颗粒成形Al-Pb合金板材的微观结构与力学性能

研究了Al-8Pb-3Si-2Sn-1Cu(质量分数, %)合金的颗粒在挤压轧制成形时, 合金的微观结构与性能. 结果显示 Al-Pb合金颗粒中Pb分布在枝晶间隙或"嵌"在基体中; Al-Pb合金颗粒经挤压轧制及随后的退火, 合金板材中低熔点Pb, Sn第二相均匀地呈球形分布; 合金强度(σb)可达95.8MPa, 延伸率(δ)可达16.3%; 在变形过程中, Al-Pb合金颗粒的新生表面层中低熔点Pb, Sn第二相的重新分布影响材料的强度与延伸率.     

喷射成形钢/Al-Pb轴瓦合金复合板材的组织及耐磨性

对喷射成形制备的钢/Al-Pb合金复合板材的微观组织,轧制和退火处理后的组织及耐磨性进行了研究.喷射成形钢/Al-Pb合金复合材料中的Al-Pb合金层经变形量为50%的轧制和320℃×5 h的退火处理后,形成致密的组织,Pb相粒子尺寸仅为1～2μm,材料的耐磨性得到提高.     

机械合金化制备具有纳米相复合结构的Al-Pb互不溶体系中Pb相的粗化动力学和添加Cu对其粗化的影响

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了机械合金化制备的具有纳米相复合结构的Al-Pb互不溶体系中Pb相的粗化动力学和添加Cu对其粗化的影响。结果表明在573、623、673和723 K退火不同时间后，尽管Al-Pb纳米相复合结构合金中组成相的尺寸均在纳米量级，Pb相的平均颗粒尺寸与退火时间之间仍满足三次方定律。Pb相的粗化激活能为84.80 kJ/mol，此值接近于基体Al的晶界自扩散激活能。这表明Pb相的粗化受晶界扩散控制。添加Cu降低了Pb相的粗化速率，这与Cu在Al和Pb相的界面偏聚，降低了Al/Pb的界面能有关。添加Cu后，Pb相的长大激活能增加。     

机械合金化制备具有纳米相复合结构的Al-Pb互不溶体系中Pb相的粗化动力学和添加Cu对其粗化的影响（英文）

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了机械合金化制备的具有纳米相复合结构的Al-Pb互不溶体系中Pb相的粗化动力学和添加Cu对其粗化的影响。结果表明在573、623、673和723 K退火不同时间后,尽管Al-Pb纳米相复合结构合金中组成相的尺寸均在纳米量级,Pb相的平均颗粒尺寸与退火时间之间仍满足三次方定律。Pb相的粗化激活能为84.8 kJ/mol,此值接近于基体Al的晶界自扩散激活能。这表明Pb相的粗化受晶界扩散控制。添加Cu降低了Pb相的粗化速率,这与Cu在Al和Pb相的界面偏聚,降低了Al/Pb的界面能有关。添加Cu后,Pb相的长大激活能增加。     

纳米TiC对Al-Cu合金微观组织和性能的影响

研究了纳米TiC对Al-Cu合金铸态、轧态和热处理态微观组织和对热处理态力学性能的影响。结果表明,加入适量的纳米TiC颗粒,可以有效细化合金的微观组织。当TiC含量较小时,随着TiC含量的增加,合金在轧制变形过程中发生了动态再结晶,平均晶粒尺寸减小。当TiC含量超过0.5%(质量分数,下同)时,再结晶晶粒又逐渐长大粗化。当纳米TiC含量为0.5%时,合金的综合性能最优,与基体相比,抗拉强度和伸长率分别提升了约18.6%和7%。TiC/Al-Cu合金在热处理过程中产生了析出相和大量位错,这有助于提高材料的力学性能。     

高能球磨制备的Al-Pb纳米相复合结构合金中纳米相Pb的体积分数对其长大行为的影响

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了高能球磨制备的Al-Pb纳米相复合结构合金中纳米相Pb的体积分数对其长大行为的影响。结果表明尽管Al-Pb纳米相复合结构中组成相的尺寸均在纳米量级,不同体积分数的纳米相Pb的长大行为均遵循三次方定律。纳米相Pb的粗化速率随其体积分数的增加而增加,增加幅度大于理论在此成分范围内的预测。纳米相Pb的粗化激活能不随合金成分而变化。纳米相Pb的粗化受溶质原子沿溶剂基体的晶界扩散所控制。     

