超声波探头位置对Al-5.7%Cu铸锭凝固组织的影响

研究了超声波探头位置变化对Al-5.7%Cu合金铸锭凝固组织的影响,考察了探头水平位置变化对等轴晶占有率的影响,探讨了超声波作用下晶粒细化机理。结果表明:当探头浸入深度相同且位于铸型中心线时,得到的细等轴晶区最大,且呈对称分布;当探头的位置贴近铸型壁时,细等轴晶区向探头端面附近集中并缩减,柱状晶区进一步扩大。超声波的细化效果来自于声空化造成微区瞬时过冷,以及动态形核;而声流造成凝固的枝晶破碎,提供结晶核心。     

Al-4B中间合金对AZ31镁合金晶粒尺寸和力学性能的影响

通过KBF4与熔融铝反应制备了Al-4B中间合金,研究了不同质量分数(0％～2.0％)Al-4B中间合金作为孕育剂对AZ31镁合金晶粒尺寸和力学性能的影响.结果表明:Al-4B中间合金由AlB2和α-Al相组成;Al-4B中间合金的添加可以明显细化AZ31镁合金的晶粒,提高晶粒尺寸的均匀性,降低孔隙率,Al-4B中间合...     

等径角挤压对Al-5Ti-1B合金中第二相的影响

在室温下对Al-5Ti-1B合金进行8道次等径角挤压试验,并运用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜等手段研究了变形前后Al-5Ti-1B合金中第二相的变化.结果表明:等径角挤压可以使Al-5Ti-1B合金中第二相颗粒细化,并改善了第二相颗粒分布的均匀性;随挤压次数的增加,大块状TiAl3相由20~80μm粗晶粒细化到5μm左右;呈团块状且分布不均的TiB2经挤压后得到均匀分布;硬颗粒第二相同时对基体有剪切作用,这也是晶粒细化的原因之一.     

TiB_2和Cu对过共晶Al-18Si合金切削性能的影响

研究细化剂TiB_2和金属元素Cu对过共晶Al-18Si合金显微硬度、切削力、断屑性能的影响,并进一步探究背吃刀量、进给量、切削速度对过共晶Al-18Si合金切削力影响的显著性。试验结果表明,细化剂TiB_2能够提高过共晶Al-18Si合金基体的显微硬度,提高合金的断屑性能,减小合金的切削力。金属元素Cu虽然能够提高合金的断屑性能,减小合金的切削力,但却降低了合金细化晶粒后的显微硬度。背吃刀量、进给量、切削速度对过共晶Al-18Si合金的切削力的影响均不显著。     

轧制变形量对LAZ1201镁锂合金显微组织及力学性能的影响

在真空熔炼炉中于氩气气氛保护下熔炼出Mg-12Li-0.5Al-1Zn(LAZ1201)合金铸锭,开坯后进行了不同变形量(30%,50%,70%)的热轧,研究了轧制变形量对合金显微组织及力学性能的影响,并对铸态和轧制态室温拉伸断口形貌进行了观察。结果表明:随着变形量的增大,合金发生了不完全动态再结晶,晶粒细化,合金的抗拉强度逐渐升高,伸长率先大幅升高,然后有所下降;当轧制变形量为70%时,抗拉强度可达166MPa;轧制变形量为30%时,合金的塑性最好,伸长率可达50%;铸态和轧制态合金的室温拉伸断口上均存在大量等轴韧窝,为韧性断裂。     

Al-50%Si合金封装壳体与LTCC基板的热匹配试验

对Al-50%Si合金封装壳体与LTCC基板进行了钎焊,测试了焊后以及温度冲击试验后壳体的平面度,并对LTCC基板焊接开裂和电信号通断进行了检测。热膨胀匹配性试验结果表明,Al-50%Si合金封装壳体与LTCC基板的热匹配性较好,在钎焊面积达到71 mm × 60 mm时未出现裂纹。Al-50%Si合金是一种具有广阔应用前景的封装材料。     

