2124铝合金双曲率蠕变时效成形试验与回弹

基于3种单曲率和双曲率模具,以2124铝合金为研究对象,选取4种不同温度的峰值时效制度进行一系列蠕变时效成形试验,并测量了各试验条件下的回弹率。结果表明,时效制度对于回弹率的影响非常明显,此外回弹率还与材料所受的应力状态相关,当两种条件均达到最佳耦合效果时,板材的回弹率最小;双曲率弯曲成形试样在两个方向上的回弹率存在明显差异,但由于相互之间的协调作用,使得两个方向上的曲率变化规律能够保持一致,并对各方向上的回弹产生一定的限制作用。     

2124铝合金时效成形回弹预测

为预测2124铝合金时效成形的回弹量,对时效成形过程进行了理论分析,提出了通过应力松弛量计算时效成形回弹的方法。进行了单向应力松弛试验,得到2124铝合金应力松弛行为的数学表达式,推导出回弹后零件半径的计算公式,并通过实验证明其有效。运用得到的公式研究了弯曲半径、零件厚度和时效时间对回弹量的影响,得到了相应的变化规律和回弹量的下限值,并且给出时效成形回弹成因的解释,并提出材料的应力松弛极限是时效成形回弹的成因之一。     

热压罐时效成形对2124铝合金金相结构的影响

热压罐时效成形技术是成形整体高筋壁板的有效方法。时效成形可改善合金的微观组织,提高材料成形性能。该文借助电子显微镜对2124-T851铝合金的无应力时效成形、有应力时效成形以及再次时效成形等多种状态的金相微观组织进行观察,并分别分析上述3种时效成形对金相结构的影响。试验结果表明,2124-T851铝合金材料经过再次时效后,晶粒发生高度再结晶,但再结晶不完全,晶粒形态不稳定;材料在一定的应力状态下时效成形后,晶粒形态也不稳定。     

2124铝合金蠕变时效中的析出位向效应

针对2124铝合金在人工时效、蠕变时效和预变形后蠕变时效3种不同状态下的力学性能与微观组织,研究了强化相的析出行为。结果表明,蠕变时效试样的力学性能比人工时效试样的明显下降,其中屈服强度下降了14％,抗拉强度下降了6．2％,伸长率下降了21％。而有形变的蠕变时效试样的力学性能则有明显改善,并接近人工时效试样的。此外,研究了2124铝合金蠕变时效过程中析出位向效应的形成与抑制机理,其关键在于位错的影响。     

时效过程中2124铝合金蠕变本构模型的研究

研究不同时效温度下2124铝合金蠕变性能及组织变化,建立合金的蠕变本构模型。结果表明,由于该模型采用了析出相瞬时体积分数增长率描述析出相变化,与试验结果更吻合,适合研究合金晶粒的非均匀形核长大。     

2124铝合金在加载时效时的变形特点

通过自制加载时效设备研究了2124-T4铝合金薄板在170℃和190℃下的加载时效过程.结果证明,自制设备能够定性连续地测量加载时效样品的变形; 施加弹性应力在190℃或170℃时效可获得明显的不可恢复的变形;在时效加载过程随样品的快速升温可发生屈服载荷低于T4状态屈服载荷的现象;在190℃加载时效比在170℃加载时效获得的变形量更大,而且加载时效过程提早施加载荷以及增加加载时间均有利于变形量的增大.     

工艺参数对蠕变时效2124铝合金力学性能和微观组织的影响

研究2124铝合金在蠕变时效过程中工艺参数对力学性能和微观组织的影响。结果表明,蠕变量和蠕变速率随着时效时间、温度、应力的增大而增大。硬度随着时间和应力的增加呈类似于先增加后减小的趋势。在实验温度185～195℃范围内,温度对硬度的影响不大。当蠕变条件为200MPa、185℃、8h时,试样得到最佳的力学性能,此时试样基体内同时存在强化相S＂相和S＇相。透射电镜观察表明外加应力能促进析出相的析出和长大,基体中没有发现明显的应力位向效应。     

时效制度对7055铝合金弯曲蠕变时效成形的影响

采用自制的单曲率弯曲蠕变成形装置,针对7055铝合金板材进行系列蠕变时效成形试验。测得不同时效制度下试样的回弹量、力学性能与微观组织,并与人工时效试样进行了对比分析。结果表明,回弹量随着时效时间的延长和时效温度的升高而降低,但回弹极限基本不受影响;弯曲蠕变时效试样较人工时效试样具有较高的强化效果和电导率;弯曲蠕变时效后试样的晶粒尺寸和形状与人工时效试样无明显区别,但其析出相则比人工时效试样细小和密集。     

铝合金2324蠕变时效成形试验研究

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效热处理同步进行的一种成形方法。文章以可时效强化型铝合金2324为研究对象开展蠕变时效成形试验,考察了厚度、弹性预变形量、时效时间和温度的综合效应对成形曲率半径和材料性能的影响规律,并通过正交多项式回归分析,建立了回弹率与4个试验因素之间的回归方程,为实际工艺参数的优化以及回弹预测提供参考。     

2324铝合金蠕变时效成形有限元分析

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效同步进行的一种成形方法。该成形方法适于成形可时效强化型合金的整体带筋和变厚度大曲率复杂外形和结构的整体壁板构件,被认为是下一代大型民用飞机特别重要的金属成形工艺之一。文章根据蠕变试验数据,确定了2324铝合金蠕变本构方程中的材料常数,并应用有限元软件ABAQUS/Standard,通过编写蠕变子程序,对2324铝合金板单曲率弯曲、蠕变和回弹进行了有限元分析。     

