工艺参数对TA2工业纯钛搅拌摩擦加工组织的影响

分别采用旋转速度为475、600和750 r/min,焊接速度为47.5和60 mm/min不同工艺参数对TA2工业纯钛板材进行搅拌摩擦加工(FSP),对不同参数下加工温度、加工后显微组织和硬度进行了分析。实验结果表明:FSP实现了组织结构的致密化和细化,搅拌头旋转速度对加工温度和加工后晶粒大小有很大影响,加工速度影响较小,旋转速度和加工速度变化对搅拌区中心硬度影响不大。     

TA2工业纯钛表面搅拌摩擦加工组织及性能

对TA2工业纯钛成功实现了搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing, FSP),研究FSP后搅拌区、热机影响区、热影响区组织特征,对比分析FSP加工区与母材的显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明：TA2工业纯钛表面经FSP后,搅拌区晶粒发生了剧烈的塑性变形、混合和破碎,实现组织结构的致密化、均匀化和细化;加工区平均硬度相对母材提高37.5%,当摩擦磨损圈数分别为1000、1500、2000 r时,摩擦磨损质量损失分别比母材减少31.4%、36.6%和46.4%,经FSP后TA2工业纯钛表面硬度和抗摩擦磨损性能明显提高     

工艺参数对AZ31镁合金搅拌摩擦加工微观组织的影响

对AZ31镁合金板进行了搅拌摩擦加工,研究了其工艺参数(不同轴肩尺寸和旋转速度)对搅拌区和热机影响区组织的影响.结果表明,轴肩尺寸和旋转速度对加工组织影响较大,采用合适的轴肩尺寸和旋转速度可以有效地细化加工组织,获得较好的力学性能.     

脉冲渗氧对工业纯钛表面摩擦磨损性能的影响EI北大核心CSCD

采用脉冲渗氧的方法在不同温度、时间下对工业纯钛进行渗氧处理,以改善其在应用过程中的耐磨损性能。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机分别对试样表层的特征峰强度、形貌特征、压痕硬度、表面摩擦因数及磨痕截面积进行测试。结果表明:经脉冲渗氧处理在工业纯钛试样表面形成氧化层和氧扩渗层;与连续渗氧试样和原始试样相比,700℃脉冲渗氧6 h试样的表面硬度最大,为15.39 GPa,约为同等参数下连续渗氧试样的1.7倍和原始试样的7.3倍;800℃脉冲渗氧4.5 h试样的摩擦因数和磨痕截面积最小,分别为0.24和317.44μm^(2).。试样的黏着磨损被明显削弱,耐磨损性能得到提高。     

搅拌摩擦加工SiC复合层对镁合金摩擦磨损性能的影响

研究了搅拌摩擦加工（FSP）AZ91D镁合金SiC复合层的微观组织和磨损性能。结果表明,复合层SiC粒子分布均匀,晶粒细小,成分均一,抗摩擦磨损性能较基体有大幅度提高。     

搅拌摩擦焊接头区域的摩擦磨损性能

通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况,得出在不同工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦系数的变化规律。实验结果表明:搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材,当正压力从50N增加到100N时,母材的失重量增加近6倍,母材的失重量在同等加载情况下是焊缝的10￣20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。     

搅拌摩擦焊接头区域的摩擦磨损性能

通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况，得出在不同工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦系数的变化规律。实验结果表明：搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材，当正压力从50N增加到100N时．母材的失重量增加近6倍，母材的失重量在同等加载情况下是焊缝的10-20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。     

镁合金强制冷却搅拌摩擦加工研究

采用强制冷却搅拌摩擦加工工艺对AZ31镁合金表面进行了表面改性加工,对比了强制冷却搅拌摩擦加工和未强制冷却搅拌摩擦加工工艺对组织的影响.结果表明,采用强制冷却搅拌摩擦加工工艺试样搅拌区晶粒细化明显,有效抑制了热影响区晶粒长大;经强制冷却搅拌摩擦加工后组织显微硬度最高达104HV,比母材硬度提高约79.3%.     

