含钛镁合金新能源汽车型材挤压工艺优化

采用不同的挤压温度、挤压速度和挤压比进行了Mg-Al-Zn-Ti新型含钛镁合金新能源汽车型材的挤压试验,并进行了力学性能的测试与分析。结果表明:随挤压温度升高(300℃到400℃)、挤压速度增快(1 m/min到5 m/min)、挤压比增大(10到26)时,试样的抗拉强度和屈服强度均先增大后减小。与300℃挤压相比,挤压温度360℃时试样的抗拉强度和屈服强度分别增大17%、31%;与1 m/min挤压速度进行比较,采用挤压速度4 m/min挤压时试样的抗拉强度增大14%、屈服强度增大23%;与挤压比10相比,采用挤压比22进行挤压时试样的抗拉强度增大9%、屈服强度增大14%。Mg-Al-Zn-Ti新型含钛镁合金新能源汽车型材的挤压工艺优化参数:挤压温度360℃、挤压速度4 m/min、挤压比22。     

汽车用含钒镁合金的挤压温度优化

采用不同的挤压温度对汽车用含钒镁合金Mg-8Al-1Zn-0.5V试样进行了挤压成型,并进行了力学性能和显微组织的测试和分析。结果表明:挤压温度从300℃升高到425℃,合金试样的抗拉、屈服强度均先增大后减小,断后伸长率和平均晶粒尺寸均先减小后增大,组织和力学性能均得以改善和提升。与300℃挤压温度铸造时相比,375℃挤压温度下试样的抗拉、屈服强度分别增大了13.38%、14.57%,断后伸长率、平均晶粒尺寸分别减小了2.3%、18.11%。汽车用含钒镁合金Mg-8Al-1Zn-0.5V试样的挤压温度优选为:375℃。     

含钛镁合金材料的挤压工艺优化

为了优化Mg-5Al-1Zn-0.8Ti含钛镁合金的挤压工艺,在不同的挤压温度和挤压速度参数下对试样展开了组织和力学性能的测试与分析。结果表明:挤压温度从325℃增加到425℃,挤压速度由1 m/min提高到5 m/min,试样的平均晶粒尺寸先减小后增大,力学性能先提升后下降。与325℃挤压温度相比,400℃挤压温度下的含钛镁合金试样的平均晶粒尺寸减小了34%,抗拉强度和屈服强度分别增大了24%和29%,断后伸长率减小28%;与1 m/min挤压速度相比,3 m/min挤压速度下试样的平均晶粒尺寸减小了26%,抗拉强度和屈服强度分别增大12%和14%,断后伸长率减小21%。因此,Mg-5Al-1Zn-0.8Ti含钛镁合金的挤压工艺参数优选为:挤压温度400℃、挤压速度3 m/min。     

连续流变挤压与热处理对6061合金线材组织性能的影响

为探索铝材短流程制备工艺,以及制备高性能的铝合金材料,采用连续流变挤压成形技术制备了直径为9.5 mm的6061合金线材,研究了实验工艺条件及热处理工艺对连续流变挤压成形制得的6061铝合金线材的微观组织和力学性能的影响。结果表明：连续流变挤压制备直径为9.5 mm的6061合金线材最佳浇注温度为720℃,最佳挤压速度为0.157 m·s^-1;当时效温度由160℃升至175℃时,6061合金线材的抗拉强度由270.14 MPa升至274.11 MPa,断后伸长率由18.02%降至16.32%;时效温度继续升至190℃时,抗拉强度由274.11 MPa降至265.12 MPa,断后伸长率由16.32%降至13.16%;连续流变挤压制备的6061合金在535℃固溶3 h,175℃时效4 h后,与时效温度160和190℃相比抗拉强度最高,为274.11 MPa,断后伸长率为16.32%,与一般工业用铝及铝合金挤压型材标准下T6态6061合金线材相比,抗拉强度提高5.43%,断后伸长率提高104%。     

新型含钛镁合金汽车散热器的挤压工艺优化

采用不同的挤压温度、挤压速度和挤压比,进行了新型含钛镁合金汽车散热器的挤压成型,测试与分析其力学性能。结果表明:随挤压温度从320℃提高至420℃、挤压速度从1.5 m/min增大至3.5 m/min、挤压比从12增大至24,散热器的抗拉强度先增大后减小,断后伸长率变化幅度较小。新型含钛镁合金汽车散热器的挤压温度、挤压速度和挤压比分别优选为:380℃、2.5 m/min、20。     

