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。     

表面机械研磨对Mg-3Al-1Zn合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和拉伸力学性能测试等手段,对不同表面机械研磨时间处理的Mg-3Al-1Zn合金的显微组织和力学性能进行研究。结果表明,随着表面机械研磨时间的增加,Mg-3Al-1Zn合金板材的梯度纳米结构表面层厚度逐渐增加,且在表面机械研磨时间超过6 min后增加幅度较小;随着表面机械研磨时间的延长,表层晶粒的平均尺寸没有明显降低,但是微观应变有所增加,Mg-3Al-1Zn合金的抗拉强度和屈服强度逐渐上升,而断后伸长率逐渐降低。     

机械研磨对5A02合金组织与力学性能的影响

采用电子背散射衍射(EBSD)、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)等手段,研究了机械研磨对冷轧态和连铸连轧态5A02合金显微组织和力学性能的影响,探讨了机械研磨的作用机制。结果表明,采用表面机械研磨的方法可在5A02合金表面形成结合紧密的梯度纳米结构层,随着机械研磨时间的增加,梯度纳米结构层的厚度逐渐增大,晶粒尺寸有逐渐降低的特征;无论是冷轧态还是连铸连轧态,表面机械研磨后5A02合金的抗拉强度和屈服强度会随着机械研磨时间的延长而逐渐增加,但是断后伸长率有所降低;经过机械研磨后,5A02合金的显微硬度有沿着厚度方向梯度变化的特征,表层区域的硬度相对较高,这主要与晶粒细化和位错强化有关。     

表面机械研磨对AZ31合金组织与性能的影响

采用机械研磨的方法对AZ31合金进行了表面纳米化处理,研究了机械研磨时间对AZ31合金显微组织、显微硬度和拉伸力学性能的影响。结果表明,随着表面机械研磨时间的延长,AZ31合金梯度纳米结构层厚度呈现先增加而后降低再上升趋势。表面机械研磨4和15 min时,梯度纳米结构层达到90μm以上;表面机械研磨处理可以在AZ31合金心部获得一定体积分数的孪晶组织;表面机械研磨处理可以使AZ31合金的抗拉强度、屈服强度均呈现出不同程度的增加,而断后伸长率有所降低;AZ31合金适宜的表面机械研磨时间为4 min。     

机械研磨对医用Mg-6Al-2Ca合金表面组织和性能的影响

通过SEM、表面性能分析和电子拉力试验等手段,研究了表面机械研磨处理对医用Mg-6Al-2Ca镁合金表面组织和力学性能的影响。结果表明:经表面机械研磨处理后,合金表面晶体生长更为规则,其晶粒平均尺寸也越来越细化。随着表面机械研磨时间的增加,合金表面粗糙度和显微硬度也随之增大,表面接触角随之减小。表面机械研磨后,镁合金的拉伸强度和屈服强度增大,而塑性有所降低。机械研磨45 min后,合金的拉伸强度和屈服强度分别增加了29.2%和44.5%,伸长率降低了31.6%。镁合金断口以准解理断裂为主,撕裂棱和尺寸较小的空洞明显增多,表面机械研磨处理时间增加,减小了韧窝数量。     

表面机械研磨处理对镁合金AZ80组织和性能的影响

对轧制态AZ80镁合金板材进行了表面机械研磨处理。借助显微组织观察、拉伸性能测试、硬度测试、摩擦磨损测试等方法,研究了机械研磨处理对AZ80镁合金组织和性能的影响。结果表明,AZ80镁合金经3 min的表面机械研磨处理后,表面形成了85μm的超细晶层,晶粒大小从表层到中心呈梯度变化分布。抗拉强度提高了17.0%,屈服强度提高了26.4%,伸长率降低了47.7%,表层硬度提高了53.2%,硬度影响区域400μm。与原始试样相比,载荷小于30 N时,经表面研磨处理试样的耐磨性能更好;载荷大于30 N以后,表面研磨处理试样的磨损性能反而更差。     

基于云计算的铝合金宽幅板材轧制工艺优化

基于云计算技术,构建了铝合金宽幅板材轧制工艺优化系统,并对优化轧制工艺获得的5083铝合金宽幅板材的显微组织、物相组成和力学性能进行了测试与对比分析。结果表明,经云计算系统优化轧制工艺获得的5083铝合金宽幅板具有更佳的力学性能,450℃抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到246、98 MPa和32.4%;当测试温度从室温提高到450℃时,与常规轧制相比,云计算系统优化轧制5083铝合金宽幅板材的抗拉强度降幅从67.3%变为11.8%,屈服强度降幅从71.2%变为15.5%。     

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...     