Mg-3.52Sn-3.32Al合金轧制板材的组织和力学性能

采用同步轧制工艺对Mg-3.52Sn-3.32Al合金挤压板材在603 K进行了小变形轧制实验,用XRD、OM、SEM和TEM分析了挤压板材和轧制板材的相组成和微观组织,并测试了室温拉伸性能。结果表明:热轧后,合金板材的相组成未发生变化,仍由α-Mg基体、颗粒Mg2Sn相和块状Mg17Al12相组成。但第二相大量析出,且发生明显的动态再结晶,晶粒尺寸为5～10μm。在细晶强化、加工硬化和第二相强化的共同作用下,轧制板材的综合拉伸力学性能显著提高,抗拉强度和屈服强度分别由挤压板材的270、193 MPa提高至332、297 MPa,提高幅度分别为23%和54%。此时,伸长率为5.0%。     

高能球磨制备Al-Pb纳米相复合结构合金中纳米相Pb体积分数对其长大行为影响（英文）

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了高能球磨制备的Al-Pb纳米相复合结构合金中纳米相Pb的体积分数对其长大行为的影响。结果表明,尽管Al-Pb纳米相复合结构中组成相的尺寸均在纳米量级,不同体积分数的纳米相Pb的长大行为均遵循三次方定律。纳米相Pb的粗化速率随其体积分数的增加而增加,增加幅度大于理论在此成分范围内的预测。纳米相Pb的粗化激活能不随合金成分而变化。纳米相Pb的粗化受溶质原子沿溶剂基体的晶界扩散所控制。     

液氮低温轧制Cu-Ag合金的织构演变和再结晶行为（英文）

对Cu-Ag合金在低温下进行大变形量轧制加工,研究其织构演化特征和力学性能,随后对轧制板材进行热处理,观察其退火行为。结果表明,与常温轧制板所表现的铜型织构不同,低温下轧制板材内的交滑移机制被抑制,而其主要织构特征为黄铜型织构,且板材的抗拉强度和屈服强度均有提高。退火后,低温轧制板内发生原位再结晶,其织构随机分布,而常温轧制板的退火织构主要为立方织构。利用金相和电子背散射衍射手段观察退火前后材料的微观组织,发现低温轧制时板材内动态回复过程被抑制,因而轧制后变形储能较高,退火时,与常温轧制板相比能在较低温度发生再结晶软化行为。     

轧制工艺对Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金显微组织和力学性能的影响

Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr铸态合金经525℃、16 h均匀化退火后,在500℃轧制成总变形量为84%的板材,轧制后在200℃进行时效处理。观察合金的微观组织变化,并测试合金的力学性能。结果表明:轧制变形明显细化了晶粒尺寸,轧制后组织中存在方块相和长条状相;轧制初期组织中存在大量孪晶,孪晶能很好地协调塑性变形,并诱发了孪生动态再结晶;随着轧制变形量的增大,孪晶数量减少,再结晶方式以晶界弓出形核为主。轧制T5态合金具有优异的高温力学性能,200、250、300和350℃时抗拉强度分别为392、381、251和112 MPa,350℃拉伸时伸长率达到107.0%。     

热挤压工艺对AZ31镁合金组织与力学性能的影响

在不同挤压条件下对AZ31镁合金进行了热挤压试验,并对挤压前后材料组织与力学性能的变化进行了分析.研究结果表明,AZ31镁合金热挤压时发生了动态再结晶,材料组织比铸态时细化,力学性能大幅度提高;AZ31镁合金挤压后的组织及力学性能受挤压温度及冷却方式影响,在本试验范围内,AZ31镁合金在623 K挤压后空冷得到的组织均匀细小,力学性能良好.     

高精度AZ31镁合金薄壁管件等温挤压后的组织与性能

研究了不同条件下AZ3l镁合金管材的等温挤压情况,并对挤压前后材料组织与力学性能的变化进行了分析.研究结果表明,AZ31镁合金热挤压时发生了动态再结晶,材料组织比铸态时细化,力学性能大幅度提高;在(653±10)K挤压温度范围内金属流动均匀,挤出管材尺寸精度较高,力学性能良好;从综合性能看,AZ31镁合金挤压产品的合适退火工艺为573 K × 2 h;此时管材的机械拉伸强度为260 MPa,伸长率为23%.     

半固态成形制备铝铅难混溶合金

通过机械搅拌半固态成形技术制备铝铅系难混溶合金.研究了温度对该合金铅颗粒晶粒尺寸和分布及固相率的影响.微观结构观察表明:通过强力的机械搅拌,可以把铝铅合金中的铅颗粒弥散均匀分布于基体合金中.随着温度的降低:合金的固相率增大,从630℃开始凝固到585℃合金固相率升到67%,呈非线性变化;初生α-Al颗粒在机械搅拌的作用下变得圆整;铅颗粒粒度趋于减小,分布分布趋于均匀、一致,与温度之间同样呈非线性变化;合金中铅含量测试表明,铅的含量处于5.80%左右.说明可利用机械搅拌结合半固态成形技术制备铝铅系难混溶合金.     