金刚石薄膜涂层刀具切削Al-12%Si合金的性能研究

分析了切削用量对金刚石薄膜涂层刀具损伤形式的影响,并对金刚石薄膜涂层刀具和硬质合金刀具切削 Ａｌ １２％ Ｓｉ合金的耐磨性进行了对比试验。     

间断直流磁场对Al-5Mg-3Zn-1Cu合金凝固组织和性能的影响

对Al-5Mg-3Zn-1Cu合金的凝固过程施加不同直流电压(0～300 V)和放电频率(0～20 Hz)以及占空比为30%的间断直流磁场,研究了间断直流磁场对其凝固组织及力学性能的影响。结果表明：间断直流磁场有效细化了合金的凝固组织,初生α-Al相由无磁场时的粗大枝晶变为细小的蔷薇状晶粒,第二相由粗大而连续的网格状结构变为细小而断续分布结构。随着直流电压的增加,合金的晶粒尺寸、第二相体积分数和长度均减小,抗压强度和断裂应变均先升后降;随着放电频率的增加,晶粒尺寸、第二相体积分数和长度均先减小后增大,抗压强度和断裂应变均先升后降。施加间断直流磁场后,合金的拉伸性能提高,断口中的准解理面减少,撕裂棱增多。当直流电压为200 V、放电频率为5 Hz时,合金的抗压强度和断裂应变最大,与无磁场时相比分别提高了31.6%和43%,抗拉强度和断后伸长率则分别提高了79.71%和83.3%。     

烧结温度对粉末冶金Al-24Si合金组织与性能的影响

采用粉末冶金法制备Al-24Si合金,研究了烧结温度(550～610℃)对合金组织、密度和硬度的影响。结果表明:不同温度烧结合金的显微组织均主要由铝相和硅相组成,当烧结温度达到600℃及以上时,组织中还析出了Mn_4Al_(16)Si_3相;当烧结温度低于580℃时,随温度升高,合金组织中铝颗粒之间的间隙数量减少,合金的密度和硬度增大;当烧结温度达到580℃时,铝和硅形成的共晶液相渗入铝颗粒间界面,而在原先液相位置留下较大孔洞,导致合金孔隙率增大,密度和硬度减小;当烧结温度达到590℃时,共晶液相含量增加,填充内部孔隙,导致合金密度和硬度增大。     

超声振动对7050铝合金铸锭宏观偏析作用规律的实验研究

分别采用不同的施振功率、施振温度、冷却方式研究超声振动作用于7050铝合金凝固过程对铸锭宏观偏析的影响规律.通过实验分析得出超声振动产生的空化效应和声流效应对熔体凝固过程起主要作用,合理的超声工艺和冷却方式均能弱化偏析,不同的冷却条件下,超声处理的最佳功率值不同.     

等通道转角挤压Al-26%Si合金的组织和冲击性能

采用等通道转角挤压工艺(ECAP)细化了Al-26%Si合金中的组织,研究了该合金在不同温度下的冲击性能及断口形貌。结果表明:ECAP能有效细化该合金的晶粒,块状初晶硅尺寸明显减小且棱角钝化,针状共晶硅呈颗粒状弥散分布于基体中,300℃下挤压16道次后合金的室温(11℃)冲击功约为铸态的5倍;低温下,挤压16道次后合金的冲击性能随温度下降变化不大;当冲击温度由室温升高至100℃时,合金的冲击性能有所下降;铸态试样的断裂机制以脆性断裂为主,挤压后试样的断裂机制以韧性断裂为主。     

应变量对Al-1Mn-1Mg合金热变形行为的影响

在Gleeble热模拟试验机上对不同处理状态（熔体处理与均匀化退火）的Al-1Mn-1Mg合金进行高温压缩试验，通过流变应力曲线分析，重点探讨了应变量对热变形材料常数的影响，并用光学显微镜、透射电子显微镜研究铝材的热变形组织特征。结果表明：经不同处理的Al-1Mn-1Mg合金均易发生动态软化并最终呈现稳态流变特征；热变形材料常数是过程量，随应变量的增加，应力水平参数α、应变速率敏感性指数柳和热变形激活能Q随之增大，而应力指数，n则逐渐减小；均匀化退火后，铝舍金的α和m值最大而，n值最小，动态软化效果最明显且变形均匀，在该状态下，铝合金的Q值受变形量影响小，平均仅为176．5kJ／mol，易进行热变形；当应变量为0．7时，基体呈现规则的再结晶晶粒组织，随着应变量的增加，晶内重新形成了位错胞结构。     

