表面机械研磨对AZ31镁合金显微组织和性能的影响

采用机械研磨法对挤压态AZ31镁合金进行表面纳米化处理,通过显微组织观察、硬度测试、拉伸性能测试研究了表面机械研磨时间对AZ31镁合金组织和性能的影响。结果表明:经3、6、9 min表面机械研磨处理的AZ31镁合金,从表面到芯部形成了不同厚度的变形层,并有大量孪晶产生。随着表面研磨时间的增加,变形层厚度和孪晶体积分数逐渐增加,AZ31镁合金的强度和硬度逐渐增加,伸长率逐渐降低。与原试样相比,6 min表面机械研磨处理的AZ31镁合金抗拉强度和屈服强度分别提高42.6%和110.2%,表面硬度提高35.4%。表面机械研磨时间超过6 min后,合金强度、硬度和伸长率的变化幅度很小。     

机械研磨处理对LY2硬铝合金高温力学性能的影响

研究了机械研磨处理对LY2硬铝合金高温力学性能的影响。结果表明,机械研磨处理后,铝合金表层呈高幅值残余压应力状态。并且随着研磨时间的增加,残余压应力逐渐增大,晶粒逐渐细化。随着拉伸温度的升高,LY2硬铝合金抗拉强度及屈服强度均降低,而合金伸长率则增大,拉伸断口上韧窝尺寸变大变深,表明合金塑性得到改善。     

表面机械研磨对Mg-3Al-1Zn合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和拉伸力学性能测试等手段,对不同表面机械研磨时间处理的Mg-3Al-1Zn合金的显微组织和力学性能进行研究。结果表明,随着表面机械研磨时间的增加,Mg-3Al-1Zn合金板材的梯度纳米结构表面层厚度逐渐增加,且在表面机械研磨时间超过6 min后增加幅度较小;随着表面机械研磨时间的延长,表层晶粒的平均尺寸没有明显降低,但是微观应变有所增加,Mg-3Al-1Zn合金的抗拉强度和屈服强度逐渐上升,而断后伸长率逐渐降低。     

表面机械研磨对AZ31合金组织与性能的影响

采用机械研磨的方法对AZ31合金进行了表面纳米化处理,研究了机械研磨时间对AZ31合金显微组织、显微硬度和拉伸力学性能的影响。结果表明,随着表面机械研磨时间的延长,AZ31合金梯度纳米结构层厚度呈现先增加而后降低再上升趋势。表面机械研磨4和15 min时,梯度纳米结构层达到90μm以上;表面机械研磨处理可以在AZ31合金心部获得一定体积分数的孪晶组织;表面机械研磨处理可以使AZ31合金的抗拉强度、屈服强度均呈现出不同程度的增加,而断后伸长率有所降低;AZ31合金适宜的表面机械研磨时间为4 min。     

表面机械研磨对5083铝合金显微组织和力学性能的影响

以传统冷轧、连铸连轧两种5083铝合金板材为研究对象,通过显微组织观察、拉伸性能测试、硬度测试,研究了不同时间的表面机械研磨处理对5083铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:5083铝合金经不同时间(0.5、1、3、5 min)表面机械研磨处理后,合金表面形成了60~100μm厚的梯度纳米结构表面层,此结构表面层与原始基体连接紧密,无明显界限。经表面机械研磨处理后,5083铝合金的屈服强度和抗拉强度有所增强,塑性有所下降。连铸连轧5083铝合金试样表面经机械研磨0.5 min时,抗拉强度和屈服强度分别提高了1.4%和41.6%,伸长率降低了37.5%。     

预拉伸对汽车用高强镁合金组织与性能的影响

在均匀化处理前,对Mg-8Al-3Sn-0.6Y高强镁合金进行了5.5%拉伸变形量的预拉伸处理,并进行了该合金的显微组织、内部织构和室温力学性能研究。结果表明,预拉伸处理可细化合金晶粒,弱化内部织构,显著提高合金的断口伸长率;与未预拉伸相比,预拉伸可使平均晶粒尺寸减小68%,织构最大值减小21%,抗拉强度增加3%,屈服强度增加5%,断后伸长率增加77%。     

