7075铝合金半固态坯料的热轧组织与力学性能

采用热轧+半固态热处理+热轧的工艺制备出7075铝合金半固态板材,并对该板材进行了显微组织观察与力学性能测试。结果表明:7075铝合金半固态坯料热轧后,显微组织的α-Al固相颗粒沿RD(轧向)与TD(板宽向)方向拉长,而"液相"则变化不明显。半固态坯料热轧时,α-Al固相颗粒有较好的塑性变形能力,"液相"的塑性变形能力较差。最终得到的半固态板材力学性能为:屈服强度125 MPa,抗拉强度256 MPa,弹性模量6250 MPa,伸长率5.3%。拉伸断裂类型为准解理断裂,断口存在少量二次裂纹和孔洞,韧窝底部存在引起裂纹源的夹杂物或第二相粒子。     

7075和2024铝合金的固溶组织与力学性能

研究了升温固溶处理对提高７０７５和２０２４铝合金的结晶相固溶程度和力学性能的影响,升温固溶可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高结晶相固溶程度。７０７５合金的结晶相较２０２４合金的易于固溶,两种合金的力学性能与固溶程度密切相关。强化固溶的７０７５合金强度提高约２０％,断裂和屈服强度可达６６０ＭＰａ和６０６ＭＰａ,其性能提高的幅度大于强化固溶的２０２４合金。     

高能球磨低温烧结对FeAl合金组织的影响

利用高能球磨,通过剧烈的塑性变形,使Fe、AI粉末颗粒发生细化和机械合金化,并产生高的畸变能和界面能,在560℃和620℃进行低温烧结,Fe、Al原子沿着大量的晶界和缺陷进行扩散,形成FeAl合金相.经过12h的高能球磨.620℃烧结、保温4h,可以使Fe、Al复合粉完全转变成FeAl金属间化合物.晶粒均匀细小,呈现等轴状,晶粒大小约为30nm.     

热压烧结ZrC-SiC-C_g复相陶瓷的组织与力学性能

以ZrC,SiC,石墨为原料,采用热压烧结法制备了ZrC-SiC-C_g三元复相陶瓷,研究了石墨及其用量对所制备陶瓷材料的微观结构和力学性能的影响.结果表明:石墨的加入有效地促进了ZrC-SiC-C_g复相陶瓷的烧结,在添加约10%(体积分数, 下同)石墨时,密度达到最大.同时复相陶瓷表面随着石墨含量的增加,逐渐变得粗糙,即由于石墨与基体的结合较弱使材料表面出现剥落现象.力学性能分析表明,材料的抗弯强度在石墨含量小于10%时并未明显降低,其断裂韧性随着石墨量的增加呈现先增加后降低的趋势,当石墨含量为10%时,断裂韧性出现最大值4.29 MPa·m~(1/2).材料的断裂方式是沿晶和穿晶断裂相结合.     

7075铝合金搅拌摩擦焊接头组织与力学性能研究

利用搅拌摩擦焊方法对7075铝合金板进行焊接,探讨了焊接速度和搅拌头旋转速度等焊接工艺参数对焊缝成形及接头力学性能的影响,并对焊接接头的显微组织进行了分析.结果表明:采用搅拌摩擦焊焊接7075铝合金时,焊接接头具有较好抗拉性能.当旋转速度为750r/min、焊接速度为95 mm/min时,焊接接头的强度最高,达到母材抗拉强度(487 MPa)的97.4％,并且其伸长率也较高(为3.1％);当旋转速度为950 r/min、焊接速度为150 mm/min时焊接接头的伸长率最好,为4.7％.总体上看,焊接接头的伸长率和母材相比较低.     

流变挤压铸造7075铝合金的组织及力学性能

以7075铝合金为例,对变形铝合金流变成型的组织和力学性能进行了研究,探讨了采用流变成型方法生产高性能变形铝合金的可行性。试验证明,通过斜坡冷却法直接获得半固态浆料,结合特殊的挤压铸造工艺,获得了组织致密,无微观气孔、微观缩孔的优良工件。通过3个成形比压水平(80MPa,87MPa,95MPa)和3种热处理制度下7075铝合金的组织性能对比,发现流变成形工件的性能远优于同等材质的金属型普通铸造工件,最高抗拉强度达到502MPa,接近于锻件水平,随着比压增大,工件的致密度随之提高,但强度提高不明显。不同热处理对于流变成形7075变形铝合金的抗拉强度影响不明显,但时效作用对于伸长率影响很大。     

