原位TiC_P对近液相线铸造7075铝合金二次加热组织的影响

采用原位反应近液相线铸造方法制备4.4%TiCP/7075铝复合材料,在基体合金的液-固两相区间(477~635℃)的600℃分别保温10、20、40、60 min,水淬固定其半固态组织,应用Image Pro Plus软件测量平均晶粒尺寸,研究原位TiCP对二次加热组织的影响。结果表明,原位TiCP不仅使合金铸态组织直接转变为等轴晶组织,而且在二次加热过程中,对晶粒的长大行为具有明显的抑制作用。在相同的二次加热条件下,TiCP/7075铝复合材料的平均晶粒尺寸比7075基体合金减小了30~40μm,更适合于半固态触变成形。     

热处理对热轧7075铝合金组织和力学性能的影响

目的 探究T6、T73和RRA热处理对不同道次压下量的热轧7075铝合金板材微观组织和力学性能的影响,确定不同道次压下量的热轧7075铝合金板材最优热处理工艺。方法 分别将11%和16%道次压下量的热轧7075铝合金进行T6、T73和RRA热处理,并对热处理后的试样进行微观组织表征和力学性能测试。结果 3种方式热处理后,11%道次压下量的热轧板材微观组织以拉长晶粒为主,伴随有等轴再结晶晶粒的生成,而对于16%道次压下量的热轧板材,等轴晶数量增多,故经3种方式热处理后,16%道次压下量热轧板材的屈服强度和抗拉强度均高于11%道次压下量热轧板材的相应强度。RRA热处理有效提升了16%道次压下量热轧板材的延伸率,而对于11%道次压下量热轧板材,RRA的预时效等过程会造成其晶粒粗化,从而降低延伸率,与T6和RRA热处理相比,T73热处理对力学性能的提升不显著。对于2种不同道次压下量的板材,T6热处理为最优热处理工艺。经过T6处理后,11%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到589.8 MPa,屈服强度达到560.7 MPa,延伸率达到16.6%,16%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到607.5 MPa、屈服强度达到580.9 MPa、延伸率达到13.6%。T6热处理后,<001>方向的织构占主导,原始板材内部存在较多的小角度晶界,热处理后大角度晶界含量增多且有静态再结晶出现。3种热处理后的拉伸试样断口形貌没有太大区别,存在大量韧窝和撕裂棱特征,说明热处理后板材塑性较好。结论 热处理能调控再结晶行为,优化亚晶等微观结构,与其他7系铝合金热处理后的力学性能相比,本文的7075热轧铝合金在16%道次压下量和T6热处理条件下获得了较为优异的力学性能,说明热处理工艺设计合理。     

Al-5Ti-0.25C细化剂对2024铝合金组织及力学性能的影响

研究了Al-5Ti-0.25C细化剂对2024铝合金铸态显微组织及力学性能的影响。试验结果表明:未添加细化剂时,2024铝合金显微组织呈粗大的枝晶状,平均尺寸约为150μm;添加Al-5Ti-0.25C后,晶粒为细小的等轴晶。本试验条件下,最佳的细化剂添加量为0.3%,此时,2024铝合金的平均晶粒尺寸为56μm,其力学性能得到显著提高,抗拉强度和延伸率分别为382 MPa、2.60%,与未细化试样相比增幅分别为12.4%、69.9%。     

变质细化和热处理对挤压铸造成形A356铝合金构件性能的影响

用Al-10Sr变质剂和Al-5Ti-B细化剂处理A356铝合金熔体,并结合挤压铸造和T6热处理工艺,研究变质细化与热处理对A356铝合金挤压铸造件的组织和性能的影响规律。结果表明,随着Al-10Sr变质剂加入量的增加,共晶Si的形貌由片状和长杆状变为颗粒状和蠕虫状,α-Al的晶粒尺寸先减少后增大。当Al-10Sr的加入量(质量分数)为0.3%时,挤压铸造成形件的最优抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为221.3 MPa、104.5 MPa和10.3%。Al-10Sr变质能提高形核率、细化α-Al晶粒尺寸和改变共晶硅形貌,使铸造件的力学性能提高。随着A-5Ti-B的增加,晶粒尺寸先降后增,力学性能先增后降。Al-5Ti-B的加入量为0.6%时,最优抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为215.6 MPa、106.6 MPa和9.0%。T6热处理(固溶540℃/4 h+时效190℃/4 h)使屈服强度和抗拉强度显著提高和延伸率降低。经过0.6% 的Al-5Ti-B细化处理,T6处理挤压铸造件的最优的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为297.5 MPa、239.3 MPa和8.0%。共晶硅的球化和细化、成形件成分的均匀化以及Mg₂Si强化相在基体中弥散析出,是热处理后构件力学性能提高的主要原因。     

