半固态触变模锻7A04合金的力学性能

采用2000 kN压力机,对半固态7A04合金进行了触变模锻实验.结果表明:半固态触变模锻成形可以获得组织致密、轮廓清晰、充型完整的成形件;半固态触变模锻件的微观组织和力学性能与坯料的制备方法有关,采用SIMA法所获得的成形件的微观组织为晶粒细小、均匀的再结晶组织,因此其组织致密,在拉伸过程中部分晶粒发生塑性变形,断口中多处出现撕裂棱,其力学性能明显好于挤压态坯料;在加热温度为600℃、保温时间为10 min时SIMA坯料模锻件的伸长率和抗拉强度最高,接近于热挤压态棒料的力学性能,优于同等条件下挤压态合金的半固态模锻成形件,其抗拉强度和伸长率分别提高11.8％和78.5％.     

SIMA法制备7A04合金半固态触变组织的演化

研究了二次加热工艺参数对SIMA法制备7A04合金半固态触变组织的演化规律.结果表明:随着加热温度的升高和保温时间的延长,晶粒的形状逐渐趋于球形.当加热温度低于610℃时,晶粒尺寸不断长大,而后逐渐减小.在保温的初始阶段,共晶液相没有完全浸润晶粒边界,晶粒的聚结长大处于主导地位.当保温时间达到4min左右时,共晶液相几乎充满了所有的晶界,Ostwald长大扩散机理处于主导地位.晶粒长大规律符合动力学方程.     

7A04合金半固态模锻件热处理后的性能及组织

以生产的7A04合金挤压棒材为原料,采用SIMA法制备半固态坯料.研究挤压态和挤压后冷变形态经热处理后的力学性能、化学成分、显微组织以及断口形貌的变化.结果表明热处理后的显微组织都发生了很大的变化,在晶界上有近似强化相Al2CuZnMg形成,同时晶粒边界硬而脆的共晶相得到改善,从而提高了合金的抗拉强度和伸长率.     

触变模锻半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温浇注和晶粒细化复合工艺制备半固态A356铝合金坯料,并在200T立式油压机上对半固态坯料进行触变模锻成形,研究了触变模锻件的组织与力学性能,并与液态模锻件进行了比较。结果表明:触变模锻件内部组织由球形α-Al晶粒和α+Si共晶组织组成,组织均匀致密,经T6热处理后抗拉强度和伸长率分别为317.6MPa和5.8%,比液态模锻件分别提高了13.6%和5.1%,表明触变模锻半固态A356铝合金件具有较好的热处理强化效果和较高的综合力学性能。     

7A04合金半固态模锻工艺的实验研究

以两种状态的7A04合金为例,简要分析了二次加热工艺参数、模具预热温度等工艺参数对半固态模锻成形的影响,并重点研究了半固态模锻前后的显微组织变化及不同加热温度下的力学性能.结果表明:半固态模锻件的显微组织与合金的初始状态及其二次加热后的半固态组织密切相关;在同样变形条件下,经半固态模锻后,挤压后冷变形态合金的力学性能好于挤压态合金,其最佳变形温度分别为600℃和605℃.     

铝合金汽车中间轴螺塞半固态触变模锻研究

对Y112铝合金进行半固态触变模锻实验，确定了该试验最优的半固态二次加热工艺参数。研究表明，模锻后零件中的晶粒基本保持了半固态成形前坯料的颗粒状，说明在触变成形过程中坯料的流动方式是以液相包裹着同相颗粒的方式进行的。并将数值模拟数据与实验成形力曲线比较，结果二者数值和变化趋势基本吻合，说明数值模拟能够为分析整个锻造过程提供有效的依据，能够从结果中获得较为符合实际的材料流动规律和塑性行为。     

40Cu-W合金伪半固态触变模锻成形研究

采用基于粉末成形及半固态成形工艺而提出的伪半固态触变模锻成形工艺,成功制备出力学性能良好的40Cu-W合金筒形件,其中在成形温度为1 350 ℃、模锻压力为500 MPa工艺条件下制件的抗弯强度可达1 151 MPa,致密度达到98.38%.制件微观组织致密,分布比较均匀,低熔点的铜相包围在钨颗粒的周围,为制件性能的提高起到了重要作用.     

半固态AlSi7Mg合金的触变力学模型研究

采用G1eeble—1500热模拟实验机研究了半固态A1Si7Mg合金的触变力学行为.通过回归分析建立了半固态A1Si7Mg合金在不同温度下的粘塑性本构关系模型；利用自行开发的半固态金属触变成形装置进行了实验研究，并采用建立的本构关系应用DEFORM^TM商用软件进行了模拟计算与实验条件相同的变形过程．由模拟计算与实验结果相比较可知，建立的本构关系模型是合理的，模拟结果与实验结果基本吻合．     

6061合金半固态电磁半连续铸造与模锻成型组织及性能研究

采用金相显微镜和电子拉伸机,研究了6061合金半固态坯料的电磁半连续铸造、二次加热、触变模锻成形以及成形件热处理。结果表明:采用近液相线电磁半连续铸造技术制备的6061合金半固态坯料微观组织为均匀、细小非枝晶组织;低过热度浇铸时,临界晶核半径减小,此时在电磁场作用下,降低了熔体的温度梯度,促进了准固相原子团簇在熔体中形成,形核率增大;二次加热时,初生α-Al不断球化,淬火组织也呈圆整状,620±5℃、保温15 min,模具温度250~300℃,留模时间10~15 s,触变成形出表面光洁的成形件;经T5处理后,抗拉强度达到328 MPa,延伸率达到8%,大大高于压铸成形件的性能。半固态压铸成形由于成形速度高,溶体高速充型,造成成形件气孔率高,使成形件组织致密度不如半固态模锻成形件,这是半固态压铸件强度低、模锻件强度高的主要原因。     

