抗Si"中毒"AlTiC-B晶种合金对ZL114铝合金组织和力学性能的影响

针对亚共晶Al-Si合金中粗大α-Al枝晶和Si致细化"中毒"难题,研制出一种抗Si"中毒"的AlTiC-B晶种合金.本工作研究了该晶种合金对ZL114铝合金微观组织和力学性能的影响,通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、布氏硬度计和万能试验机对ZL114铝合金进行了微观组织分析和力学性能测试.结果表明,加入质量分数为0. 3% 、0. 6%和1. 0%的AlTiC-B晶种合金后,ZL114合金粗大的α-Al枝晶得到了显著细化,晶粒尺寸由1 224 μm分别细化至186 μm、122 μm和116 μm;室温屈服强度从250 MPa分别提升至295 MPa、340 MPa和345 MPa,分别提高了18. 0% 、36. 0%和38. 0% .力学性能的提高主要归因于α-Al枝晶的细化,以及细化后共晶Si分布的均匀化.     

Al-Ti-C和Al-Ti-B对7050铝合金微观组织与力学性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),结合拉伸力学性能与维氏硬度测试,研究了Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C晶粒细化剂对含Zr的7050铝合金铸态、均匀化态以及时效变形态的微观组织演变规律、第二相析出行为及力学性能的影响。结果表明:在7050合金中,Zr元素会使Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C均发生细化"中毒现象",降低晶粒细化剂的细晶效果;与Al-Ti-1B相比,增大Al-Ti-0.2C晶粒细化剂的添加量对于缓解"Zr中毒"现象,细化晶粒更有效,且能够提高合金强度与硬度,并使合金保持较好伸长率;同时,使用Al-5Ti-0.2C晶粒细化剂的7050合金,其第二相的分布较使用Al-5Ti-1B晶粒细化剂更加弥散、均匀。     

电磁场对7050铝合金凝固组织和元素分布影响

为了研究中频电磁场对7050铝合金凝固组织和元素分布的影响,在未施加电磁场,施加1000Hz、6000A电磁场和1000Hz、4000A电磁场下进行7050铝合金凝固试验.利用金相显微镜和电子背散射衍射分析技术分析了锭坯微观组织,利用化学分析方法测定溶质元素沿锭坯边部到中心的分布情况.结果表明:外加中频电磁场有效地细化晶粒,影响溶质元素分布.未施加电磁场下,锭坯晶粒最大,发生反偏析;1000Hz、4000A电磁场下,锭坯晶粒次之,发生反偏析;1000Hz、6000A电磁场下,锭坯晶粒最细,发生正偏析.     

中间合金细化剂在铝合金中的应用及细化机理

摘要：综述了中间合金细化剂对铝合金晶粒细化处理的研究与应用现状。对已开发的Al—Ti—B，Al—Ti—C，Al—Ti—C-B和Al—Ti—B-RE等新型的中间合金细化剂进行了详细的比较。并对具有代表性的细化理论如包晶反应、碳化物一硼化物及组织遗传性进行了分析和讨论。但迄今还没有一种观点和理论能完全解释所有的晶粒细化现象和细化行为。     

Zr+Er及Zr+Y对Al-Mg-Si-Cu-Mn-Cr合金组织和拉伸力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸强度试验研究了0.3%Zr+0.2%Er和0.3%Zr+0.2%Y(质量分数)两种元素组合对Al-0.6Mg-0.9Si-0.5Cu-0.5Mn-0.2Cr合金热处理前后微观组织和力学性能的影响。研究结果表明,两种元素组合的加入均能细化铸态晶粒,其中Zr+Y改性合金的晶粒细化更明显,且两种改性合金铸态的强度和塑性均较基体合金提高。在热处理过程中,两种元素组合会影响合金中弥散相的析出,降低合金的弥散强化效果。最终,Zr+Er改性合金的强度较基体合金提高,而Zr+Y改性合金的强度则较基体降低,两种合金的塑性均较基体降低。     

