机械球磨和热挤压制备超细晶5083铝合金的显微组织与力学性能

采用室温机械球磨、热等静压和热挤压工艺制备超细晶5083铝合金,利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对材料的显微组织进行分析和观察,并对所制备材料的化学成分、密度、硬度和拉伸性能进行测定,在理论分析的基础上,半定量估算各种强化机制对材料强度的贡献。结果表明:制备的超细晶5083铝合金的平均晶粒尺寸为322 nm,相对密度为99.72%,屈服强度和抗拉强度分别为560 MPa和566 MPa,断后伸长率为6.3%;断裂方式为微孔聚集型断裂;强化机制包括细晶强化、弥散强化、固溶强化、位错强化,其中以细晶强化和弥散强化的贡献最大。     

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。     

ECAP挤压对5083铝合金组织与力学性能的影响

研究了5083铝合金等通道转角挤压(ECAP)的室温拉伸性能.结果表明:5083铝合金经100℃、16道次ECAP挤压后,晶粒明显细化且第二相均匀弥散分布,合金的强度提高至480MPa;200℃、16道次ECAP挤压后,合金强度有所下降(约380MPa),但塑性显著改善(伸长率16％以上);降低ECAP挤压温度、增加挤压道次可获得更高的挤压硬化和细晶强化效果,在100℃ECAP挤压和200℃退火同样可提高该合金的抗拉强度和塑性变形能力.     

镧对锌铝合金显微组织和力学性能的影响

采用微合金化方法研究了微量稀土元素镧对锌铝合金显微组织和力学性能的影响.研究结果表明,稀土与合金熔液中的锌和铝反应生成的细小稀土化合物可作为α-Al相的有效异质形核核心,适量的稀土元素镧能阻碍初生η-Zn相枝晶的生长,细化锌铝合金的显微组织;适量的稀土元素使锌铝合金的抗拉强度和伸长率明显提高,稀土镧元素的最佳加入量为0.05%,此时锌铝合金具有较好的综合力学性能.     

5083铝合金厚板显微组织与力学性能的关系（英文）

采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究厚度为105 mm 5083铝合金热轧板的显微组织与力学性能,解释厚板力学性能不均匀性中存在的三大特征问题。结果表明:轧板厚度方向力学性能具有不均匀性,从表面到中心强度呈倒"N"形变化,伸长率呈半"U"形变化。在靠近表面的一个特殊层(第2层)上发现若干个由长纤维状晶粒(LFG)和短纤维状晶粒带(SFGB)构成的相似结构单元,这种长纤维状晶粒和短纤维状晶粒带的交替层状分布有利于通过分散集中在两者之间晶界线(BL)上的塑性变形来提高塑性。但是,在热轧过程中两种不同变形能力的晶粒会引起附加应力的交替分布,致使强度降低。越靠近轧板中心,越容易发生回复而非再结晶,这可能是近中心区域(第4层和第5层)强度存在一个不可忽视的差值的原因。     

表面机械研磨处理对热轧态Mg-Gd-Y合金微观组织和力学性能的影响

镁合金由于塑性变形能力较差,采用传统热轧工艺得到的晶粒组织往往较为粗大,导致力学性能不佳。本文采用表面机械研磨处理(SMAT)在热轧态Mg-Gd-Y合金中获得梯度组织,以提高合金的强韧性并揭示相关机理。热轧态合金在峰时效之后,强度显著上升但塑性急剧下降,这是因为沉淀相容易在粗晶内引起应力集中,诱发解理开裂、造成脆性断裂。SMAT试样在峰时效之后,强度相当、而塑性增加,显示了较好的强韧性。这是因为表面细晶层由于均匀变形能力较好导致延性断裂,阻碍了试样内部粗晶层解理开裂对试样截面的贯穿,从而抑制了早期开裂,使塑性得以提升。     