表面机械研磨处理对镁合金AZ80组织和性能的影响

对轧制态AZ80镁合金板材进行了表面机械研磨处理。借助显微组织观察、拉伸性能测试、硬度测试、摩擦磨损测试等方法,研究了机械研磨处理对AZ80镁合金组织和性能的影响。结果表明,AZ80镁合金经3 min的表面机械研磨处理后,表面形成了85μm的超细晶层,晶粒大小从表层到中心呈梯度变化分布。抗拉强度提高了17.0%,屈服强度提高了26.4%,伸长率降低了47.7%,表层硬度提高了53.2%,硬度影响区域400μm。与原始试样相比,载荷小于30 N时,经表面研磨处理试样的耐磨性能更好;载荷大于30 N以后,表面研磨处理试样的磨损性能反而更差。     

机械研磨对5A02合金组织与力学性能的影响

采用电子背散射衍射(EBSD)、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)等手段,研究了机械研磨对冷轧态和连铸连轧态5A02合金显微组织和力学性能的影响,探讨了机械研磨的作用机制。结果表明,采用表面机械研磨的方法可在5A02合金表面形成结合紧密的梯度纳米结构层,随着机械研磨时间的增加,梯度纳米结构层的厚度逐渐增大,晶粒尺寸有逐渐降低的特征;无论是冷轧态还是连铸连轧态,表面机械研磨后5A02合金的抗拉强度和屈服强度会随着机械研磨时间的延长而逐渐增加,但是断后伸长率有所降低;经过机械研磨后,5A02合金的显微硬度有沿着厚度方向梯度变化的特征,表层区域的硬度相对较高,这主要与晶粒细化和位错强化有关。     

高能超声对体育器材用铸态铝-镁合金组织与性能的影响

采用高能超声方法对熔融态体育器材用铝-镁合金进行处理,并进行了铸态合金的显微组织观察,拉伸性能和冲击性能的测试。结果表明,高能超声处理明显细化合金晶粒,显著提高合金的拉伸性能和冲击性能。与未高能超声处理相比,高能超声处理合金的平均晶粒尺寸减小78.3%、抗拉强度增大42.1%、屈服强度增大76.6%、冲击吸收功增大37.5%、断后伸长率基本保持不变。     

机械研磨处理对AZ31合金组织与性能的影响

采用表面机械研磨的方法对变形AZ31合金板材进行了表面改性处理,对比分析了原始AZ31合金与经过机械研磨的AZ31合金的显微组织、硬度、力学性能、耐磨性能和摩擦磨损形貌。结果表明,经过表面机械研磨处理后,AZ31合金的抗拉强度和屈服强度都得到明显提高,而断后伸长率却略有降低;随着载荷的增加,原始AZ31合金和经过表面机械研磨处理后的AZ31合金的摩擦系数都呈现逐渐降低的趋势;在相同的载荷作用下,经过表面机械研磨的AZ31合金的摩擦系数都要小于原始AZ31合金;在载荷小于30 N时,经过表面机械研磨的AZ31合金的磨损率都要小于原始AZ31合金,而在载荷为50 N时经过表面机械研磨的AZ31合金的磨损率要高于原始AZ31合金。     

冷却速度对AZ80合金力学性能和凝固组织的影响

为了改善AZ80镁合金的凝固组织,提高其力学性能,采用光学显微镜、维氏硬度、极限拉伸强度和压缩屈服强度等试验手段,评价不同冷却速度对AZ80镁合金表面微观形貌和力学性能的影响。结果显示,合金的冷却速度能够显著影响AZ80镁合金凝固组织和力学性能。随着冷却速度的增加,AZ80镁合金的硬度、极限拉伸强度和压缩屈服强度等力学性能随之增加。为了提高AZ80镁合金的力学性能,应该提高AZ80镁合金溶体的冷却速度。     