SiC颗粒尺寸对喷射共沉积7075 Al/SiCp挤压及轧制的组织和性能的影响

研究了喷射共沉积方法制备的7075 Al / SiCp复合材料挤压及轧制过程中SiC颗粒的分布.通过拉伸实验、微观组织的金相及拉伸断口SEM观察分析了SiCp颗粒尺寸对材料组织和性能的影响.实验表明,SiCp在挤压过程中沿厚度方向形成分层分布,SiCp的尺寸及粒度分布对于聚集有较大的影响;轧制过程对挤压时形成的SiCp分层分布有一定的减弱作用,但改善程度和SiCp的尺寸有关;SiCp颗粒尺寸对复合材料的力学性能及断裂机制有很大的影响.     

RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响

研究了 RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响.研究表明,加入RE后降低了合金低温下的阻尼性能,但明显提高了其在高温下(≥120℃)的阻尼性能.高温下,加入1.0%RE的合金表现出了最高的阻尼性能.由于高温下合金中相界面的软化及粘性滑动,四种合金在高温下均存在一个温度内耗峰,只是出现的温度不同.RE的加入推迟了温度内耗峰出现的温度.分析认为,加入RE后合金的阻尼机制主要是位错机制和界面机制.可动位错密度越高,晶粒越细,晶界和相界越多,阻尼性能越好.     

挤压比对Al-0.68Mg-0.60Si合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子背散射衍射系统(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、硬度测试、室温拉伸测试等研究挤压比对Al-0.68Mg-0.60Si合金组织与性能的影响。结果表明:随着挤压比的增大,T6态Al-0.68Mg-0.60Si合金型材基体内的强化相弥散质点的尺寸逐渐减小,弥散程度增加,小角度晶界占比呈下降趋势,但再结晶分数有所提高,当挤压比达到39.6以上,合金内部基本为立方织构。此外,在挤压变形过程中,随着挤压比(λ=26.8~55.7)的增大,合金型材的硬度、抗拉强度先上升再下降;当λ=39.6时,合金的抗拉强度达到最大值284.00MPa。     

挤压铸造与超声处理对铸造铝锂合金组织与性能的影响

目的 研究挤压铸造与超声处理工艺对铸造铝锂合金组织与性能的影响规律,分析工艺改变对组织细化及性能提升的作用机理,解决传统重力铸造下铝锂合金性能较差的问题。方法 将挤压铸造（SC）与超声处理（UT）相结合制备Al-2Li-2Cu-0.5Mg-0.2Zr合金,在熔体超声2 min后,以50 MPa的挤压力制备合金,探究各工艺对铸造铝锂合金显微组织与力学性能的影响。结果 与传统的重力铸造（GC）相比,SC合金的孔隙率和成分偏析显著降低,晶粒尺寸也明显减小,特别是经过UT+SC处理的合金得到了进一步优化。经UT+SC处理后,Al-2Li-2Cu合金的极限抗拉强度（UTS）、屈服强度（YS）和伸长率分别为235 MPa、135 MPa和15%,与GC合金相比,分别提高了113.6%、28.6%、1 150%,与SC合金相比,分别提高了5.4%、3.8%、15.4%。结论 UT+SC工艺能明显提升铸造铝锂合金的性能。UT+SC制备的Al-Li合金的强度和伸长率的提高归因于孔隙率的降低、晶粒细化和第二相的均匀分布。将挤压铸造与超声处理相结合制备铸造铝锂合金解决了重力铸造下合金性能较差的问题,为满足航...     

挤压铸造6082铝合金的高温流变行为和变形激活能分析

目的 研究不同挤压铸造压力下所制备的6082铝合金的高温应力应变关系。方法 对100 MPa和50 MPa挤压铸造压力下制备的6082铝合金进行高温压缩实验,建立了相应的本构模型,并分析了挤压铸造压力和变形参数对流变行为和变形激活能的影响。结果 相同变形条件下,挤压铸造压力为100 MPa时,6082铝合金流变应力更高。当温度较高和应变速率较低时,两种不同的6082铝合金流变应力值差距明显缩小。挤压铸造6082铝合金的激活能随着变形温度和应变速率的增加而降低。结论 高挤压铸造压力下制备的6082铝合金变形激活能更大,变形更困难,但高温中低应变速率时,挤压铸造6082铝合金的变形难易程度相近。     