5083铝合金等离子-MIG焊接接头组织和力学性能

采用同轴式等离子-MIG焊工艺对5 mm厚5083铝合金试板进行对接试验,并对接头的组织和力学性能进行研究。结果表明,焊缝均为等轴晶组织,但晶粒大小分布不均匀,在熔合线边缘和焊缝中心出现细晶区,焊缝中心两侧和上下表面附近晶粒尺寸较大,部分熔化区宽度较大;焊缝区和热影响区显微硬度低于母材,焊缝最低硬度值为78 HV,约为母材硬度的85%;接头横向抗拉强度平均值为277 MPa,断后伸长率为7.34%,断裂位置在熔合线附近。     

电脉冲对6061铝合金超声滚压表面力学性能与显微组织的影响

采用三维数字显微镜、表面粗糙度测量仪、显微维氏硬度计、纳米压痕仪和扫描电子显微镜,研究了电脉冲辅助超声表面滚压对6061铝合金表面力学性能及组织的影响。结果表明,在500 N的静压力下,超声表面滚压加工使6061铝合金出现表面损伤。通过电脉冲辅助加工,当峰值电流密度Jm=18.83 A/mm2时,观察到表面微裂纹数量明显减少。与超声表面滚压相比,当Jm为18.83 A/mm2时,表面粗糙度Ra由0.30μm提高到0.07μm,表面硬度由114 HV上升为122 HV,强化层深度由300μm提升到500μm以上,表层晶粒得到细化。与原始试样相比,Jm=18.83 A/mm2时的表面摩擦系数降低,表面耐磨性提高。     

V对A380铝合金显微组织和力学性能的影响

研究了金属型重力铸造下不同V含量的A380合金的显微组织和力学性能。结果表明,在铸态下,A380合金添加V元素后生成了一种不规则块状的AlSiVFe相。随着V含量增加,AlSiVFe相的平均长度由15μm增至43μm,体积分数从0.3%增至1.65%,长针状β-Al_5FeSi相平均长度由47μm减至24μm。T6热处理后合金的相组成不变,富Fe相形态无明显变化,纤维状共晶Si转变为粒状或球状。随着V含量增加,铸态和T6态合金的力学性能均呈先增大后减小的趋势。当V含量为0.7%时,合金力学性能最优,T6态下其抗拉强度为244MPa,屈服强度为226MPa,伸长率为1.6%。     

轧制工艺对2524铝合金显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、拉伸试验机及显微硬度仪,研究了轧制温度对2524铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:2524铝合金铸态组织中存在大量枝晶结构和成分偏析,经均匀化处理后枝晶消失,成分偏析改善。2524铝合金经大应变轧制后晶粒沿轧制方向被拉长,晶粒内部和晶界处留存大量第二相。随轧制温度降低,2524铝合金强度、硬度升高,断后伸长率先升后降。在轧制温度25℃时,抗拉强度以及硬度达到最高,分别为328 MPa和106.5 HV;在轧制温度为200℃时,伸长率达到最大值(14%)。     

轧制工艺对7050铝合金显微组织和力学性能的影响

研究了轧制变形量和轧制温度对7050铝合金显微组织和力学性能的影响.当轧制变形量为30%时,轧制样品中大部分晶粒还基本保持铸态的枝晶形状;当变形量在70%以上时,铸态组织完全消失,并出现再结晶晶粒和亚晶组织.能谱结果表明,轧制样品中粗大的第二相为Al7Cu2Fe和Al2CuMg,AI7Cu2Fe相不溶于基体且呈链状分布,而Al2CuMg相部分溶于基体且呈球状分布.变形量为70%和90%样品的再结晶晶粒分数分别为1.25%和12.4%.变形量为70%样品的强度和硬度最高.当轧制温度为300℃时.时效后的样品中出现较多的再结晶晶粒;轧制温度升至430℃时,材料流变性变好.并且在轧制过程中更容易发生动态回复,使储存的变形能减少.再结晶晶粒明显减少,强度和硬度也达到最高.     