初始组织对热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金显微组织和力学性能的影响

对铸态Mg-6Al-2Ca-2Sm合金分别进行经固溶和固溶+时效处理获得不同初始组织试样,然后对不同初始组织的试样进行热挤压,研究了不同初始组织对热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：铸态合金经热挤压后发生明显的部分再结晶,显微组织得到显著细化;经固溶或固溶+时效处理能够改善合金组织,热挤压后合金显微组织分布更加均匀。初始组织分布能够改善热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金室温和高温力学性能,固溶+时效后进行热挤压,Mg-6Al-2Ca-2Sm合金具有最高的抗拉强度和延伸率。     

铸造Al-Pb轴承合金的组织和性能

利用一种新的搅拌铸造技术生产系列铸造铝铅合金,含铅量的变化范围在ω（Ｐｂ）－０￣２５％,试验中,研究了铸态铝铅合金的显微组织和力学性能。结果表明,在研究的含铅量范围内,铸态合 硬度、抗拉强度和虎率都随铅的质量分数的增加而下降。断口分析表明,随质量分数的增加断口特征逐渐由塑性向脆性转变。而摩擦磨损性能随铅的质量分数的增加有一最佳值,即铅的质量分数为１５－２０％时,其磨损量和摩擦系数最小。     

Effect of hot extrusion on microstructure and mechanical properties of quasicrystal-reinforced Mg-Zn-Y alloy

The microstructure and mechanical properties of as-cast and as-extruded Mg-Zn-Y alloy （Mg-11 %Zn- 0.9%Y, mass fraction） containing Mg3 YZn6 quasicrystal were studied. The eutectic icosahedral quasicrystal phase （I-phase） is broken and almost distributes along the extrusion direction, and fine I-phase with nano-size is precipitated during the extrusion. The a-Mg matrix grains are refined due to recrystallization occuring during the hot extrusion. Some {1012} twins are observed in the extruded ZW1101 alloy. And {0002}（1010） fiber texture is formed in matrix alloys after hot extrusion. The extruded alloy exhibits high strength in combination with large elongation at room temperature. The strengthening mechanism of the as-extruded alloy was discussed.     

半固态冷却方式对二次挤压Mg-3.88Zn-1.56Gd(wt. %)合金组织和力学性能的影响

本文研究了半固态(淬火或者空冷)以及热挤压对Mg-3.88Zn-1.56Gd(wt. %)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明半固态后淬火,第二相在合金中呈现纳米级共晶层片组织,而半固态后空冷,第二相在合金中呈三叉岛、块状和微米层片状。经过二次挤压,由于不完全再结晶,半固态+挤压后的合金均呈现典型的双峰组织。与未半固态直接二次挤压合金相比,半固态+挤压的合金均具有较高的强度。合金性能增强主要原因是由于双峰组织的形成,细小晶粒提供了晶界强化,未再结晶的粗晶粒则是通过抑制基面滑移,从而产生增强效果。其次要原因是准晶相的细化及其在基体中的弥散分布。     

颗粒形状对铜合金薄带表层断裂影响的数值分析

根据引线框架Cu—Fe-P合金精轧后表层断裂处形状各异Fe颗粒的组织几何形态，建立有限元数值分析模型，主要研究了不同Fe颗粒形状下残余应力对基体与界面处应力集中现象的影响。数值分析表明，随着颗粒尖角程度的增加，Fe颗粒和Cu基体界面处存在剧烈的应力集中和较大的残余应力，从而导致铜合金薄带表层断裂。因此在引线框架铜合金的生产过程中，应避免较大的尖角Fe颗粒存在。     

再结晶退火对Mg-1.5Y板材组织、织构及性能的影响

利用十字交叉轧制工艺制备了Mg-1.5Y合金板材,研究了再结晶退火(475℃/15min)对其微观组织、宏观织构、力学性能及成形性能的影响。结果表明,退火促使轧制板材发生强烈的静态再结晶,形成均匀的等轴晶组织。轧制态板材呈现出近圆形-双峰织构分布特征,(0002)面极点由法向(ND)向轧制方向2(RD2)倾转大约±20o;再结晶退火后,基面极点沿轧制交角方向发生劈裂,形成蝴蝶状-多峰弱织构分布特征,且晶粒取向更加随机化,最大极密度由轧制态的5.0降低至2.8。退火态板材的断后伸长率、杯突值分别达到30.5%、4.4mm,相对于轧制态分别提高了63%、42%。     

Microstructure Development during Extrusion of Mechanically Alloyed Powder

ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｕｒｉｎｇＥｘｔｒｕｓｉｏｎｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙＡｌｌｏｙｅｄＰｏｗｄｅｒＳｈａＷｅｉ（沙维）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｈｅＱｕｅｅｎ’ｓＵｎｉｖｅｒｓｉ...