深冷处理对Cu-1.34Ni-1.02Co-0.61Si合金带材组织性能的影响

本文以时效态Cu-1.34Ni-1.02Co-0.61Si合金带材为研究对象,利用深冷处理、拉伸试验、SEM、TEM、显微硬度和导电率的测量等方法,研究了不同深冷处理保温时间对合金带材组织和性能的影响规律。经研究发现:深冷处理能一定程度地细化合金带材的晶粒度,并减少缺陷数量,使得组织结构更加均匀,同时致密度逐渐提高。另外,深冷处理能促进合金带材进一步析出细小的第二相,提高合金带材的力学性能和导电性能。相比于未经深冷处理的合金带材,深冷处理保温48 h后合金带材的显微硬度、抗拉强度、导电率分别提高了约3.13%、2.93%、4.38%,达到264 HV、879 MPa、48.81%IACS。     

形变热处理对Cu-Sn-P合金微观组织及性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)技术、万能试验机等分析了轧制和热处理工艺对Cu-Sn-P合金带材晶粒尺寸、晶粒取向、组织分布和性能的影响，并建立了形变热处理工艺-带材微观组织-带材折弯性能之间的联系。结果表明：Cu-Sn-P合金带材先经过70%变形量的冷轧加工，再在650℃下进行走带速度为65 m·min^-1连续退火处理后，可将带材的变形加工组织与再结晶组织比例控制在5:1左右，带材的晶粒平均直径为3.5μm,且晶粒大小均匀。随后经15%冷轧变形和230℃保温3 h的低温去应力退火处理后，合金带材抗拉强度达到716 MPa,在垂直于带材轧制方向和平行于轧制方向分别进行180°折弯测试，带材表面在相对弯曲半径R/t≤1.5时均不开裂且无明显大褶皱。     

超声波作用下双辊铸轧镁合金板带材的力学性能和成形能力

研究了超声波对双辊铸轧的Mg-3wt%Al-1%Zn-0.8?-0.3%Mn合金板带材组织和性能的影响。实验结果表明：超声波辅助镁合金的铸轧可以提高镁合金带材的强度、延伸率和极限深拉比值,在250℃镁合金带材的极限深拉比值可以达到2.16。这些镁合金力学性能和成形能力的提升是由于超声波铸轧过程中,超声波可以细化镁基体的晶粒尺寸,并同时对合金中的Mg17(Al,Zn)12和AlCeMn相起到变质作用。当超声波强度达到800W时,镁基体的晶粒尺寸可以从150μm细化到30μm,而且针状的AlCeMn相可以被变质成球状,从而提高了镁合金的力学性能和成形能力。     

超声波作用下双辊铸轧镁合金板带材的力学性能和成形能力（英文）

研究了超声波对双辊铸轧的Mg-3%Al-1%Zn-0.8%Ce-0.3%Mn(质量分数)合金板带材组织和性能的影响。结果表明:超声波辅助镁合金的铸轧可以提高镁合金带材的强度、延伸率和极限深拉比值,在250℃镁合金带材的极限深拉比值可以达到2.16。这些镁合金力学性能和成形能力的提升是由于超声波铸轧过程中,超声波可以细化镁基体的晶粒尺寸,并同时对合金中的Mg_(17)(Al,Zn)_(12)和AlCeMn相起到变质作用。当超声波强度达到800 W时,镁基体的晶粒尺寸可以从150μm细化到30μm,而且针状的AlCeMn相可以被变质成球状,从而提高了镁合金的力学性能和成形能力。     

