高电导率高屈服强度铝合金的研制

用正交试验法对比分析了纯铝合金中添加Fe、Cu、Mg、Zn对其电导率及屈服强度的影响程度;并由此进行成分配比,通过挤压加工试验,研制出一种高电导率高屈服强度铝合金型材,H112状态电导率达60%IACS左右、屈服强度σ0.2大于90MPa.     

高电导率高屈服强度铝合金的研制

用正交试验法对比分析了纯铝合金中添加Fe、Cu、Mg、Zn对其电导率及屈服强度的影响程度;并由此进行成分配比,通过挤压加工试验,研制生产出一种高电导率高屈服强度铝合金型材,H112状态电导率达60％ IACS左右、屈服强度σ0.2大于90MPa。     

高强高导热过共晶铝硅合金组分优化设计

市场对铝合金性能的要求多方面,既有高强、高导热,也有低密度、低膨胀系数等要求。文章在日标AC9B铝合金标准成分范围内,采用CALPHAD热力学计算方法,模拟不同元素质量分数下铝合金的综合性能,包括屈服强度、导热率、膨胀系数、电导率、密度、拉伸强度、泊松比、杨氏模量等,建立合金性能与合金元素质量百分数之间的函数关系及多元线性规划问题,求解获得合金最优性能及合金组分,为高强高导热铝合金组分的优化设计提供理论依据。     

非调质钢的高应力疲劳强度

通过拉力试验，拉－压疲劳试验和对显微组织的观察，研究了合金元素对各种基体组织的钢的抗拉强度性能和高应力疲劳强度的影响。疲劳强度与０．０１％屈服强度有很大关系。每种显微组织的疲劳强度和０．０１％屈服强度之间有着不同关系。当０．０１％屈服强度不变时，贝氏体组织的疲劳强度最高，铁素体、珠光体疲劳强度次之，回火马氏体的疲劳强度最低。通过增加Ｖ含量，可以提高铁素体、珠光体组织钢的０．０１％屈服强度。因此，添     

7075-T73511铝合金热处理工艺研究

通过正交试验分析不同的热处理制度对7075铝合金力学性能及电导率的影响规律,解决了7075铝合金热处理后力学性能与电导率难以同时满足标准的问题。研究结果表明,二次固溶时间对7075合金的电导率影响最大。在满足标准的前提下,最佳处理工艺为:预应变1%+二次固溶462℃×150 min+双级时效(105℃×8 h+175℃×10 h),此时屈服强度为488MPa,抗拉强度为552 MPa,伸长率为16.5%,电导率为39.5%IACS。     

热处理对6101B铝合金组织与性能的影响

为了研究淬火时效制度对6101B铝合金组织及性能的影响,通过正交试验分析不同的淬火时效制度,对6101B铝合金力学性能、硬度及电导率的影响规律。研究结果表明,时效温度对6101B合金的电导率影响最大,其次为时效时间、淬火时间、淬火温度。在满足标准的前提下,获得最大电导率的最佳淬火时效工艺为500℃×60min+220℃×11h,此时屈服强度为204.8MPa,抗拉强度为222.8MPa,伸长率为16.7%、硬度为46.7HB、电导率为32.52MS/m,在此制度下,微观组织中含有细小颗粒状强化相。     

新型高强高韧Al-Zn铸造铝合金的组织与性能

制备了一种新型的高强高韧Al-Zn铸造铝合金,考察分析了铸造铝合金的组织、强度与表面硬度。结果表明:新型高强高韧铸造铝合金具有强度高、韧性好、硬度高、耐高温、制备成本低等优点,不需进行任何热处理,合金铸态时抗拉强度375MPa、屈服强度300MPa、延伸率6.0%以上。在室温自然时效72h后,合金的硬度为132HB或90HBa;在经320℃/30min加热处理后,合金硬度略微下降至85HBa或120HB左右,有着良好的高温性能,适用于铸造铝合金鞋模等模具和机械受力结构件的生产制造。     

高强高导稀土铝合金导线的热处理工艺正交试验优化

采用正交试验设计方法对稀土铝合金导线的热处理工艺进行优化,并对稀土铝合金导线的力学性能和导电率进行了系统的分析检测。结果表明:对稀土铝合金导线强度和导电率影响最明显的因素是时效温度,其次是固溶温度和固溶时间,最不明显的因素是时效时间。稀土铝合金导线的最优热处理工艺为:530℃固溶1h,190℃时效12h。经最优热处理工艺热处理后,稀土铝合金导线可以获得最优的强度和导电率匹配关系,稀土铝合金导线具有高强度和高导电率,其抗拉强度为322.6MPa,屈服强度为266.5MPa,伸长率为6.44%,导电率为56.1%IACS。     