机械球磨热压烧结Mo-50%Cu合金的组织性能

采用机械球磨-真空热压固相烧结工艺制备Mo-50%Cu(质量分数, 下同)合金,研究机械球磨Mo/Cu复合粉末的组织形貌及热压烧结Mo-50%Cu合金的组织与物理、力学性能。结果表明：热压固相烧结工艺是制备高致密、高Cu含量Mo-Cu合金材料的有效途径;通过机械球磨可以显著细化Mo/Cu复合粉末及烧结态Mo-Cu合金中Mo相组元的尺寸并使其分布均匀化;获得的Mo-50%Cu合金中Mo相细小、均匀弥散分布于Cu基体中,既没有形成对导电性有较大负面影响的网络结构,又能充分发挥Mo相的弥散强化作用,因此,具有优异的物理与力学综合性能     

等通道挤压对7075铝合金组织与力学性能的影响

通过对粉末冶金法制备的7075铝合金在150~400℃进行1~4道次等通道挤压(ECAP),采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析了挤压工艺对7075铝合金显微组织和力学性能的影响。研究表明:挤压后7075铝合金试样表面的光滑度随着挤压温度的升高显著提高。随着ECAP温度的升高,7075铝合金的抗拉强度先升高后降低,伸长率变化趋势相反,ECAP温度为250℃时,7075铝合金综合性能最佳。随着ECAP道次的增加,合金致密度、硬度及室温抗拉强度明显提高,伸长率先降低后提高;在2道次ECAP后,由于细晶强化与位错强化的双重作用,合金抗拉强度达到375 MPa。     

5wt% n-SiC对7075铝合金微观组织与力学性能的影响

采用高能球磨与热压烧结相结合的方法制备了5wt%n-Si C/7075铝基复合材料,研究了5wt%n-Si C对7075铝合金组织与性能的影响。结果表明:高能球磨后,5wt%n-Si C/7075铝基复合粉体较7075合金粉体明显细化。当转速350 r/min,球料比20:1,球磨时间20 h时,n-Si C均匀分布到7075合金颗粒中。由于n-Si C的均匀分布对7075铝合金产生细晶强化与弥散强化的作用,使得热压烧结温度为620℃,加压100 MPa,保温保压1h制备的5wt%n-Si C/7075铝基复合材料的致密度、硬度及抗压强度均优于相同工艺制备的7075铝合金,尤其抗压强度较7075铝合金提高约58.4%。     

固溶温度对7075铝合金板材组织与力学性能的影响

对经不同温度固溶处理的7075铝合金板材进行了硬度和压缩试验。采用金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)分析了7075铝合金轧板在固溶过程中微观组织的演变。结果表明,随着固溶温度的增加,7075铝合金的硬度和最大压缩强度先增加后减小,在520 ℃条件下固溶时达到峰值,这是由于固溶温度升高,有利于第二相溶入基体,但同时也会出现位错密度下降和晶粒长大等现象。板材的力学性能各向异性随着固溶温度的增加不断减弱,这是由于随着温度的增加,原始的变形纤维组织向等轴晶粒转变,并出现晶粒长大现象,材料的择优取向减弱。     

固溶处理对7075铝合金显微组织与力学性能的影响

通过对7075铝合金进行不同工艺的固溶处理,分析了固溶处理对7075铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:利用优化的固溶工艺处理后,可有效减少粗大的第二相尺寸和数量,提高合金元素的固溶过饱和度;采用490℃×2h+130℃×16h工艺处理后,可以明显提高铝合金的力学性能。     

后热处理对激光焊接7075铝合金显微组织与力学性能影响

采用激光自熔焊接技术制备7075高强铝合金接头,研究了后热处理对接头显微组织与拉伸性能的影响. 采用SEM与EBSD系统表征了后热处理对7075Al接头显微组织演变与拉伸断裂行为的影响. 结果表明,焊缝中心到母材依次存在等轴晶区域、柱状晶区域、胞状晶区域与母材轧制态区域,并且胞状晶区域与等轴晶区域为接头薄弱区域. 与未后热处理接头相比,后热处理接头平均抗拉强度达到475 MPa,同比提升约59%. 后热处理构筑的纳米沉淀相触发了第二相强化机制,这是提升接头抗拉强度的主要因素.     