连铸连轧6201电工铝合金的组织性能演变规律

采用金相显微镜、涡流导电仪、拉伸试验机和扫描电镜研究连铸连轧过程中6201电工铝合金显微组织、导电性能和力学性能的演变规律。结果表明,随着连铸连轧道次的增加,6201铝合金显微组织晶粒被细化,电导率降低,抗拉强度提高,伸长率降低。经过15道次连续轧制后,6201铝合金电工圆铝杆的电导率为51.4%IACS,抗拉强度和伸长率分别为211MPa和14.2%,与6201铝合金连铸坯相比,其电导率下降了2.65%,抗拉强度提高了12.83%,伸长率下降了7.19%。     

2024铝合金表面机械多重碾磨微纳米化研究

为提高2024(Al-Cu-Mg系)合金的力学性能,采用表面机械多重碾磨(MMGS)技术对其表面进行2道次的塑性变形。利用显微硬度测试、力学性能测试、透射电镜以及扫描电镜等测试手段,研究了经表面碾磨加工后的商用2024铝合金的显微硬度、力学性能和微观结构变化。结果表明,与T351状态相比,商用2024铝合金表面经过碾磨处理2道次后表层显微硬度(HV)最高可达185,提高了18%;屈服强度可达475 MPa,提高了22%;抗拉强度可达498 MPa,提高了16%;同时保持较高的伸长率。表层的晶粒被细化,平均尺寸约为800nm,表明MMGS方法是2024铝合金表面微纳米处理有效的方法之一。     

薄板连铸连轧30CrMo钢组织性能研究

通过对厚度为3.5 mm和2.2 mm的连铸连轧薄板和传统热轧12 mm板材进行淬火和回火处理,研究了连铸连轧和传统热轧30Cr Mo钢板的组织和力学性能演变,并对拉伸断口形貌进行了观察。结果表明,连铸连轧态、淬火态和淬回火态3.5 mm和2.2 mm薄板的显微组织相对于传统工艺下12 mm钢板更加细小和均匀;经过淬火和回火处理后,连铸连轧薄板和传统热轧钢板的硬度均有明显提升;连铸连轧30Cr Mo钢板在淬、回火处理后的抗拉强度和屈服强度明显提高,而断后伸长率有所降低;传统热轧30Cr Mo钢板淬、回火处理后强度略有提升,而塑性有一定程度降低。     

Al-Cu-Mg-Mn-Zr合金强韧化技术研究

分别采用普通连铸和电磁连铸法制备了Al-4Cu-1.4Mg-0.6Mn-0.14Zr铸锭,进行了铸态显微组织、力学性能及断口形貌的对比分析.结果表明,与普通连铸相比,由于电磁场产生的成形压力和电磁搅拌力的双重作用,电磁连铸铝合金表面光洁、内部组织均匀细小,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别提高了8.3%、5.1%和17.6%.将铸锭进行挤压比为5:1的挤压加工,然后进行固溶处理+自然时效96 h的热处理,获得T4态的铝合金棒材.在固定时效参数条件下,研究了固溶时间对微观组织、力学性能及断口形貌的影响.结果表明,随着固溶时间的增加,合金的强度逐渐升高,在固溶时间60 min时合金具有良好的综合性能,抗拉强度为538 MPa,伸长率为23.3%;而继续延长固溶时间至90 min,合金的塑性下降.     

汽车用6082铝合金时效工艺研究

以加压成形工艺制备了6082铝合金。合金经530℃×25 min的固溶处理后,进行了不同温度和时间的时效处理试验。利用显微组织观察、硬度测试、拉伸性能测试等测试分析手段,研究了不同时效处理对6082铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着时效温度的升高,6082铝合金试样晶内和晶界析出的强化相逐渐增多。200℃时效试样组织中晶粒明显增大,且析出相粒子有所长大。经180℃×8 h时效处理的试样,组织中大量强化相粒子弥散分布在晶内和境界处,晶粒也未明显长大。铸态6082铝合金试样经530℃×25 min+180℃×8 h的固溶时效处理,试样强化效果最佳,合金的抗拉强度、屈服强度和硬度分别达到317.5 MPa、307.4 MPa和143.4 HV,其中抗拉强度比铸态试样提高了68.4%。     

薄板坯连铸连轧30CrMo带钢的组织与力学性能

利用金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机、冲击试验机、硬度计等设备分析了CSP工艺生产的30CrMo带钢热处理前后的显微组织和力学性能.结果表明,30CrMo带钢连铸连轧组织由铁索体+珠光体组成,淬火后的显微组织为板条马氏体+针状马氏体,淬火和低温回火后显微组织为回火马氏体.30CrMo带钢连铸连轧态的硬度、抗拉强度、屈服强度分别为25.6 HRC、1074 MPa、1032 MPa;淬火后硬度升高至52 HRC;在淬火+低温回火后,30CrMo带钢硬度、抗拉强度、屈服强度分别为50.5 HRC、1402 MPa、1320MPa.     