高电导率Al-Mg-Si铝合金挤压材研制

在电力、电器行业,Al-Mg-Si铝合金的应用非常广泛,但对材料的电导率要求相对较高。本项目通过对AlMg-Si铝合金中Mg、Si成分配比进行精细调控,并结合人工时效工艺参数优化,获得使Al-Mg-Si铝合金挤压材力学性能和电导率达到良好匹配的多种工艺方案。试验表明,在220℃的过时效热处理工艺下,最容易使Al-Mg-Si铝合金挤压材强度和电导率达到较佳匹配;相比于其它成分配比,A试样(Al-0.43Si-0.30Mg-0.21Fe)在各种热处理工艺下均表现出最低的相对电导率;而成分配比为Al-0.43Si-0.44Mg-0.10Fe的B试样经220℃×5h时效处理,抗拉强度可达158MPa,且相对电导率达59%IACS;成分配比为Al-0.49Si-0.47Mg-0.18Fe的D试样经220℃×5h时效处理,抗拉强度可达185MPa,且相对电导率达58.4%IACS。     

喷射成形7055铝合金锻件的高温力学性能

对喷射成形7055铝合金挤压棒材进行自由锻造及T74热处理(450℃/3 h+475℃/3 h固溶,120℃/8h+160℃/24 h时效),然后分别在室温下、以及加热到100,125,150,175和200℃下保温30 min后进行拉伸试验,待试样冷却到室温后,测定其电导率,观察其金相组织与拉伸断口形貌,研究7055铝合金锻件的室温与高温力学性能以及温度对合金组织的影响。结果表明,热处理后的7055铝合金锻件组织均匀、晶粒细小,并且具有较好的高温稳定性。合金的室温抗拉强度和屈服强度分别为632 MPa和607 MPa,伸长率为14.5%。随温度从100℃升高到150℃,合金电导率基本不变,合金的强度小幅下降;当加热温度从150℃升高到200℃时,电导率显著降低,强度大幅下降。合金的伸长率随温度升高而提高。在200℃下合金的抗拉强度和屈服强度分别为349MPa和335 MPa,伸长率为20%。在100~200℃温度范围内表现出塑韧性断裂特征。     

自然时效对7N01铝合金组织和性能的影响

通过电导率、力学性能测试和高分辨电镜分析研究了自然时效对7N01合金组织和性能的影响。结果表明:在自然时效中,由于过饱和固溶体不均匀析出与基体共格的析出相,合金电导率随着自然时效时间的延长逐渐降低,时效20 d后基本达到稳定状态。合金的强度随着时效时间的延长逐渐增大,在20 d后达到稳定,抗拉强度在400 MP以上,屈服强度在260 MPa以上,合金的延伸率在自然时效1 d后达到稳定值(约为15.5%)。稳定态合金的强化相主要为尺寸较小的GPⅡ区。此外,弯折试验表明合金具有良好的弯折性能,在自然时效10～60 d内未出现肉眼可见的裂纹。     

低阻高性能阳极钢爪材料开发设计及工业试验

阳极钢爪是电解铝阳极导杆与炭块间的连接结构,需要在电解环境下给电解槽传输强大的直流电流并夹持阳极碳块,因此需要其具有较高的高温强度、高温导电性以及较低的成本。当前阳极钢爪材料缺乏行业规范,生产原料、生产方式等控制不严格,使得钢爪存在电阻大、压降高、强度低等问题。针对这些问题开发了低阻高性能高强度阳极钢爪材料,并在某300 kA系列试验槽进行了工业试验。工业试验结果表明,低阻高性能阳极钢爪压降33.9 mV,较现用新钢爪降低42.7 mV,降电压效果显著,为电解槽进一步节能降耗提供了空间。     

Development in Conducting Bus of RE-Al Alloys

Four kinds of deformed aluminum alloys were tested. One kind of RE-A1-Mg-Si alloy, which possessed high conductivity and strength, was the first priority by contrast test, The large specification bus of conducting aluminum all oys was made by thermomechanical process during the industrial experiment. The properties of the bus are as follows:the tensile strength σb is 238 MPa, the conductivity (v.s. IACS) is 54.3%, and the current-carrying capacity is beyond 3.1kA during working process. This kind of RE-Al alloy bus has been applied to several electrical transmitting and transforming work.     