深冷-时效复合处理对7075铝合金的显微组织和力学性能的影响

对7075铝合金进行深冷-时效复合处理(DCT-T6),使用TEM、SEM和拉伸测试等手段对其表征,研究了深冷-时效复合处理对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,与T6处理相比,DCT-T6处理可提高晶内析出相密度、减小析出相的尺寸、提高位错密度和生成亚晶。在深冷时间为3～6 h时,随着深冷时间的延长η’相的密度先提高后降低,晶界析出相(GBP)的尺寸、两相间距、线缺陷数量、η相密度、位错密度以及亚晶数量增大,合金的伸长率降低,抗拉强度先提高后降低。深冷4 h为拐点。深冷时间为4 h时合金的抗拉强度达到最大值645 MPa,比T6样品提高13.1%;深冷时间为3 h时合金的伸长率达到最大值13%,比T6样品提高了44.4%。     

稀土对Al-Ti-B合金中Al3Ti颗粒形貌的影响

在工业Al-5Ti-1B中间合金的重熔稀释过程中添加稀土元素,采用光学显微镜观察了Al3 Ti相的分布和形貌,并用能谱仪进行了微区线扫描成分分析.结果表明,在900℃时加入稀土可明显改善Al3Ti相的形貌,并改善Al3Ti颗粒在金属基体上的分布,在850℃时加入稀土会产生少量的针状Al3Ti相,而在950℃时加入稀土,Al3Ti相则全部为针状;同时,通过线扫描分析发现,稀土元素包覆在Al3Ti周围,阻止了Al3Ti相的长大,细化了Al3Ti的尺寸.     

真空熔铸工艺对铜铬合金组织与性能的影响

为减少熔炼时合金元素的烧损,采用真空感应熔炼工艺制备了低铬铜铬合金.通过扫描电镜、光学显微镜和能谱分析等手段,研究了真空环境下不同浇注工艺对合金铸锭组织、缩孔及成分偏析的影响.研究结果表明:利用真空直接加铬炼制低铬铜铬合金,采用合适的熔炼和浇注工艺,可以较精确控制合金成分;在低的浇注温度和大冷却速度下可以获得几乎无宏观偏析,铸造缺陷很少的铜铬合金铸件;铸件500℃退火3 h后,硬度可达141HV,电导率提高到86%IACS.     

Studies on squeeze casting of Al 2124 alloy and 2124-10% SiCp metal matrix composite

Aluminium 2124 alloy and its composite with 10% SiC particles of average particle size of 23 μm were squeeze cast at different pressures. The effect of squeeze pressure during solidification was evaluated with respect to microstructural characteristics using optical microscopy and image analysis and mechanical properties by tensile testing. The microstructural refinement, elimination of casting defects such as shrinkage and gas porosities and improved distribution of SiC particles in the case of the composite were resulted when pressure is applied during solidification. A pressure level of 100 MPa was found to be sufficient to get the microstructural refinement and very low porosity level in both the alloy and the composite. The improved mechanical properties observed in the squeeze cast alloy and the composite could be attributed to the refinement of microstructure within the material.     

Effect of the casting process variables on microporosity and mechanical properties in an investment cast aluminium alloy

The casting process variables considered were the shell mould preheat temperature, the pouring temperature and the melt hydrogen content. The paper reports progress on a programme to appraise and optimise the mechanical properties of selected investment castings. The influence of shell preheat temperature, pouring temperature and melt hydrogen content on microporosity and mechanical properties were studied in this paper. Shell preheat temperature and melt hydrogen content are the most important process parameters determining the amount of porosity. All three parameters affect the mechanical properties to varying degrees.     

Effect of tool pin eccentricity on microstructure and mechanical properties in friction stir welded 7075 aluminum alloy thick plate

Four different tools with the pin eccentricity of 0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm and 0.4 mm were designed to friction stir weld 10 mm thick AA7075-O plate. The effect of pin eccentricity on microstructure, secondary phase particles transformation and mechanical properties of the joints was investigated. The results show that the nugget area (A_NZ) increases firstly and then decreases with increasing the pin eccentricity. When the pin with 0.2 mm eccentricity is applied, the A_NZ is the largest; meanwhile the grains size is the smallest which is about 3 μm and secondary phase particles are the most dispersive in nugget zone compared with other tools. While the grains are coarsened to 7–11 μm as the eccentricity is more than 0.4 mm, some coarse hardening particles get to cluster in the thermo-mechanically affected zone. The joints produced by the pin with 0.2 mm eccentricity perform the highest tensile strength and elongation, which is attributed to better interfaces, finer grains and more dispersive secondary phase particles.     