AlTiC中间合金组织遗传性的研究

详细论述了采用不同铸造工艺制取的相同成分不同组织形貌的AlTiC中间合金。通过对比试验发现,不同组织形貌的AlTiC中间合金细化工业纯铝时具有明显不贩细化效果,AlTiC呈块状分布的AlTiC中间合金细化效果最好,其次是TiAl3呈梅花状和片状分布的AlTiC中间合金。借助金相显微镜、X射线衍射仪手段对其组织进行了分析对比,探讨了组织遗传对细化效果的影响,分析表明：3种AlTiC中间合金的相组织相同,均由αAl基体、TiAl和TiC组成,细化效果的差异由AlTiC中间合金的组织遗传效应造成的。     

Al-B-N中间合金对1070铝合金力学性能及导电性的影响

目的研究Al-B-N中间合金对1070铝合金力学性能和导电性的影响。方法向1070铝合金熔体中添加适量Al-B-N中间合金,借助其中的纳米AlN颗粒(AlN_P)强化铝基体,同时以AlB_2相去除铝中降低导电率的过渡族金属元素(如Zr,Cr,V等)。结果添加质量分数为2%的Al-B-N中间合金,1070铝合金强度由66MPa提高至85 MPa,导电率由60.14%IACS提升至62.12%IACS,较未添加之前分别提高了28.8%和3.2%,此时合金伸长率为35.8%。结论适量Al-B-N中间合金可以同时提高1070铝合金抗拉强度与导电率,实现协同强化。     

7050铝合金等通道转角挤压的有限元模拟及力学性能

采用有限元技术模拟7050Al合金等温等通道转角挤压过程,得到摩擦系数、挤压速度和挤压转角等挤压参数对7050Al合金变形区的应变分布和挤压载荷的影响规律.结果表明:挤压转角和摩擦系数对材料变形区的应变和挤压载荷的影响较大,挤压转角越小、摩擦系数越大时材料变形区的应变值越大,挤压载荷也越大;挤压速度对材料的应变和挤压载荷的影响很小.对经过挤压的材料进行拉伸实验,结果表明:在挤压初期,材料的抗拉强度随挤压次数的增加而很快增加,此后随挤压次数增加基本达到一恒定值,挤压转角越小材料的强度值增加越大.在单次挤压后,材料的延伸率很快下降,此后随挤压次数增加延伸率有回升的趋势.     

微量Ca对Mg-0.6Zr合金力学性能及阻尼行为的影响

研究了微量Ca对Mg-0.6Zr合金力学性能和阻尼行为的影响.结果表明, 微量Ca加入后的固溶强化和细晶强化作用提高了Mg-0.6Zr合金的强度和延伸率,同时由于Ca元素的加入及晶界数量增多对位错运动的进一步阻碍也降低了合金的应变振幅效应,从而降低了其阻尼性能,当ε=4×10-3时 Mg-Zr合金的阻尼Q-1＝0.13,而Mg-Zr-Ca合金为Q-1＝0.11.研究表明合金的阻尼行为可按G-L位错阻尼理论解释.     

温度对AlTiC中间合金内部组织及细化性能的影响

采用接触法来制备AlTiC中间合金.通过X-ray衍射和SEM扫描电镜及EDS能谱分析发现,随着温度的改变,TiC和Al3Ti粒子的形态和分布会发生相应的变化,而TiC和Al3Ti粒子的形态和分布的变化很大程度上影响着AlTiC中间合金的细化效果.研究结果表明:在800℃时,AlTiC中间合金对工业纯铝的细化效果最好.     

