含硅量对等径角挤压镁合金组织和性能的影响

以Si含量0.5%、1.0%、1.5%三种含量的Mg-Al-Si镁合金为原料,在120°转角模具中,以Bc路径进行多道次挤压工艺实验,研究ECAP工艺对镁合金组织及力学性能的影响。借助金相显微镜、显微硬度测试计等进行测试,研究了挤压后不同硅含量合金的显微组织和力学性能。结果显示:经过ECAP挤压后,三种不同硅含量的合金其抗拉强度均有所提高。1.0%Si含量的合金经过挤压后硬度提高较大。     

镁含量对挤压铸造Al-10Si-2.5Cu-xMg合金显微组织及力学性能的影响

通过添加不同含量的镁制备出Al-10Si-2.5Cu-xMg(x=0.5%,1.0%,1.5%和2.0%)合金,研究镁含量对Al-10Si-2.5Cu合金组织及力学性能的影响。结果表明:随着镁含量的增加,铸态合金显微组织中的共晶硅得到了细化,而T6热处理使得合金显微组织中的硅相溶断并且球化;当镁含量为1.5%时,铸态和T6态合金的抗拉强度分别达到最大值290 MPa和305 MPa;铸态合金的硬度在镁含量为2.0%时达到最大值112 HV5,T6态合金的硬度在镁含量为1.5%时达到最大值127 HV5;铸态合金的拉伸断口中存在一定量的解理面和少量的韧窝,断裂方式由准解理断裂向脆性断裂转变。     

等通道转角挤压对真空吸铸成形纯铝力学性能及微观组织的影响

探究了等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing, ECAP)对真空吸铸成形纯铝的力学性能和微观组织影响，利用显微硬度测试、室温拉伸实验和光学显微镜，研究了真空吸铸成形纯铝经ECAP前后的力学性能和微观组织形貌。结果表明：经过等通道转角挤压后，真空吸铸成形纯铝使变形前的细小晶粒继续被拉长细化，平均晶粒尺寸由31μm细化为24μm,并且晶粒细化更加均匀；真空吸铸成形纯铝的硬度和抗拉强度分别为26.6 HV和72.1 MPa,经ECAP强化后达到了41.6 HV和113.2 MPa,分别提升了56.5%和57.0%,且综合力学性能更优。     

等通道转角挤压工艺对TA15合金显微硬度的影响

研究近α钛合金TA15经等通道转角挤压工艺(ECAP)加工后的维氏显微硬度及其变化规律。结果表明:TA15合金经ECAP挤压后,显微硬度显著提高,且合金试样外层硬度略高于芯部。合金的显微硬度与组织畸变程度、位错密度、晶粒尺寸以及相组成等密切相关。相变点以下挤压,挤压温度越低,硬度越高;相变点以上挤压,由于挤压后水冷过程中在β相内产生针状马氏体α′,硬度明显高于相变点以下挤压。模具转角越小,显微硬度越高。随挤压次数增加,硬度先增大后保持基本不变,而挤压路径对硬度的影响与挤压次数、挤压后细化效果密切相关。TA15合金经ECAP后退火,显微硬度明显降低。     

Si元素对变形铝合金再结晶影响

围绕不同的成分、变形温度和变形量同再结晶退火后的合金硬度之间的关系,通过偏光显微组织分析以及硬度测试对铝硅合金变形再结晶进行了研究。结果表明,铝硅合金在500℃进行0.5 h固溶处理后以较快的速度进行变形会使得退火后再结晶晶粒尺寸变大。硅含量较少的时候可以促进铝硅合金再结晶的发生,并使再结晶晶粒粗化,而当硅含量大于1%之后,随着硅含量的增加再结晶晶粒会显著减小。     

铈对AZ91D镁合金ECAP组织及性能的影响

通过普通凝固技术获得含有0.1%,0.3%,0.5%,0.7%和0.9%Ce的AZ91D镁合金,进行等通道转角挤压(ECAP)实验.利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察合金微观组织形貌,用扫描电镜附带的能谱分析仪(EDS)分析其微区组织成分,并测试挤压前后合金的维氏硬度.结果表明,适量Ce的加入可使AZ91D合金在晶界处析出Al4Ce金属间化合物,阻碍基体相生长而细化合金显微组织;Ce量影响Al4Ce金属间化合物的形貌.Ce<0.5%时,Al4Ce相呈颗粒状析出.而Ce>0.5%时,Al4Ce相呈杆状或片状生长;Ce能显著提高AZ91D合金室温硬度;ECAP后合金的强化效果更佳,其中三次挤压后的AZ91D-0.5%Ce合金维氏硬度提高了近1倍.     