退火对表面机械研磨处理工业纯锆显微组织和残余应力的影响

对经表面机械研磨处理(SMAT)的工业纯锆进行不同温度的退火处理,采用偏光光学显微镜(PM)和透射电镜(TEM)对其表层显微组织进行表征,利用X射线应力仪、显微硬度计分别测试距试样表面不同深度的宏观残余应力场及硬度。利用Voigt函数拟合X射线衍射峰,分析不同退火温度下微观应变和位错密度的变化规律。结果表明：对于经退火的SMAT试样,随着退火温度的增加,试样表面残余压应力逐渐减小,且残余应力场深度、最大残余应力及其对应的深度均大幅度降低;不同退火温度下,微观应变及位错密度均随距表层深度的增加逐渐减小。     

表面机械研磨处理对Cu-4Ti合金组织及力学性能的影响

对Cu-4Ti合金分别进行45 min和60 min的表面机械研磨处理(SMAT),采用X射线衍射仪,光学显微镜,扫描电镜,显微硬度计等对处理不同时间的样品组织及力学性能进行了分析。结果表明,Cu-4Ti合金经表面机械研磨处理45 min和60 min后,表层晶粒尺寸分别达到了40.72 nm和17.12 nm,并且都出现了分界层,这与前人研究结果出现的过渡层截然不同。表面机械研磨方法可以强化金属表面,Cu-4Ti合金经SMAT 45 min和60 min后,表面硬度比基体分别提高了51%和56%。     

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。     

表面机械研磨对5052铝合金表面纳米化与性能的影响

研究了表面机械研磨处理(SMAT)对传统轧制和连铸连轧5052铝合金显微组织、物相组成、硬度和拉伸性能的影响.结果表明:进行SMAT前,连铸连轧5052铝合金的晶粒尺寸(7μm)要小于传统轧制5052铝合金的晶粒尺寸(13μm);进行SMAT后,传统轧制和连铸连轧5052铝合金在表层均会形成细小的晶粒尺寸梯度分布,而且...     

Zr对2E12铝合金显微组织和力学性能的影响

研究Zr元素对2E12铝合金T4态显微组织及力学性能的影响.结果表明:添加质量分数0.3%的Zr元素可以细化合金的铸态组织,使晶粒平均尺寸从42 μm降低至30 μm左右,并促使晶粒等轴化;锻造过程中Zr可以抑制合金的再结晶,防止晶粒长大,改善2E12-T4态的显微组织,提高合金的力学性能,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率分别提高5.4%、11.3%、9.7%和12.6%;合金的强化机理主要包括晶粒细化、颗粒弥散强化及形变强化.     

淬火介质对7050铝合金板材显微组织和力学性能的影响

采用硬度测试、室温拉伸和透射电子显微镜等手段研究了淬火介质对7050铝合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,当水淬、油淬和空气淬火时,合金板冷却速率依次减小,合金板时效后的硬度和室温拉伸性能依次降低。当冷却速率减小时,合金中析出了粗大的η平衡相,这不仅没有强化效果,反而减少了后续时效过程沉淀强化相的数量:此外在合金晶界附近形成了很宽的较基体更软的无沉淀析出带。     

挤压速度对6082铝合金管材显微组织和力学性能的影响

挤压速度不仅决定着生产效率,而且对挤压制品的显微组织和力学性能有着很大的影响。本试验探讨了不同挤压速度对6082铝合金管材显微组织和力学性能的影响。结果表明：挤压过程中坯料和模具的摩擦促进动态再结晶的发生;提高挤压速度,再结晶晶粒尺寸变大、再结晶面积增大;随着挤压速度的升高,管材的屈服强度和抗拉强度先降低后逐渐升高;当挤压温度为450℃、挤压速度为10 mm/s时,6082铝合金管材的力学性能最好。     

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。