搅拌摩擦焊与氩弧焊接接头摩擦磨损性能研究

分别试验了LF2铝合金搅拌摩擦焊焊接接头与氩弧焊接接头的摩擦磨损行为，试验分为3个阶段进行，转数分别为480，1200，2400转。结果表明在相同的实验条件下，搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于氩弧焊接接头，其中第一阶段磨损失质量差别不大，后两个阶段搅拌氩弧焊接接头的磨损失质量是搅拌摩擦焊接头的4~6倍。氩弧焊接接头磨损表面呈现明显的塑性变形和表层剥落开裂迹象。搅拌摩擦焊接头磨损表面呈现轻微的疲劳磨损特征。     

工业纯钛TA2离子渗氮后的组织结构与真空摩擦磨损性能研究

为研究工业纯钛TA2经离子渗氮技术处理后的真空摩擦磨损性能,利用光学显微镜、白光三维形貌仪、X射线衍射仪和显微硬度计分别对渗氮前后材料的微观结构、表面形貌及表面粗糙度、相组成和硬度进行表征。采用真空摩擦磨损试验机对TA2渗氮前后的摩擦磨损性能测试后,使用白光三维形貌仪、扫描电镜及其附带能谱仪分析磨痕的表面形貌及磨痕表面的元素组成。结果表明:离子渗氮后,TA2表面形成的渗氮层主要由Ti N、Ti2N和α-Ti(N)等硬质相组成,厚度约为80μm,且表面HV硬度由1.40 GPa提升至12.60 GPa;离子渗氮处理使TA2在真空环境中的摩擦系数和磨损体积显著降低,从而有效减摩抗磨;然而在大气条件下,渗氮层的形成导致材料的摩擦系数和耐磨性均显著提高;此外,离子渗氮后材料的磨损机制也发生显著改变:在大气条件下,渗氮后样品的磨损机制由原始样品的磨料磨损、塑性形变及轻微粘着磨损共同作用转化为严重塑性形变、粘着磨损和材料转移,而在真空环境中,原始样品表面主要发生了粘着磨损、塑性形变同时伴有轻微的磨料磨损,而渗氮后材料磨损机制则为磨料磨损。     

Effect of Rotation Rate on Microstructure and Mechanical Properties of Friction Stir Processed Ni-Fe-Based Superalloy

In this work,friction stir processing (FSP) was applied to the high-strength and high-melting-point Ni-Fe-based superal-loy (HT700) for the first time with negligible wear of the stir tool.Different rotation rates were chosen to investigate the effect of heat input on microstructure and tensile properties at different temperatures of friction stir processed Ni-Fe-based superalloy.The results showed that with increasing rotation rate,the percentage of high-angle grain boundaries and twin boundaries gradually decreased whereas the grain size initially increased and then remained almost constant;the difference in tensile properties of FSP samples with rotation rates of 500-700 rpm was small attributing to their similar grain size,but the maximum strength was achieved in the FSP sample with a rotation rate of 400 rpm and traverse speed of 50 mm/min due to its finest grain size.More importantly,we found that the yield strength of all FSP samples tensioned at 700 ℃ was enhanced clearly resulting from the reprecipitation of γ'phase.In addition,the grain refinement mechanism of HT700 alloy during FSP was proved to be continuous dynamic recrystallization and the specific refinement process was given.     