表面机械研磨处理对316L不锈钢组织和性能的影响

对2.8mm厚的316L不锈钢板的上下表层进行机械研磨处理(SMAT),对经过不同时间的SMAT后的样品的表层组织进行金相观察,并测量SMAT不同时间的样品的硬度、抗拉强度.结果表明,经过表面机械研磨处理不同时间后,在316L不锈钢板表层获得了不同厚度的表面强化层,强化层组织为沿厚度方向由纳米晶层向微米晶层过渡的梯度组织;随着SMAT时间的增加,总的强化层厚度增加;表面组织的变化导致了表面硬度明显增加,整体材料的屈服强度增加;表面机械研磨处理时间对性能的影响并非线性增加,表面硬度和整体材料的屈服强度在处理5min时增加显著,处理时间继续增加到15、30和60min,它们的增加速度很小.拉伸断口表面形貌的扫描电镜观察表明,经过5min处理后的样品,表层的剪切唇变形区域面积增加,断口微观特征为长条状的韧窝,但是随着处理时间的增加,剪切唇区的尺寸并没有继续增加,而是开始下降,表面硬化区域的增加造成了塑性变形能力的下降.     

Mn含量对Al-Mg合金板材组织与性能的影响

通过拉伸试验和扫描电镜/能谱以及金相分析,研究了Mn含量对Al-Mg合金均匀化组织、退火后的力学性能及显微组织的影响。研究表明,两种成分合金均匀化组织中弥散相多为近等轴状粒子,尺寸约1μm,低Mn含量合金均匀化组织中弥散相数量少于高Mn合金均匀化组织中的弥散相;经480℃×10 s退火后高Mn含量和低Mn含量合金屈服强度分别为113 MPa和84 MPa,断后伸长率分别为23%和26%,退火再结晶平均晶粒大小分别为17μm和27μm。提高合金中Mn含量,板材强度增大,伸长率降低,退火再结晶晶粒尺寸减小;延长退火保温时间,两种合金屈服强度都有所降低,合金显微组织再结晶晶粒随着退火保温时间延长逐渐增大,伸长率逐渐增加。     

汽车用超细晶镁合金轧制工艺研究

研究了轧制工艺对超细晶AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在试验条件下,轧制道次少于4次时镁合金组织中没有裂纹或微孔;轧制道次大于4次时,镁合金表面出现微小裂纹。随着轧制道次增加,镁合金抗拉强度、屈服强度和伸长率先增加后减小,轧制道次为4次时达到最大值。随着轧制温度的增加,镁合金组织晶粒尺寸增大,抗拉强度和屈服强度降低。最佳轧制工艺参数为:轧制温度200℃、轧制道次4次。此时获得最佳抗拉强度428 MPa,屈服强度332 MPa,伸长率为8.8%。     

表面机械研磨处理对AZ31镁合金力学性能的影响

通过表面机械研磨处理在AZ31镁合金表层制备了局部变形层组织,并测试了性能随组织的变化规律。结果表明,表面机械研磨处理可以制备出母材-孪晶-纳米晶的梯度结构。在相同的研磨时间下,大晶粒样品相较小晶粒样品形成的纳米层更厚,并且大晶粒样品在研磨2 h后纳米层厚度趋于稳定。在表面机械研磨处理过程中,基面织构的强度随研磨时间的增加先大幅降低后逐渐升高。显微硬度沿板材厚度方向先减小后增大。断口形貌分析表明,断口边缘断裂模式为韧脆混合断裂,芯部断裂为塑性断裂,样品断裂是裂纹由表面向芯部扩展的结果。表面机械研磨处理制备纳米晶的机理是位错聚集在孪晶界形成细小的高能亚晶,高能亚晶发生动态再结晶获得纳米晶。     