半固态合金触变铸造数值模拟方法的研究

总结了铸造成形过程常用的数值模拟方法，分析了半固态合金触变铸造的主要特点，认为局部网格细化的拉格朗日法比尤拉法更适合于半固态合金触变铸造过程的数值模拟。对其算法进行了探讨，并给出了一个算例。     

7A04铝合金热变形过程微观组织演变

以热模拟压缩实验和金相实验为基础,探讨7A04铝合金热压缩变形过程中应变速率和变形温度对流变应力和微观组织的影响规律。通过对实验数据进行回归分析,构建了该合金热压缩变形过程的微观组织演化模型。将建立的材料模型导入有限元软件DEFORM-3D中,对热压缩过程进行数值模拟。结果表明,所建立的微观组织演化模型可以很好的预测7A04合金在热变形过程中晶粒尺寸的演化规律。     

7A04R铝合金管件开裂原因分析

用户采用我公司的φ125 mm×25 mm7A04R铝台金管材生产管件,在检查时发现个别管件的侧面存在开裂现象.通过对缺陷进行宏观组织和显微组织的观察及分析得知:此开裂缺陷是由于用户热处理不当造成的,是过烧引起的淬火裂纹.     

7A04铝合金壳体失效分析

7A04铝合金壳体在使用过程中发生开裂失效,通过对失效件的外观、断口宏微观形貌观察,以及对失效件和库存件材质、显微组织、力学性能和表面应力等方面的测试,对壳体的开裂原因进行了分析。结果表明,失效壳体为沿纵向脆性断裂,壳体横向力学性能较低,使用过程中承受较大的工作应力是导致开裂的主要原因。     

7A04铝合金超厚板的淬透性

采用万能力学试验机、光学显微镜、扫描电镜等手段,研究了7A04铝合金超厚板的显微组织、性能及淬透性。结果表明:225 mm厚的7A04铝合金热轧板材经过475 ℃×340 min的固溶淬火处理后,再进行120 ℃×24 h 时效,其表面的力学性能最好,抗拉强度为584 MPa,屈服强度为500 MPa,伸长率为11%;T/4厚度层力学性能最差,抗拉强度为396 MPa,屈服强度为257 MPa,伸长率为11%,强度与表面分别相差32%、49%。淬透深度为单面32 mm。通过调控化学成分、加大轧制压下量、增加淬火冷却速率等可改善板材表心力学性能之差,并提高淬透性。     

7A04铝合金时效强化的试验研究及其强度计算

以铝合金时效强化动力学理论为基础,研究了高温预热固溶处理后不同的时效工艺对7A04铝合金组织和性能的影响,得到了优化的双级时效工艺.在此基础上,建立了合金成分、析出相尺寸及其体积分数与合金屈服强度之间的计算模型,并利用该模型对7A04铝合金单级时效和双级时效后的屈服强度进行计算.该模型集成了固溶强化和弥散强化对合金屈服强度的贡献,在达到最大时效强度之前,计算结果和试验测量结果较为一致.此后,随着强化相体积分数计算偏差增加,计算强度与测量强度之间的误差也有所增大.     

Microstructural evolution of aluminum alloy 7B04 thick plate by various thermal treatments

The microstructure of an AA 7B04 alloy in the form of plate was investigated using differential scanning calorimetry （DSC） and TEM analysis technologies. Tensile properties and electrical conductivity of AA 7B04 under various heat treatment conditions were also presented. The results reveal that peak-aged microstructure contains GP zones and η＇ precipitates predominantly. After retrogressing and reaging（RRA）, the η＇ and η precipitates disperse in the alloy matrix, and the η precipitates distribute coarsely and sparsely, decorating the grain boundaries, together with precipitate free zones（PFZs） around them. It is also shown that selecting of suitable heat treatments can provide optimal precipitates in matrix and at grain boundaries, which gives rise to a combination of high strength and stress corrosion cracking（SCC） resistance in such materials.     

7A04铝合金高温固溶的微观组织和力学性能

以7A04铝合金为例,通过高温预热装炉和高温短时固溶处理,结合金相组织观察和力学性能测试,研究了高温固溶处理对高强铝合金组织和性能的影响。结果表明：固溶时间相同时,随着固溶温度的提高,合金的强度提高,塑性变化不大;高温短时固溶合金强度的增加,主要得益于高温固溶时空位浓度的增加;采用500℃高温预热装炉、510℃20min固溶和140℃6h 150℃1h时效,使7A04铝合金的Rm,Rp0．2和A值分别达到了652．3N／mm^2、553．7N／mm^2和12．6％,而未见明显的过烧组织。     

Surface nanocrystallization of 7A04 aluminium alloy induced by circulation rolling plastic deformation

The surface nanocrystalline microstructures of 7A04 aluminium alloy was obtained by means of circulation rolling plastic deformation（CRPD）, the grain refinement behavior and the hardness variation were examined. X-ray diffraction（XRD） and transmission electron microscopy（TEM） were applied to characterize the microstructure of the surface layer. The experimental evidences show that, after the CRPD treatment, the mean grain size in the surface layer is about 50 nm. The microhardness of the nanostructured surface layers is enhanced significantly after CRPD compared with that of the matrix, which can be attributed primarily to the grain refinement. The microhardness at the top surface can reach about HV0.05335, while the value of the matrix is HV0.05160 or so. The surface hardening effect is obtained obviously. Besides, the thermal stability of nanocrystalline layer was investigated. The results of the XRD analysis and the microhardness measurement show that the nanocrystalline layer has better thermal-stability than the matrix. And the DSC measurement shows that the synthesis of nanostructured surface layer has influence on the phase transformation of 7A04 aluminum alloy.