Mechanical and corrosion properties of Al/Ti film on magnesium alloy AZ31B

Preparation of titanium film on magnesium substrate faces a challenge due to non-Fickian inter-diffusion between titanium and magnesium. Aluminum can build a bridge between titanium and magnesium. Al/Ti duplex coatings were deposited on magnesium alloy AZ31B using magnetron sputtering (MS). The low temperature diffusion bonding behavior of the Mg/Al/Ti coating was investigated through SEM and its affiliated EDS. The phase structure and critical load of the coatings were examined by means of XRD and scratch tests, respectively. The results demonstrated that the bonding strength was significantly improved after a post heat treatment (HT) at a temperature of 210°C. The diffusion mechanism of the interfaces of Mg/Al and Al/Ti in the coating was discussed based on the analysis of formation energy of vacancies and diffusion rates. The Al/Ti dual layer enhanced the corrosion resistance of the alloy. And the HT process further increased the corrosion resistance of the coated alloy. This result implies that a post HT at a lower temperature after MS is an effective approach to enhance the bonding strength and corrosion resistance of the Al/Ti film on Mg alloys.     

Effect of Cr and Mn on the microstructure of spray-formed Al-25Si-5Fe-3Cu alloy

The hypereutectic Al-Si-Fe alloys with different Mn and Cr addition were synthesized by spray forming technique, and the microstructural evolutions induced by Mn and Cr have been investigated using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and differential scanning calorimetry (DSC). The results show that the modification effect of co-addition of Mn and Cr is more effective than the individual Mn or Cr addition in transforming harmful rod-like Fe-bearing β phase to particulate α-phase. Meanwhile, the modification effect of Cr is superior to that induced by Mn. The Mn/Cr ratio plays an important role in the combined addition. The addition of 2 wt% Mn + 1 wt% Cr to spray formed alloy has induced an ideal microstructure with entirely fine granular intermetallic compounds dispersed in Al matrix. DSC analyses indicate that both Mn and Cr can greatly influence the onset temperatures and the region widths of primary Si, δ phase and α phase, but bring little changes on multi-phase reaction, which would contribute to the modification effects of Mn, Cr and Mn + Cr.     

热处理温度和时间对Fe-7Al-0.5Ti 合金微观组织及阻尼性能的影响

以自制的Fe-7Al-0.5Ti高阻尼合金为研究对象,利用葛氏倒扭摆仪研究了热处理温度和时间对合金自由振动的衰减能力的影响.数据显示,在900℃下保温2 h后经过水冷处理后合金的阻尼参数δ达0.163.另一方面合金900℃下晶粒尺寸在2 h以前长大明显,此时合金的阻尼性能很快增加,2 h后晶粒尺寸增加缓慢,该性能逐渐降低.     

连续等通道转角挤压对Al-Ti-C合金组织与性能的影响EI北大核心CSCD

采用连续等通道转角挤压工艺,以连续的方式对Al-Ti-C合金进行多道次挤压,通过观察微观组织演化,探讨晶粒细化机理和力学性能变化。结果表明:连续等通道转角挤压工艺可有效细化Al-Ti-C合金微观组织,晶粒尺寸减小至1μm左右,形变诱导是变形过程中最主要的晶粒细化机制;高密度位错堆积引起Al基体和TiAl_(3)界面的裂纹以及TiAl_(3)内部的空洞产生,裂纹进一步扩展贯穿整个TiAl_(3)颗粒,最终导致第二相TiAl_(3)组织的细化,同时细小的第二相TiAl_(3)组织的钉扎机制和剪切机制促进了Al基体细化;连续等通道转角挤压1道次后,合金硬度提升最明显,与原始态相比提高59.2%;之后随挤压道次的增加,硬度提升的趋势变缓,合金塑性下降,韧性提高。     

磷酸盐对钛合金微等离子体氧化陶瓷膜结构和耐蚀性的影响

研究了3种磷酸盐分别作为电解质交流微等离子体氧化TC4钛合金所制得的陶瓷膜的耐蚀性,其中3号磷酸盐的效果最好.并在铝酸钠体系和硅酸钠体系下,进一步研究了3号磷酸盐对微等离子体氧化陶瓷膜的结构、形貌、成分和耐蚀性能的影响:磷在陶瓷膜中不形成晶相,而是以非晶相物质沉积在膜层中;铝酸钠体系,磷元素由膜内层向外层逐渐减少;硅酸钠体系,磷元素在膜内、外两层含量高,中间处含量低;两体系下,3号磷酸盐的用量适当增加,陶瓷膜耐点蚀性提高.