孕育剂SiC对Al-Zn-Mg-Cu合金GMAW电弧增材制造构件微观组织及力学性能的影响

Al-Zn-Mg-Cu合金以其高比强度、优良的导热性与耐腐蚀性常用于航空航天、汽车等领域，采用电弧增材制造并探索添加孕育剂的作用对于改善高强铝合金性能、促进其工程应用具有重要意义。本研究采用Al-Zn-Mg-Cu合金焊丝进行GMAW电弧增材制造，通过添加SiC颗粒改善构件微观组织及力学性能，并对比了微米级与纳米级SiC颗粒作用效果。结果表明，常规Al-Zn-Mg-Cu合金电弧增材沉积件微观组织有明显分层现象，随着沉积层数增加，热量累积，晶粒变得粗大且向着柱状晶的形态转化。而SiC的加入抑制了微观组织向柱状晶转变的趋势，使沉积件整体微观组织分布更加均匀，同时晶粒平均尺寸整体由94.57μm可细化至59.3μm,细化程度为37.29%,局部最高可细化44.26%。在力学性能上提高了Al-Zn-Mg-Cu合金电弧增材沉积件的硬度，由HV112提升至HV120,提升程度约7.14%,且硬度波动变化减小。另外，SiC颗粒的添加提高了Al-Zn-Mg-Cu合金电弧增材沉积件的强度与韧性。整体上看，与添加微米级SiC颗粒相比，添加纳米级SiC颗粒Al-Zn-Mg-Cu合金电弧增材制造得到的构件微观组...     

厚度和晶粒尺寸对高温合金带材起皱性能的影响

起皱失稳是金属薄板塑性成形过程中影响零件成形质量和尺寸精度的主要缺陷之一,而薄板厚度和微观组织对起皱行为的影响规律尚不明确。以不同厚度（0.2~0.25mm）与晶粒尺寸（7.12~88.39μm）的GH4169合金带材为研究对象,开展方板对角拉伸试验,通过对比试验和模拟的载荷位移曲线验证了数值模拟的有效性。基于能量法和数值模拟相结合的方法建立了GH4169带材的起皱极限曲线。结果表明,随着带材厚度方向上晶粒数的减少,GH4169带材起皱极限曲线斜率绝对值下降,更易发生起皱现象。高温合金带材起皱的尺度依赖性是由于厚度方向晶粒数减少,不同晶粒间各向异性增强,材料变形协调能力变弱,抗皱能力变差。     

微量元素对增材制造Al-Zn-Mg-Cu合金组织及性能的影响

电弧增材制造铝合金构件及技术应用的潜力巨大,但是增材制造的高强铝合金通常存在着缺陷多、力学性能差的问题。文中以电弧增材制造Al-Zn-Mg-Cu合金为研究对象,探索微量Zr和Ti元素对成形合金的微观组织和力学性能的作用机制。研究结果表明,添加这些微量元素以后,可以在合金中析出Al₃（Zr, Ti）纳米亚稳相,并且细化晶粒组织,提高了合金的硬度、强度和塑性,提高了断口的韧性断裂比例,以及减少了合金中的气孔和裂纹缺陷。研究结果为增材制造铝合金材料的开发和设计提供了思路和参考。     

固溶处理工艺对冷轧N06625-2镍基合金带材显微组织的影响

N06625-2合金是一种除了含20%左右的铬以外还含有Mo、Ni、Al和Ti等合金元素的固溶强化耐热合金。对以20%、40%和50%的变形率冷轧的N06625-2合金带材进行了不同工艺的固溶处理:分别于1 160℃和1 180℃保温6 min和10 min空冷。随后检测了带材的晶粒度,以揭示固溶处理工艺对带材晶粒大小的影响。结果表明:带材固溶处理后的晶粒尺寸随着冷轧变形率的增大而减小;冷轧变形率相同,1 180℃固溶处理的带材晶粒比1 160℃固溶处理相同时间的带材晶粒粗大,固溶处理10 min的带材晶粒比相同温度固溶处理6 min的带材晶粒粗大。     