Al-5Ti-0.25C细化剂对2024铝合金组织及力学性能的影响

研究了Al-5Ti-0.25C细化剂对2024铝合金铸态显微组织及力学性能的影响。试验结果表明:未添加细化剂时,2024铝合金显微组织呈粗大的枝晶状,平均尺寸约为150μm;添加Al-5Ti-0.25C后,晶粒为细小的等轴晶。本试验条件下,最佳的细化剂添加量为0.3%,此时,2024铝合金的平均晶粒尺寸为56μm,其力学性能得到显著提高,抗拉强度和延伸率分别为382 MPa、2.60%,与未细化试样相比增幅分别为12.4%、69.9%。     

锻造变形量对7050合金组织和性能的影响

对两种不同锻造变形量的7050铝合金的组织和性能进行研究,分别考察组织均匀性、再结晶分数、粗大第二相比例和拉伸性能、断裂韧性等,分析锻造变形量对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,锻造变形量70%样品的再结晶分数(10%)和粗大第二相比例均小于变形量50%的样品,组织均匀性也更好;并且变形量70%样品的强度高出变形量50%样品约30 MPa,延伸率和断裂韧性也明显优于变形量50%的样品。因此,较大的变形量有利于获得均匀的组织和优异的综合性能。     

蠕变时效对7050铝合金板材组织与性能的影响

通过金相显微、透射电子显微、电子拉伸和剥落腐蚀实验研究了7050铝合金板材蠕变时效与人工时效的微结构及性能。结果表明:蠕变时效过程中施加的应力使板材不断产生变形,为η′析出相提供了大量形核点,析出相尺寸更加细小,特别是晶界无沉淀带较人工时效明显变窄,晶界析出相不连续。与人工时效相比,蠕变时效试样的抗拉强度和抗剥落腐蚀性能略有提高。     

高频机械振动对ZTC4凝固组织和性能的影响

研究了高频机械振动对ZTC4铸造钛合金的组织和性能的影响。试验结果表明,通过机械振动处理,钛铸件的晶粒度和力学性能没有明显的细化和提高,但可以使铸件的缩孔大幅减少。     

7050铝合金锻件固溶处理工艺优化研究

目的 研究不同固溶温度和固溶保温时间对航空某锻件7050铝合金组织和性能演变规律的影响,优化7050铝合金锻件的固溶热处理工艺参数.方法 通过采用金相组织观察、SEM分析、EBSD测试、导电率测试、室温拉伸性能测试等方法,对比研究合金组织变化如何影响力学性能.结果 随着固溶温度的升高(474～483℃),合金再结晶分数逐渐升高,峰值时效处理后,合金抗拉强度先升高后降低;固溶保温时间(2～5 h)对合金组织与拉伸性能的影响不明显;最优热处理工艺为477℃×4 h固溶处理,而后进行121℃×6 h+177℃×5 h双级时效.热处理后的力学性能:屈服强度为510 MPa,抗拉强度为558 MPa,伸长率为13.6％,电导率为22.7 MS/m.结论 与固溶时间相比,固溶温度对7050铝合金组织和拉伸性能的影响较大,对合理选择航空用7050铝合金锻件的热处理工艺具有指导意义.     

铝合金微弧氧化陶瓷层微观形貌与力学性能的不均匀性

利用直流脉冲微弧氧化电源于硅酸盐系电解液中对尺寸为200mm×200mm×1mm的LY12铝合金样品进行表面处理,采用扫描探针显微镜和纳米金刚石压头观察并测定了样品表面中心区域和边缘区域陶瓷层的微观形貌、弹性模量、硬度及抗擦伤性能的差异。结果表明:铝合金微弧氧化陶瓷层的弹性模量和硬度平均值不仅较Al2O3的理论值有较大差距,且样品平面内陶瓷层的形貌和性能也不均匀,中心区域陶瓷层的微孔密度大而孔径小,同时陶瓷层的厚度、弹性模量、硬度以及临界载荷平均值分别较边缘区域减小约25.0%、27.7%、25.6%和8.50%。     

7050铝合金热压缩变形的流变应力本构方程

对7050铝合金在应变速率为0.01～10s-1、变形温度为250～450℃条件下的流变应力行为进行了实验研究.结果表明:7050铝合金热压缩变形中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的增加而降低;通过线性回归分析计算出7050材料的应变硬化指数n以及变形激活能Q,获得了7050铝合金高温条件下的流变应力本构方程.