蚀和剥落腐蚀实验等手段研究了2099铝锂合金挤压材料的组织、抗晶间腐蚀与抗剥落腐蚀性能的各向异性。结果表明:在2099铝锂合金挤压材料中与挤压方向垂直的面上,粗大不(难)溶第二相分布离散,晶粒组织方向性较低,晶间腐蚀深度大、密度低,剥落腐蚀坑离散分布;而在与挤压方向平行的面上,粗大不(难)溶第二相沿挤压方向排列,晶粒沿挤压方向呈带状分布,并在局部区域发生再结晶,晶间腐蚀深度浅、密度高,剥落腐蚀坑密度高。粗大不(难)溶第二相和晶粒分布的各向异性与其抗晶间和剥落腐蚀性能的各向异性是一致的。     

双辊铸轧熔池内钢液流动行为研究进展

综述了双辊铸轧熔池内钢液流场研究的新进展,分析了影响熔池钢液流动的主要因素,包括水口的结构尺寸、熔池液面高度及波动、拉速、注流冲击深度及凝固区紊流状况等.只有对这些影响因素及其交互作用进行综合分析,才能对铸轧熔池的流畅质量进行优化,进而提高薄带质量.     

快速凝固Al-Li合金的性能与显微结构研究

本文介绍了快速凝固Al4Li1.5CuMg0.2Zr合金的粉末制造、除气、热挤压及热处理工艺过程.并对材料的拉伸性能,低循环疲劳性能及微观机制做了较为详细的研究.采用快速凝固方法制成Al4Li1.5CuMg0.2Zr合金,温度在500℃固溶处理1h,时效8h后抗拉强度达到620MPa以上,延伸率稳定在4%以上.密度小于2.41,比强度达到25.25,优于传统的Al-Li合金.经过电镜分析证明合金的延伸率不能显著提高的主要原因是δ'桕与S'相不能很好地匹配,且有T2粗大相的析出.利用德国的Schenck疲劳式样机对该合金进行了低周疲劳试验,得到了ε-Nf和δ-ε曲线以及材料的疲劳性能参量,并发现了合金的裂纹萌生的主要原因是试样内部存在着冶金缺陷.通过本试验的研究将为快速凝固Al-Li合金的进一步研制打下良好基础.     

双辊铸轧-热轧镁合金组织的试验研究

研究了双辊铸轧及热轧镁合金薄带的生产工艺,利用铸轧坯直接进行热轧,研究轧制工艺参数及轧后冷却条件对镁合金微观组织的影响。结果表明,350℃轧制时,其变形组织再结晶程度、晶粒细化和均匀化程度最好。随着压下率的增大,镁合金的晶粒明显地细化,组织变得更加均匀。空冷条件下的镁合金组织比淬火条件下的组织更均匀,晶粒的等轴化效果也比较明显。