成形过程对ZK60镁合金薄带组织和力学性能的影响

用OM,SEM,TEM和电子万能试验机对不同方法制备的ZK60镁合金薄带的组织和力学性能进行了研究.常规铸造ZK60镁合金轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化,双辊铸轧ZK60镁合金条带温轧变形后,显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织,且有高密度剪切带产生,温轧过程中没有明显的动态再结晶发生.轧制后两种合金均具有良好的力学性能,轧制态铸轧合金的强度明显高于传统铸造合金,伸长率略低于传统铸造合金.退火热处理后两种合金均发生了再结晶,得到等轴晶组织,且铸轧合金的组织比传统铸造合金的组织更加均匀细小.退火热处理使薄带的强度略有下降,而伸长率大幅度提高,退火后双辊铸轧合金和传统铸造合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为:388 MPa,301 MPa,22.9％和311MPa,219 MPa,19.3％.镁合金薄带制备过程的晶粒细化归因于剪切带、位错和挛晶的产生及后续退火过程中再结晶.     

高强高导Cu-Cr-X合金退火态组织性能

采用扫描电镜、透射电镜、涡流金属电导仪及显微硬度计等研究了退火温度对Cu-Cr-X合金带材硬度、导电率、抗拉强度以及微观组织的影响规律。结果表明:原始冷轧态合金带材经过370℃退火处理后,在保持高的导电率情况下,合金带材硬度由152.6 HV0.1升高到164.5 HV0.1、强度由532 MPa升高到544 MPa。随着退火温度升高到420℃,合金导电率变化不大,但强度和硬度明显降低,其中强度下降到519 MPa,硬度下降到154.8 HV0.1。微观组织分析表明:经过370℃退火后合金中出现了亚晶组织,晶界增多,增加对位错阻碍作用,有利于力学性能的提升。     

双辊快速凝固AZ31镁合金薄带试验研究

在等径双辊连铸机上进行了AZ31镁合金薄带连铸的试验研究，掌握了诸如浇铸温度、铸辊转速、辊缝和侧封等合理的工艺参数，成功地铸出了AZ31镁合金薄带并对其显微组织进行了分析。     

工艺参数对连续流变轧制成形Mg-3Sn-1Mn合金板材组织和力学性能的影响

开发了Mg-3Sn-1Mn合金板材倾斜板连续流变轧制成形工艺,并研究工艺参数对合金板材微观组织和力学性能的影响.结果表明:随着轧辊转速的增加,板材的初生晶粒平均直径增大;随着倾斜板振动频率增加,板材的初生晶粒平均直径先减小后增大,板材的抗拉强度和伸长率先增加后降低.随着浇注温度的升高,板材的初生晶粒平均直径逐渐增大,板材的抗拉强度和伸长率逐渐降低.当浇注温度为670℃、轧辊转速为52mm/s、倾斜板振动频率为60 Hz时,制备了组织性能较好的Mg-3 Sn-1Mn合金板材,其力学性能优于添加0.87％Ce(质量分数)的Mg-3Sn-1Mn合金热轧板材的力学性能.     

Comparison of phosphor bronze metal sheet produced by twin roll casting and horizontal continuous casting

Much effort recently has been expended to study the strip casting process used to produce thin metal strip with a near final thickness. This process eliminates the need for hot rolling, consumes less energy, and offers a feasible method of producing various hard-to-shape alloys. The finer microstructure that results from the high cooling rate used during the casting process enhances mechanical properties. In this study, strips of phosphor bronzes (Cu-Sn-P) metal were produced using a twin roll strip casting process as well as a conventional horizontal continuous casting (HCC) process. The microstructures, macrosegregations, textures, and mechanical properties of the as-cast and as-rolled metal sheet produced by these two methods were examined carefully for comparative purposes. The results indicate that cast strip produced by a twin roll caster exhibit significantly less inverse segregation of tin compared to that produced by the HCC process. The mechanical properties including tensile strength, elongation, and microhardness of the products produced by the twin roll strip casting process are comparable to those of the HCC processed sheet. These properties meet specifications JIS H3110 and ASTM B 103M for commercial phosphor bronze sheet. The texture of the as-rolled sheet from these two processes, as measured from XRD pole figures, were found to be virtually the same, even though a significant difference exists between them in the as-cast condition.     