马氏体组织Ti-6Al-4V钛合金多向等温锻造组织演变及力学性能强化研究

将铸态Ti-6Al-4V钛合金经过β相区热处理水淬之后获得马氏体组织,经过两步多向等温锻造之后获得了平均晶粒尺寸为1.5 μm的均匀等轴细晶组织,其室温拉伸屈服强度为906 MPa,抗拉强度为954 MPa,伸长率为16.7%,相比铸态Ti-6Al-4V钛合金,其室温力学性能得到了极大提升。研究表明,获得马氏体组织对钛合金晶粒细化有着巨大促进作用。第一步等温锻造之后的钛合金坯料组织并不均匀,存在变形区和“变形死区”,在变形区域内,心部位置应变量最大,组织细化最为明显,从心部到两端应变量逐渐减小,片层组织变形量相应减小;经过90°换向后的第二步等温锻造之后,钛合金坯料组织内的片层组织基本全部细化,形成了均匀的等轴晶组织,从心部到两端,随着应变量的减小,晶粒取向变化相应减小。     

挤压工艺参数对4032铝合金组织与性能的影响

采用YK28-800型双动数控液压机研究了挤压温度及变形程度等工艺参数对4032铝合金挤压后显微组织和力学性能的影响。结果表明:挤压温度不变而变形程度增大时,初晶硅在基体上分布更细小均匀;当挤压温度高于350℃变形程度在25%～70%时,挤压变形后合金的抗拉强度变化不明显,而伸长率随变形程度的增加而提高,但在变形程度超过70%后伸长率明显下降;挤压变形温度为400℃时,变形后的合金可获得最大的伸长率和一定的抗拉强度。     

稀土钇对Zn-25Al铸态组织及力学性能的影响

以Zn-25Al合金为基体材料,通过常规铸造方法制备了不同稀土含量的锌铝合金。采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、硬度计等分析研究了稀土Y对试验合金显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,添加稀土钇后,在锌铝合金中,其与Al、Zn等元素形成硬度高、热硬性好的复杂成分化合物且分散于晶界和枝晶中,细化了组织,有效地阻碍了高温时基体的变形和晶界移动。随着钇含量的增加,在室温、100℃和180℃3个温度下合金的抗拉强度和硬度基本上呈先升后降的趋势。当钇含量为0.6%时合金的综合性能最好,高温强度和硬度提高显著。180℃时的抗拉强度比不加Y时提高33.3%,硬度提高64.9%。当钇含量超过0.6%时力学性能下降。     

往复挤压Mg-4Al-2Si合金时Mg_2Si颗粒的破碎规律

采用往复挤压工艺细化Mg-4Al-2Si(AS42)镁合金组织,研究了挤压过程中Mg_2Si颗粒的细化效果、破碎特征、分布规律及破碎机制。结果表明:从铸态到挤压8道次态,随挤压道次的增加,颗粒不断细化,均匀度和弥散度逐渐提高;挤压11道次时,颗粒发生粗化;合金在400℃、应变速率0.01s~(-1)条件下的压缩峰值应力约为75MPa,大于Mg_2Si颗粒的断裂应力(48MPa),挤压使颗粒发生开裂;随挤压道次的增加,位错密度逐渐增大,位错在Mg_2Si颗粒处的数量增多,应力集中急剧增大,从而导致颗粒发生破碎。     

选区激光熔化Ti-6Al-4V合金在高应变速率下力学性能的有限元模拟

采用选区激光熔化(SLM)技术制备Ti-6Al-4V合金,经真空退火热处理和热等静压处理后,研究了合金准静态和高应变速率(500~3000s^-1)下的力学性能;对双线性材料模型进行标定,将所得到的材料参数应用于霍普金森压缩试验的有限元模拟中,并将模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:经真空退火和热等静压处理后,SLM成形合金的组织为α相和β相,呈网篮组织形貌;与准静态条件下的相比,在高应变速率下SLM成形合金的断后伸长率得到明显提高;模拟得到的归一化真应力-真应变曲线与试验得到的相吻合,平均相对误差为2.5%,其材料参数可用于后续的瞬态冲击仿真分析中。     

电磁连铸Al-1%Si棒材的组织和力学性能

采用电磁连铸和普通连铸技术制备了Al-1%Si合金棒材,对其微观组织及力学性能进行了分析.结果表明:电磁连铸技术得到的合金晶粒细小,且硅的分布比较均匀;其硬度比普通连铸得到的合金提高6%,抗拉强度提高7.2%,伸长率提高21.2%;其断口表面韧窝比较深,韧性好,且有大量滑移线存在.