时效制度对工业规格喷射成形7055铝合金组织和性能的影响

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备大规格7055铝合金锭坯。锭坯经热挤压和双级固溶处理后,在不同时效工艺条件下进行双时效处理,测定时效态合金的抗拉强度(σb)、屈服强度(σ0.2)、伸长率(δ)、硬度(HRB)和电导率(γ),并观察其微观组织,研究时效制度对合金组织和性能的影响,并与120℃/24 h单级时效的合金样品进行性能对比。结果表明,锭坯经120℃/24 h时效处理后获得最高强度,抗拉强度(σb)高达725 MPa,屈服强度(σ0.2)为685 MPa,伸长率(δ)10.0%,硬度为96 HRB,电导率为30%IACS;双级时效后获得较好的塑性和抗应力腐蚀能力,但强度较低,且随着二级时效温度升高和时效时间延长,合金强度下降,伸长率增加,电导率提高。通过对正交实验结果进行分析,确定最佳双级时效处理工艺为:120℃/8 h+170℃/8 h,其综合性能最佳,σb、σ0.2和δ分别达到659 MPa、630 MPa和11.7%,硬度和电导率分别为95 HRB和39%IACS。与单级时效处理相比,电导率提高30%,抗应力腐蚀性能显著改善。     

均匀化工艺对稀土铝合金电工圆杆组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、导电率测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)等手段,研究了稀土铝合金电工圆杆的组织和性能随均匀化工艺改变而发生的变化。结果表明,均匀化处理可达到细化晶粒、均匀试样组织,净化晶界的效果。与单级均匀化相比,双级均匀化可以使枝晶间未溶物显著减少,且第二相较均匀弥散地分布在基体中。试样在410℃保温2小时后升至425℃继续保温1小时,将获得较佳的综合性能:抗拉强度102 MPa,导电率57.96%IACS;对该试样进行形变量为83%的轧制处理后,强度升高至178 MPa,导电率有所降低,为57.06%IACS。     

双级时效制度对7150铝合金微观组织和性能的影响

采用拉伸测试、电导率测试和透射电镜等手段研究了双级时效制度对7150铝合金的力学性能、电导率和微观组织的影响。结果表明:在本研究范围内,第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大;合金经过120℃/8h+160℃/6h,可以达到与单级峰时效处理相当的抗拉强度,并且电导率有明显提高;第二级时效温度为168℃时效时,相比在160℃进行第二级时效,合金在具有同等电导率水平时,损失的强度相对较多,但时效时间明显变短;120℃/8h+160℃/32h双级时效后,合金的抗拉强度为560MPa,屈服强度为520MPa,延伸率为11.5%,电导率22.7MS.m-1,晶内沉淀析出相以η′和η为主,晶界析出相完全断开。     

钒在铝合高强汽车板中的应用研究

在挤压态5754铝合金高强汽车板中添加不同含量的合金元素钒和锶,并进行了拉伸性能和热疲劳性能的测试与分析.结果表明,添加钒和锶有助于改善汽车板的拉伸性能和热疲劳性能.钒和锶的含量分别优选为0.6％、0.4％.与不添加钒元素相比,添加0.6％钒的汽车板抗拉强度和屈服强度分别增大16％、43％,主裂纹平均宽度和平均深度分别减小36％、35％.与不添加锶元素相比,添加0.4％锶的含钒汽车板抗拉强度和屈服强度分别增大8％、17％,主裂纹平均宽度和平均深度分别减小73％、65％.     

静电搪瓷用高强度热轧薄钢板的性能

 简述了工业生产高强度热轧薄钢板的成分和生产工艺，其室温组织由极细的铁素体晶粒和极少量的珠光体组成。模拟高温搪烧时，随着温度的提高和保温时间的延长，屈服强度和抗拉强度下降，伸长率提高。经857 ℃保温10 min后，钢板的屈服强度满足了不小于310 MPa的要求。预变形时的变形量对模拟高温搪烧后钢板的力学性能也会产生影响。所研究的钢板在制作热水器内胆时能满足耐压不小于12 MPa和2万次的压力循环试验要求。     

纳米碳管铝基复合材料组织与性能的研究

试验采用搅拌铸造法制备了纳米碳管增强铝基复合材料,对其显微组织、硬度、抗拉强度和电阻率进行了研究.结果表明:纳米碳管的加入能够细化复合材料晶粒,表面镀铜后可以抑制基体与增强体之间的界面反应,避免脆性碳化物的生成;复合材料的硬度和抗拉强度随着纳米碳管加入量的增加先增加后减小,纳米碳管的质量分数为1.0%时,达到最大值,与基体相比分别增加了34.8%和34.4%;纳米碳管的加入对基体的导电性影响不大.