Ag对Al—Cu—Mg合金拉伸延性的影响

通过实验和理论计算研究Al-Cu-Mg-(Ag)合金的拉伸延性.研究表明:Al-Cu-Mg-(Ag)合金的拉伸延性与析出相的体积分数和尺寸有重要关系:析出相体积分数的增加将减小位错的有效滑移距离,从而降低合金的拉伸延性;在时效过程中,合金的拉伸延性首先随着时效时间的延长而降低,达到时效峰值后,拉伸延性随着时效时间的进一步延长而增大;Ag的加入可以提高Al-Cu-Mg合金中析出相的体积分数和强度,但降低合金的拉伸延性:通过控制时效时间虽然可以提高合金的拉伸延性,但同时将降低合金的屈服强度.     

时效处理对Al-Cu-Li合金冷轧板材微观组织和力学性能的影响

利用SEM、TEM和拉伸性能测试方法研究时效时间(时效温度180℃)对Al-Cu-Li合金冷轧板材微观组织和力学性能的影响。研究结果表明:实验确定Al-Cu-Li合金的最佳时效时间为15 h,此时时效处理得到的TEM图中峰值时效析出相包括δ'、T1、θ'与S'相。由合金断口形貌发现主要发生了沿晶断裂与穿晶断裂,生成了部分小尺寸韧窝。随着时效时间的增加,Al-Cu-Li合金的时效硬度先增加后降低,屈服强度和拉伸强度单调增加,伸长率单调减小。时效时间15 h下合金的硬度、屈服强度、拉伸强度和伸长率分别为142 HV、338 MPa、292 MPa和8.4%。     

液氮下表面纳米化处理对纯铜力学性能的影响

通过改装表面机械研磨设备,在液氮下制备出纯铜表面纳米化样品。通过显微硬度仪、拉伸试验仪、光学显微镜对样品的硬度、拉伸强度、微观组织进行测试分析。结果表明,经过液氮表面纳米化处理的纯铜样品,表面形成了硬度及晶粒尺寸逐渐变化的梯度结构;经液氮表面机械研磨(LN-SAMT)处理后,材料屈服强度提高3倍,均匀伸长率略微降低;梯度层中存在大量孪晶;样品梯度层与粗晶基体的断口呈现两种不同形貌。     

工艺参数对汽车用铸造新型合金性能的影响

采用不同的工艺参数进行了新型车用镁合金Mg-5Al-1.5Zn-0.5Ce-0.5Sr的低压铸造,并研究了工艺参数对其显微组织、物相组成和力学性能的影响。结果表明,在浇注温度680~730℃、充型时间10~22 s时,随浇注温度的增加或充型时间的延长,合金晶粒先细化后粗化,平均晶粒尺寸先减小后增大,抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均先增大后减小;但对合金的物相组成、拉伸断裂机制无明显影响。优化的工艺参数为浇注温度705℃和充型时间16 s。     

挤压温度对汽车用新型镁合金组织和性能的影响

为了研究挤压温度对汽车用Mg-Al-Zn-Ti新型镁合金组织和性能的影响,分别采用5种挤压温度进行了汽车用Mg-AlZn-Ti新型镁合金的挤压试验,并进行了显微组织和力学性能的测试和分析。结果表明:随着挤压温度从230℃增至350℃,合金的平均晶粒尺寸先减小后增大,其抗拉强度和屈服强度均呈现先升高后降低的变化趋势,而断后伸长率在较小变化范围内呈现先降低后升高的变化趋势。挤压温度为320℃时,合金的晶粒尺寸降至最小,其力学性能表现最佳,较230℃挤压时平均晶粒尺寸减小约9μm,抗拉强度和屈服强度分别增大31和32 MPa。因此,汽车用Mg-Al-Zn-Ti新型镁合金的挤压温度优选为320℃。