液氮下表面纳米化处理对纯铜力学性能的影响

通过改装表面机械研磨设备,在液氮下制备出纯铜表面纳米化样品。通过显微硬度仪、拉伸试验仪、光学显微镜对样品的硬度、拉伸强度、微观组织进行测试分析。结果表明,经过液氮表面纳米化处理的纯铜样品,表面形成了硬度及晶粒尺寸逐渐变化的梯度结构;经液氮表面机械研磨(LN-SAMT)处理后,材料屈服强度提高3倍,均匀伸长率略微降低;梯度层中存在大量孪晶;样品梯度层与粗晶基体的断口呈现两种不同形貌。     

表面机械研磨处理对316L不锈钢组织和性能的影响

对2.8mm厚的316L不锈钢板的上下表层进行机械研磨处理(SMAT),对经过不同时间的SMAT后的样品的表层组织进行金相观察,并测量SMAT不同时间的样品的硬度、抗拉强度.结果表明,经过表面机械研磨处理不同时间后,在316L不锈钢板表层获得了不同厚度的表面强化层,强化层组织为沿厚度方向由纳米晶层向微米晶层过渡的梯度组织;随着SMAT时间的增加,总的强化层厚度增加;表面组织的变化导致了表面硬度明显增加,整体材料的屈服强度增加;表面机械研磨处理时间对性能的影响并非线性增加,表面硬度和整体材料的屈服强度在处理5min时增加显著,处理时间继续增加到15、30和60min,它们的增加速度很小.拉伸断口表面形貌的扫描电镜观察表明,经过5min处理后的样品,表层的剪切唇变形区域面积增加,断口微观特征为长条状的韧窝,但是随着处理时间的增加,剪切唇区的尺寸并没有继续增加,而是开始下降,表面硬化区域的增加造成了塑性变形能力的下降.     

液氮球磨5083合金和B4C/5083复合材料的拉伸性能

利用液氮球磨法制备了5083铝合金和B4C/5083复合材料,对该材料的微观结构和拉伸性能进行了研究.结果表明,液氮球磨5083合金和商业用5083、5083-H343材料相比,屈服强度分别提高了193%和35%;抗拉强度分别提高了72%和37%.加入增强相B4C后,B4C/5083复合材料的屈服强度和抗拉强度比5083合金提高,而伸长率降低,其原因是加载过程中载荷在基体和增强相间传递和高硬度的B4C所致.     

火焰矫形中水冷对5083铝合金组织与力学性能的影响

对船用5083铝合金火焰矫形进行了研究,采用同步水冷降低了合金的高温停留时间。通过显微硬度、拉伸和金相试验研究了高温停留时间对5083铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,矫形区域内显微硬度均低于母材,但采用同步水冷时平均硬度下降4.4 HV,而不采用水冷时显微硬度比母材下降11.6 HV;与不采用水冷的试样相比,同步水冷试样平均屈服强度上升9.16 MPa,平均抗拉强度上升1.64 MPa,但伸长率有所下降;采用同步水冷减少了晶粒长大倾向和析出相的尺寸和数量。     

退火处理对5083铝合金组织和性能的影响

研究了退火温度和保温时间对5083铝合金组织与性能的影响。结果表明,冷轧态5083铝合金具有典型的纤维状组织,当退火温度为250℃时,合金保持轧制态的流线组织,仅发生部分再结晶。退火温度升高到300℃时,合金基本完成再结晶。其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为265 MPa、118 MPa和20.5%。     

固溶时效对2524合金板材组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验机等,研究了固溶时效处理对大应变轧制2524铝合金板材显微组织及力学性能的影响。研究表明,轧制态2524铝合金中轧制面组织呈纤维状且存在大量的Al_2Cu和Al_2CuMg相。合金在455～495℃之间,固溶处理温度越高,时间越长,粗大的第二相溶解越充分。2524铝合金经495℃×60min固溶处理后,析出相基本溶解,2524铝合金的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为412.6 MPa、350.7 MPa和17.9%,合金经505℃固溶处理后,出现过烧组织特征,力学性能降低。合金经时效处理后强化相均匀析出,合金性能得到强化。合金经190℃×6h时效处理后,2524铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为464.6MPa、395MPa和22%。