浇注温度对新型钒微合金化铸造镁合金组织与性能的影响

采用不同的浇注温度对汽车零部件用新型含钒铸造镁合金Mg-9Al-1Zn-0.6V试样进行了铸造成型,并对制备的铸造镁合金显微组织、拉伸性能和耐腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明:随浇注温度从680℃升高到730℃,钒微合金化合金试样的抗拉强度先增大后减小,腐蚀电位于正移后负移,组织、拉伸性能和耐腐蚀得到改善。与680℃浇注温度铸造时相比,710℃浇注温度下试样的抗拉、屈服强度均增大了18 MPa,腐蚀电位正移了85 mV,断后伸长率仅减小了1%。钒微合金化镁合金Mg-9Al-1Zn-0.6V的浇注温度优选为:710℃。     

4032铝合金棒材生产工艺研究

通过对4032铝合金Φ200 mm棒材的热挤压和热处理工业实验,对挤压工艺进行了优化,并研究了热处理制度对其力学性能的影响。研究结果表明,4032铝合金最佳的挤压温度区间为380～430℃;最佳挤压速度为0.1～0.2 m.min-1。经510℃固溶30 min,160℃时效1.5 h后,挤压棒材具有最佳的综合力学性能,其屈服强度达344 MPa,抗拉强度达382 MPa,延伸率达6.25%。     

6101铝合金挤压型材力学性能及电导率的探究

6101铝合金常用于加工高强度母线导体。为了使其电导率大于55%IACS、抗拉强度达到172～221 MPa,同时屈服强度也能达到138～186 MPa,进而达到产品相关要求,研究了时效处理后型材的高倍金相组织、表面质量、硬度、电导率和力学性能。结果表明,当铸锭加热温度在470～490℃、挤压速度在15～20 m/min时,挤压过程中三种型材表面机械纹均匀,表面质量较好。经过峰值时效(175±5)℃×7 h和过时效(200±5)℃×5 h处理后,不同尺寸的型材的硬度和电导率均满足产品要求。当时效制度为过时效(200±5)℃×5 h时,型材电导率大于55%IACS,屈服强度、抗拉强度符合产品要求。     

7NO1铝合金高速反向挤压实验研究

对中强焊接结构材料7NO1铝合金进行了高速反向挤压实验，研究了挤压方式、挤压温度、挤压速度对合金成型过程以及组织性能的影响。研究发现：采用反向挤压，控制合理的挤压温度，可以使挤压速度提高到27．6m／min,此时制品仍不出现周期性裂纹。试样通过后续热处理工艺，组织中析出了弥散的峨强化相。其机械性能达到σb=516．7MPa，σ0．2=450．8MPa，δ=10．6％。     

数控机床用含钛镁合金板材的挤压工艺优化

为了优化用于数控机床的Mg-8Al-0.5Zn-0.5Ti含钛镁合金板材的挤压工艺参数,为工业化生产提供试验数据和参考。采用不同的挤压温度、挤压速度和挤压比,在工业化挤压生产线上进行板材的挤压试验和显微组织、力学性能的测试与分析。结果表明:随挤压温度从300℃提高至360℃、挤压速度从1 m/min增大至5 m/min、挤压比从8增大至16,板材的晶粒先细化后粗化,力学性能先提高后下降。与300℃挤压相比,350℃挤压时板材的抗拉强度、屈服强度分别增大22.7%、34.0%。挤压温度、挤压速度和挤压比分别优选为350℃、3 m/min、14。     

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。     

挤压工艺对6×××系铝合金组织与性能的影响

研究了挤压工艺对6×××系铝合金挤压型材组织和力学性能的影响。结果表明:挤压温度和挤压速度对6×××系铝合金组织性能均有显著影响。挤压温度越高、挤压速度越快,容易促进型材再结晶以及晶粒的长大,不利于获得均匀、细密的显微组织。在考虑挤压机挤压能力的前提下,挤压温度控制在450℃、挤压速度3m/min可以获得较高强度的型材。     

无铅易切削铝合金挤压棒材的组织与性能研究

用锡、铋替代铅制备了2011和6026两种无铅易切削的铝合金挤压棒材,并利用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和车床等手段研究了这两种无铅易切削铝合金挤压棒材的显微组织、拉伸力学性能与切削加工性能。结果表明:2011铝合金挤压棒材的显微组织由α-Al、CuAl_2、Al_7Cu_2Fe和SnBi共晶相组成,6026铝合金挤压棒材的显微组织由α-Al、Mg_2Si、CuAl_2和SnBi共晶相组成。两种无铅易切削铝合金挤压棒材都具有良好的切削加工性能和拉伸力学性能。2011铝合金挤压棒材的抗拉强度为486.1 MPa,屈服强度为421.5 MPa,伸长率为10.4%;6026铝合金挤压棒材的抗拉强度为358.7 MPa,屈服强度为296.4 MPa,伸长率为13.8%。     