强制冷却搅拌摩擦加工2024铝合金的组织性能研究

在强制冷却条件下对2024-T4铝合金板进行搅拌摩擦加工,分析了各区(母材区、热机影响区、搅拌区)的组织形貌特征,并研究了前进速度对加工区组织性能的影响。结果表明,从母材、热机影响区到搅拌区晶粒逐渐减小,搅拌区为均匀细小的再结晶组织,平均晶粒尺寸达1.9μm;母材大部分为大角度晶界,热机影响区主要为小角度晶界,搅拌区取向差分布呈双峰模态。搅拌区硬度和抗拉强度随前进速度增大而增大。     

搅拌摩擦加工Mg-Zn合金空蚀—腐蚀交互作用研究

采用搅拌摩擦加工(FSP)技术对铸态Mg-Zn合金进行表面处理,以提高其耐空蚀—腐蚀性能。使用SEM、EDS、XRD、显微硬度计观察和测定表面改性层的显微组织、元素分布、相组成和显微硬度,使用超声振动空蚀设备和电化学工作站研究其耐空蚀—腐蚀性能。结果表明:FSP技术能够细化和均匀铸态组织,消除成分偏析,提高材料表面硬度。FSP合金在人工海水中更易形成腐蚀产物膜,其保护性能更优,是FSP样品耐腐蚀性能提升的主要原因。铸态样品经FSP改性后硬度依然较低,故蒸馏水条件下的耐空蚀性能未获提升,但改性后合金良好的耐腐蚀性能提升了其在人工海水条件下的耐空蚀性能。     

镁合金表面高转速搅拌摩擦加工区的微观组织和耐腐蚀性能

目的 采用高转速搅拌摩擦加工技术在AZ31B镁合金表面制备一层组织结构均匀化和致密化的加工层,改善镁合金表面的耐腐蚀性能.方法 采用高转速搅拌摩擦加工技术对AZ31B镁合金表面进行单道次加工,并利用XRD、OM、EBSD、TEM和SEM分析不同转速下加工区的相组成、晶粒形貌、织构特征、二次相分布和表面腐蚀形貌,利用无纸...     

搅拌摩擦加工制备Al6061/SiC复合材料的耐蚀性研究

目的 利用搅拌摩擦加工技术制备纳米SiC铝基复合材料,研究经过纳米粒子的添加和FSP作用后,其耐腐蚀性能的变化及原因.方法 室温条件下,在3.5％NaCl溶液中,通过电化学阻抗谱和动电位极化曲线对试样的耐腐蚀性能进行检测分析.利用电子背散射衍射技术和透射电镜对3种试样的显微组织进行表征,研究耐腐蚀性能的变化机理.结果 ...     

搅拌摩擦加工铸态AZ31镁合金组织与性能研究

采用搅拌摩擦加工技术对铸态AZ31镁合金进行单道次加工,研究加工区域的微观组织和力学性能。结果表明：搅拌摩擦加工过程中,材料发生了剧烈的塑性变形,粗大的β-Mg17Al12相显著破碎,形成细小、均匀的再结晶组织。XRD分析表明,搅拌摩擦加工导致大量的β相固溶到镁合金基体中,产生固溶强化作用。搅拌摩擦加工后的试样平均HV硬度值为810 MPa,高于铸态AZ31镁合金的硬度值,抗拉强度比铸态AZ31镁合金提高43 MPa,延伸率提高4.3%,拉伸断口表现为微孔聚合剪切断裂特征。     

时效热处理对水下搅拌摩擦加工WE43镁合金的微观组织及力学性能影响

研究了铸造WE43镁合金在水下搅拌摩擦加工（SFSP）过程中的微观组织演变、后续时效热处理对SFSP试样微观组织及力学性能的影响。研究结果表明,SFSP显著细化了铸造WE43镁合金的晶粒尺寸,同时也将粗大的第二相破碎成细小弥散的不规则状颗粒。SFSP后,由于微观组织的细化及均匀化,材料的强度和伸长率均得到大幅提升。经过后续时效热处理后,由于β′′和β1相的大量析出,峰值时效试样的强度得到了进一步提高,伸长率则有所降低。断口形貌分析表明,SFSP试样的拉伸断裂模式更倾向于韧性断裂,而峰值时效试样的拉伸断裂模式为韧–脆混合断裂。