2618铝合金高温压缩蠕变行为研究

用不同熔铸工艺制备了4种成分的2618铝合金，采用Gleeble-1500热模拟试验机对这些合金的压缩蠕变性能进行了研究。试验结果表明：2618铝合金表现出较高的蠕变成力指数，在引入门槛应力后，该合金的蠕变行为可得到满意解释：当对高Fe、NI2618台金熔体高温过热处理以及采用Zr、Mn元素合金铧均使门槛应力值增加。     

时效制度对大冷变形2024铝合金力学性能的影响

采用力学性能检测、透射电镜（TEM）观察等手段，研究了时效制度对大冷变形2024铝合金力学性能的影响。结果表明，大冷变形后合金的时效响应速度提高，时效20min时就接近峰值强度，比传统处理工艺（T62）缩短6h；合金的时效强化曲线呈双峰状，时效40min左右出现第一个峰，此时合金的强度最高，抗拉强度σb=580MPa，伸长率δ5=9．2％，时效120min左右出现第二个峰，但两个峰值点的屈强比（σ0.2／σb）差别较大，第二个峰值点的屈强比明显地大于第一个峰值点的屈强比；合金的伸长率δ5值呈阶梯形变化，时效时间≤40min时，δ5≥8％；时效时间≥60min时，δ5≤5％，且随着时效时间的延长，δ5值变化不大，说明大冷变形2024铝合金存在一个临界时效时间。     

多级时效对低压铸造A356.2轮毂力学性能的影响

研究了多次人工时效对低压铸造A356.2铝合金轮毂力学性能的影响.结果表明,T6处理后,再经过3次人工时效,合金的抗拉强度、屈服强度、硬度有所提高,但伸长率有所下降;随人工时效次数的继续增多,力学性能变化幅度渐小,组织结构趋于稳定;轮辐部位的晶粒较轮缘部位的晶粒粗,二者屈服强度和硬度的差别不大,但轮辐部位的抗拉强度和伸长率比轮缘部位低.     

双流浇注连续铸造铝合金梯度材料的工艺参数

从宏观的角度总结了影响双流浇注连续铸造制备铝合金梯度材料的因素，分析了确定浇注温度、铸造速度、内浇包的导流管设计等关键工艺参数时需要注意的问题，以便控制上述参数在一定的范围内变化，确保铝合金获得所期望的梯度分布。并以2024／3003合金的制备为例，提供了一些操作可行的参数，这些工作将为双流浇注连续铸造制备铝合金梯度材料提供指导。     

铝及铝合金的表面处理及应用

综述了铝及铝合金表面处理技术的研究进展,讨论了铝及其合金表面处理的各种方法,并对它的应用前景进行了简述。     

Cu-Zr-Te合金的时效特性研究

在Cu-Zr-Cr合金中采用Te元素代替合金中的Cr元素,从而避免了Cr6 可能产生的危害。分别对两种状态的Cu-Zr-Te合金进行时效工艺的研究,并采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDM)分析了析出相的形貌和成分,以及时效工艺对合金材料的电性能及力学性能的影响。固溶 冷变形处理后的合金材料,在500℃下保温60min时效处理能使合金的综合性能优异。     

铝合金中Mg_2Si相的时效析出过程

描述了Al-Mg-Si/Al-Si-Mg系合金时效析出的一般序列为α-sss→GP 区→β"→β'→β(Mg_2Si),总结了在析出序列中可能出现的各亚稳相的晶体结构模型,讨论了各阶段析出相的形成或转变过程及其强化作用;并就过量的Si、Cu、大塑性变形等对析出相的影响作了探讨.     

热处理工艺对Al-Mg-Si系合金导热性能的影响

研究了热处理工艺对Al-Mg-Si合金导热性能的影响,并从理论上分析了热处理(均匀化、固溶、时效)的作用机理。结果表明,均匀化处理有助于改善合金的显微组织。采用560℃×6h均匀化制度后组织细小均匀,导热性能较好;随着固溶温度的升高,合金材料的导热性能有下降的趋势,在510℃时强度与导热性能达到较佳配合;人工时效后组织中的缺陷得到有效修复,使导热性能加强,使用200℃×6h时效制度较好。     

2519铝合金时效过程的组织特征

采用金相、透射电镜、扫描电镜、硬度测试等手段,研究了2 5 1 9铝合金在1 80℃时效组织与性能的变化。结果表明,2 5 1 9铝合金在1 80℃时效时具有3阶段时效特征:①时效5h ,合金沿晶界析出少量不连续的θ(或θ′)相,晶内未见明显的析出物;②峰值时效,合金晶内普遍析出强化相θ″相,晶界析出θ(或θ′)相呈链状连续分布;③时效2 0h ,晶界析出θ(或θ′)相粗化、球化并且呈离散分布,晶内析出θ′相变粗。随着时效时间的延长,合金的伸长率逐渐降低。     

熔体混合处理对A356铝合金组织的影响

采用熔体混合技术处理A356铝合金,并通过再次重熔加热研究熔体混合处理细化效果的稳定性。利用光学显微镜观察合金组织,用Image Pro金相分析软件测定了初生α-Al相的平均直径。结果表明,熔体混合技术能较好地细化A356铝合金中的初生α-Al相,且A356铝合金的熔体混合处理在650℃下具有较好的一次重熔稳定性。