浇注温度对7075铝合金组织和力学性能的影响研究

主要研究了7075铝合金铸轧过程中不同浇注温度对铝合金的微观结构和力学性能的影响。结果表明:浇注温度对7075铝合金试样的晶粒尺寸、分布有重要影响。7075铝合金的抗拉强度和屈服强度随着浇注温度升高先增加后降低,当浇注温度为710℃时,试样的抗拉强度达到最大的206 MPa;伸长率随着浇注温度的升高而不断增加,当浇注温度为720℃时达到最高的2.8%。试样的显微硬度在浇注温度为700℃时最高。     

Al-Pb-Cu合金在高能球磨和烧结过程中的组织结构变化

用机械合金化方法制备了Al-Pb-Cu合金，利用X-ray衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析研究了Al-Pb-Cu合金在高能球磨和烧结过程中的组织结构变化。并与Al-Pb二元合金作了比较。     

固溶处理对7075铝合金组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、SEM及能谱分析、万能拉伸试验机和显微硬度计等手段,研究了固溶温度和固溶时间对7075铝合金组织及力学性能的影响。结果表明,随固溶温度(450~490℃)的升高和固溶时间(20~120min)的延长,组织中粗大第二相以AlZnMgCuFe相和Si-O相为主,且数量和尺寸均逐渐减少;合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和显微硬度均呈现先增大后减小的趋势。固溶温度过低或时间太短均会导致固溶不充分;固溶温度过高或时间过长,晶粒不仅产生长大现象,甚至可能发生过烧。7075铝合金的固溶处理工艺为(470±5)℃×60min时,抗拉强度、屈服强度、伸长率和显微硬度(HV)分别达到635 MPa、560 MPa、13.5%和205.6,综合性能较好。     

脉冲电流处理对7075铝合金显微组织及力学性能的影响

对7075铝合金进行T6时效处理和不同电流密度(50～125 A/mm²)、不同通电时间(480～600 ms)的脉冲电流处理(EPT),采用扫描电镜、透射电镜及万能试验机等研究了合金经不同工艺处理后的显微组织和力学性能。结果表明：与传统的T6时效处理相比,采用合适的电流密度和通电时间的脉冲电流处理,合金的析出相数量、尺寸减小,但能提高位错密度和亚晶数量;且随电流密度和通电时间的增加,第二相回溶数量和亚晶数量不断增加,但位错密度随着电流密度的增加先增大后减小,随着通电时间的增加而不断减小。合金的抗拉强度和伸长率随电流密度和通电时间的增加均为先升高后降低,经固溶+EPT(470℃×3 h+100 A/mm²×560 ms)后合金的抗拉强度和伸长率达到最高,分别为555 MPa和18%,与T6时效处理相比,抗拉强度下降了2.6%,但伸长率提高了100%。脉冲电流处理的合金的强化机制是固溶强化、位错强化和细晶强化的复合强化机制。     

纳米碳化硅增强7075铝合金的微观组织及力学性能研究

通过高能球磨法制备不同含量纳米碳化硅质量分数(0、0.25wt%、0.50wt%、1.00wt%、1.50wt%,2.00wt%)的7075铝合金复合粉末,经热压烧结成型后,对合金粉末进行固溶/时效处理并制成样品。通过金相显微观察、电子显微镜形貌观察、XRD衍射分析、力学性能测试研究不同质量分数纳米碳化硅对7075铝合金显微组织及力学性能的影响规律。研究表明:随着纳米碳化硅含量的增加,细小的纳米碳化硅颗粒以聚集态存在于被增强相晶界周围,对7075铝合金基体产生强化作用。当纳米碳化硅质量分数为0.50wt%时,增强7075铝合金获得最佳的综合力学性能。     

电磁搅拌对7075铝合金微观组织及力学性能的影响

研究了电磁搅拌对7075铝合金的组织及其力学性能的影响，对比分析了电磁搅拌连铸技术割备7075半固态坯料的可行性。结果表明，电磁搅拌能改善铸造舍金的微观组织，大幅度提高舍金的伸长率，铸态下提高了62％，热处理后提高了53%；热处理后，铸态舍金的抗拉强度达到438MPa，伸长率达到5．5％，中频感应二次加热能得到均匀的半固态组织。     

Fe-Al复合粉在高能球磨时的组织转变及真空烧结的FeAl基合金的力学性能研究

研究了机械球磨与真空烧结制备FeAl基合金的工艺——球磨过程中Fe-Al粉末的结构转变及FeAl基烧结体的微观结构和力学性能。结果表明，Fe、Al单质混合粉末经机械球磨可得到具有Fe、Al相间层片结构的复合粉，且球磨时间越长，Fe、Al复合粉的层片结构越薄越均匀。FeAl基材料优异的室温力学性能与晶粒细化、组织均化效应有关。