EOAP纯铝L2的力学性能及微观组织研究

等通道转角挤压（ECAP）是一种超细晶制备技术．可细化合金组织,改善材料性能。本文研究发现．ECAP纯铝L2,抗拉强度随挤压次数的增加而增加．8道次左右达到饱和。伸长率经1次挤压后大幅度下降,由40%下降至15%,4或5道次时仲长率有所增加。硬度随挤压次数的增加而增加．在3～4道次达到饱和。纯铝L2原始晶粒大小为1mm的近等轴状晶,ECAP后．随挤压道次的增加,向细小等轴晶转变．至8道次后．晶粒大小约为1μm。     

ECAP纯铝L2的力学性能及微观组织研究

等通道转角挤压(ECAP)是一种超细晶制备技术,可细化合金组织,改善材料性能.本文研究发现,ECAP纯铝L2,抗拉强度随挤压次数的增加而增加,8道次左右达到饱和.伸长率经1次挤压后大幅度下降,由40%下降至15%,4或5道次时伸长率有所增加.硬度随挤压次数的增加而增加,在3～4道次达到饱和.纯铝L2原始晶粒大小为1 mm的近等轴状晶,ECAP后,随挤压道次的增加,向细小等轴晶转变.至8道次后,晶粒大小约为1 μm.     

铬含量对ECAP铜铬合金组织和显微硬度的影响

制备不同质量百分含量铬的铜铬合金试样,对合金试样进行等径角挤压(ECAP)处理。然后采用金相显微镜和硬度测试仪等进行合金微观组织和力学性能的研究。结果表明,铬合金元素在合金中以颗粒状均勺分布,ECAP加工的道次越多,晶粒细化程度越大。其中Cu-7.5wt%Cr和Cu-11.25wt%Cr合金经ECAP加工处理后晶粒细化效果最为明显。同时,经过ECAP后试样各表面的显微硬度值均有不同程度的增加。     

挤压道次对航空用工业纯铝ECAP组织和性能的影响

采用等通道转角挤压(ECAP)方法加工航空用工业纯铝以形成细晶结构,对其组织、力学性能以及腐蚀性能进行了测试,研究挤压道次对工业纯铝组织和性能的影响。结果表明:ECAP加工后工业纯铝试样基体晶粒变长并细化。随挤压道次(7道次前)增加,其拉伸强度与表面硬度上升,伸长率降低。经过ECAP加工后,试样腐蚀电位提高,点蚀电位正移,耐蚀性能得到改善。工业纯铝试样ECAP后表面属于点蚀类型,并随挤压道次增加,腐蚀区的数量逐渐降低。     

等通道转角挤压对LA141镁锂合金显微组织及力学性能的影响

采用等通道转角挤压(ECAP)工艺在室温下对LA141镁锂合金进行了1～4道次挤压变形。对变形合金进行了物相分析、显微组织观察、扫描电镜分析以及室温拉伸试验,研究了ECAP挤压工艺对LA141镁锂合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着ECAP挤压道次的增加,合金中粗大的晶粒在剪应力作用下沿挤压方向被拉长而形成带状组织,剪切带变得更加细小并趋于均匀分布;与原始态试样相比,挤压后试样的拉伸强度和伸长率均有不同程度的提高,挤压后拉伸断口呈韧窝状,随着挤压道次的增加,韧窝尺寸减小,韧窝数量增多,塑性增加。     

等通道转角挤压对铝硅合金的硅形态及力学性能的影响

采用等通道转角挤压工艺(ECAP)对两种铸造铝硅合金(ZL101和ZL102)进行不同道次的加工,研究晶粒细化及硅形态对合金力学性能的影响。结果表明:多道次ECAP能有效细化针状共晶硅相并改善其在铝基体中分布的均匀性,具有尺寸细小、分布弥散且棱角钝化共晶硅的铝硅合金具有更优的力学性能;铸态合金ECAP加工后强度和韧性均获提高,固溶+16道次ECAP加工后ZL102合金的伸长率和抗拉强度约为铸态的5.04倍和1.39倍;随挤压道次的增加,两种合金的断裂方式均由脆性断裂向韧性断裂转变;固溶后挤压可获得优良的强韧组合,满足制造行业需要。     

ECAP挤压道次对AZ81镁合金组织及性能的影响

AZ81镁合金在汽车行业应用广泛,但存在组织粗大,力学性能差等缺点。等通道转角挤压(ECAP)法是细化晶粒,提高镁合金性能的有效途径。在300℃下对AZ81镁合金进行了1~6道次ECAP挤压,并分析了AZ81镁合金在ECAP挤压变形过程中微观组织与力学性能随挤压道次的变化规律。结果表明,随着挤压道次的增加,基体晶粒尺寸先减小后增加,4道次时细化程度最高;合金硬度先增大后减小,4道次时合金硬度最高,达到142HL;合金的抗拉强度﹑伸长率逐渐增强后减小,再增大,6道次时合金的综合拉伸性能达到最高,抗拉强度210 MPa,伸长率15.8%。     

轧制和ECAP变形对Cu-Cr-Zr合金显微硬度的影响研究

对固溶态Cu-Cr-Zr合金进行了等通道挤压(ECAP),研究了ECAP变形对固溶态Cu-Cr-Zr的显微硬度的影响。然后对合金进行了轧制,研究了轧制前后Cu-Cr-Zr合金的硬度。结果表明:材料的显微硬度随着ECAP道次的升高而增强。轧制后,相同道次ECAP变形Cu-Cr-Zr合金显微硬度有明显的提高。     