Effect of casting parameters and deformation on microstructure evolution of twin-roll casting magnesium alloy AZ31

Twin roll casting method is a promising route to directly produce magnesium alloy strip. It is a rapid solidification process with high temperature gradient combined with thermal flow and roiling deformation in the casting region. As-cast strip with proper mierostructure is requested to serve as next rolling feedstock. However the microstructure of as-cast strip is sensitive for casting conditions during the casting process and the as-cast microstructure greatly affects the mechanical properties. In this work, the effect of casting speed, pouring temperature, deformation as well as anneal process on microstructure and mechanical properties were investigated. The results revels that twin-roll casting process can effectively refine the grain size, improve the morphology and distribution states of Mg1TAl12. The homogenization treatment time can be shorted for the fine microstructure and lower the cost dramatically for the next forming process.     

AZ31镁合金薄带立式双辊铸轧试验研究

利用近终形双辊铸轧薄带新工艺快速凝固、动态直接成形的特点,直接制备镁合金薄带坯。研究了镁合金立式铸轧成形工艺及退火工艺,分析了不同工艺下的微观组织。结果表明:采用铸轧工艺很好的解决了坯料成形问题,同时细化晶粒,提高镁合金薄带坯的加工成形性能。经400℃,60 min退火,可以获得平均直径9～10μm分布均匀的等轴细晶组织。     

Twin roll strip casting of high strength Al alloys with high solute contents using asymmetric nozzle

We investigated the feasibility of producing high strength Al alloy sheets with high solute contents using a twin roll strip caster equipped with an asymmetric nozzle. The combination of twin roll casting and the asymmetric nozzle used in this study reduced centreline segregation and hot tear, thereby increasing the casting speed. These features of the strip casting allowed the dissolution of more solute elements, suggesting the potential development of high strength Al alloys with a range of Mg contents up to 10 wt-%. The workability and mechanical properties of the cast strips were also evaluated to assess the feasibility of producing high strength Al alloy sheets superior to the present limit of conventional techniques.     

铸轧黄铜薄带组织模拟与性能分析

利用ProCAST软件的CAFE模块,研究了工艺参数对铸轧黄铜薄带凝固组织的影响,并通过自制的双辊铸轧机制备了黄铜薄带,分析了黄铜薄带的组织、硬度与力学性能。结果表明,工艺参数通过影响Kiss(凝固点)高度,来影响柱状晶晶粒尺寸与压下率,Kiss点越高,压下率越大,柱状晶生长空间越大,晶粒尺寸越大。通过改变形核参数可获得较大的压下量与细小的凝固组织,提高板带品质;铸轧黄铜薄带的伸长率可达33%,抗拉强度为430MPa,硬度(HV)为140,退火后黄铜薄带的伸长率为55%,抗拉强度为340MPa,硬度(HV)为75。     

轧制工艺对双辊铸轧AZ61镁合金组织性能的影响

研究了利用双辊铸轧镁合金铸轧坯直接进行热轧的生产工艺,研究了不同热轧工艺过程对产品品质的影响.研究表明,在400℃热轧时,随着压下量增加,铸轧镁合金显微组织的再结晶程度提高,晶粒细化;随着轧制温度的提高,显微组织中孪晶减少,再结晶程度提高,晶粒变得均匀且细小;在400℃下连续热轧到1.5 mm,得到的板材力学性能最优.     

Research and development of transnormal twin roll-casting technology

1　INTRODUCTIONThedevelopmentofmodernmaterialprocessingscienceandtechnologyhasdriventhetransnormaloutfieldsmaterialprocessingtechnologytobeafavor abledevelopingandresearchdirectionoftwinrollcastingprocess[1,2 ] .Asweallknow ,theconven tionaltwinroll casting (CTRC)hasthefollowingdisadvantages :lowrollcastingspeed ;fewkindsofa luminumalloyswhichcouldbeproduced ;segregationandinhomogeneityexistingbothonthesurfaceandinsideofCTRCstrips ,andhardto producehighqualitystripsforhighgradeperforman…