ECAP挤压工艺参数对Mg10Al0.5Sb合金组织与性能的影响

为了确定适合于Mg10Al0.5Sb合金ECAP挤压的温度和速率,分别在230、250、270和280℃下以1.5、2 mm/min两种速率对合金进行1道次挤压,并研究了不同挤压工艺参数下合金的微观组织与力学性能.研究表明,在相同速率下,随着挤压温度的升高,挤压后合金试样的裂纹减少,合金发生了动态再结晶,力学性能表现为先升高后降低;在280℃下,以1.5 mm/min的挤压速率挤压获得的合金试样外观完整,合金的晶粒大小均匀,拉伸强度和伸长率分别为240 MPa和3％,比以2mm/min的挤压速率挤压的合金力学性能有所提高.最终得到Mg 10Al0.5 Sb合金ECAP挤压工艺的温度和速率分别为280℃和1.5 mm/min.     

挤压Mg-(8,11)Al-Mn-Y-Gd-La合金的显微组织和力学性能

研究了添加稀土元素的不同高铝含量的变形挤压态镁合金的微观组织和力学性能。结果表明,铝含量的增加,挤压合金晶粒的得到了明显的细化,平均晶粒尺寸为(12±4)μm。挤压态合金的显微硬度高于固溶态合金的显微硬度;随着铝含量的增加,合金的时效硬化行为得到明显的改善。这些主要是由于在挤压过程中晶粒的细化和沿着挤压方向第二相的析出。另外,随着铝含量的增加,合金的屈服强度和抗拉强度也有所提高,分别达到了306和348 MPa。这主要取决于晶粒的进一步细化和析出相体积分数的增加。因镁稀土相和β-Mg17Al12相都为脆性相,铝含量的增加引起析出相体积分数的增加,也同时导致合金的伸长率有所下降。     

镁合金等通道转角挤压过程中的晶粒细化机制

采用金相显微镜、背散射电子衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)分析ZK60镁合金在等通道转角挤压(ECAP)过程中不同部位的显微组织特征。结果表明:ZK60镁合金经240℃ECAP变形1道次后,合金的晶粒得到明显细化,但组织仍不均匀。剪切变形前,合金组织主要为粗大晶粒并伴有大量孪晶,剪切区的组织主要为剪切变形带和少量再结晶组织;剪切变形后,合金的晶粒组织主要为再结晶组织;合金ECAP过程的晶粒细化主要为机械剪切和动态再结晶的综合作用。     

铸造Mg-Y合金在ECAP过程中显微组织和力学性能的演化

以铸造Mg-xY(x=0,1,5 wt%)合金为研究对象,研究了其在等径角挤压(ECAP)过程中显微组织和力学性能的变化。结果表明:Y元素的添加和道次的增加大幅度细化了Mg-Y合金组织,ECAP中晶粒细化伴随着硬度上升。Mg-5Y合金经过4道次ECAP后平均晶粒尺寸为10.0μm,与铸造Mg-5Y合金相比,抗拉强度提高了99.2%,为276.5MPa;屈服强度提高了405.8%,为225.6 MPa;伸长率提高了33.9%,为16.6%。经过4道次ECAP后,与纯Mg比较,Mg-5Y合金在保持伸长率稳定的前提下大幅提高了强度,抗拉强度提高了114.5%,屈服强度提高了1635.4%。     

耐Al-10%Si合金熔体腐蚀的合成灰铸铁研究

采用中频感应电炉熔炼,以废钢、高纯生铁为主要炉料制备了碳当量分别为3.86%和4.28%的2种合成灰铸铁,测试了其成分、组织与力学性能;利用静态熔体浸泡法研究了合成灰铸铁耐Al-10%Si合金熔体腐蚀的性能。结果表明,两种合成灰铸铁的铸态显微组织主要为珠光体基体和粗大的A型石墨,石墨长度达到4级;其铸态抗拉强度均大于300 MPa。合成灰铸铁试样在Al-10%Si合金熔体中浸泡一定时间后,其基体的布氏硬度较未浸泡试样明显下降,组织中渗碳体出现分解、粒化。相比较而言,高碳当量、合金含量较高的合成灰铸铁的A型石墨更长,力学性能更好,表现出较好的耐铝硅合金熔体腐蚀性。     

等通道挤压镁合金的微观组织与硬度

对ZK60镁合金进行了C方式(相邻道次间旋转180°)等通道角挤压.采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了试样ECAP变形前后的显微组织变化;采用显维维氏硬度计进行了硬度测试,并分析了ECAP变形对材料硬度的影响规律.结果表明:在ECAP挤压后的组织中有高密度的位错,它促成再结晶并晶粒细化到1～3μm;在经过6道次挤压后,合金的硬度达到76.3 HV.