双级时效对6061铝合金拉伸和耐蚀性能的影响

为了研究双级时效对6061铝合金拉伸和耐蚀性能的影响,通过正交试验分析不同的双级时效制度对6061铝合金力学性能、硬度、电导率及耐蚀性能的影响规律。研究结果表明,一级时效温度对6061合金的耐蚀性影响最大,其次为二级时效时间、二级时效温度、一级时效时间。在满足标准的前提下,耐蚀性能最佳的双级时效工艺为180℃×6h+200℃×1h,此时屈服强度为263MPa,抗拉强度为286MPa,伸长率为12%,硬度为97.1HB,电导率为27.38MS/m,腐蚀深度约为0.145mm。     

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。     

高速动车用大宽厚比6008铝合金挤压工艺研究

对大宽厚比高速动车用6008铝合金蒙皮型材的挤压工艺、合金成分、铸棒的均质制度、铸锭加热温度、挤压速度及拉伸率等几个方面进行了深入研究。结果表明,通过合理的模具设计,铸棒均质制度以及合理的铸锭加热温度,挤压速度等工艺控制,可以生产出屈服强度≥240MPa,抗拉强度≥280MPa,断后延伸率≥10%,产品组织细小均匀,产品无低倍及表面缺陷的产品。     

氮对含钒Q345钢组织和力学性能的影响

试验钢为含钒0.080%的Q345钢,氮含量按0%、0.022%、0.034%、0.042%逐渐升高。利用Thermo-Calc软件进行了热力学分析计算,结果表明:钢中不含氮时,V(C,N)在奥氏体中析出温度较低,为933℃,当钢中氮含量为0.042%时,在奥氏体中析出温度1 340℃。通过透射电镜,可以发现含钒Q345钢随着氮含量增高,钢中析出了大量的V(C,N)弥散在钢中,起到析出强化作用和细化晶粒作用。金相组织得到明显细化。增氮后钢的力学性能得到明显增强,不含氮时试验钢的屈服强度486 MPa,抗拉强度686 MPa,当氮含量为0.034%时,试验钢的屈服强度为610 MPa,抗拉强度732 MPa,钢的屈服强度提高了124 MPa。抗拉强度提高了46 MPa。并且通过拉伸断口判断,随着氮含量的增加,Q345钢的塑韧性得到增强。     

4032铝合金棒材热处理工艺研究

用金相显微镜和万能材料试验机等技术研究了4032铝合金挤压棒材的热处理组织和力学性能。研究结果表明,对于4032铝合金挤压棒材,经固溶处理520±2℃×3h、自然时效3h、人工时效170±2℃×200min处理后,获得最佳的综合力学性能,其抗拉强度达378MPa,屈服强度达329MPa,断后伸长率达5.3%。     

基于搅拌摩擦加工的汽车钛合金组织与性能研究

采用不同的主轴旋转速度和行进速度对铸态Ti8LC汽车钛合金进行了搅拌摩擦加工改性试验,并测试和对比分析了合金试样的显微组织和力学性能。结果表明,改性后合金内部晶粒明显细化、组织分布均匀性得到改善、力学性能显著提高。在轴肩下压量0.2 mm和主轴倾斜角度2.5°不变的情况下,随主轴旋转速度从200 r/min增大到400 r/min或行进速度从30 mm/s加快到90 mm/s,改性钛合金试样的晶粒先细化后粗化、力学性能先提高后下降。主轴旋转速度300 r/min,行进速度60 mm/s时改性钛合金试样的力学性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别为1 046、729 MPa,延伸率为12.7%;与铸态Ti8LC汽车钛合金相比,改性后试样的抗拉强度和屈服强度分别增大118、125 MPa,其增幅分别达12.7%、20.7%。     

热处理工艺对6A02合金管材组织性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)、正交试验及力学性能测试等手段研究了热处理工艺对6A02铝合金管材组织性能的影响。结果表明:6A02铝合金管材的挤压态组织分布着形貌各异、尺寸大小约为0.5~8.0μm的Al-Fe-Si-Mn-Cu相。固溶处理后,细小点状的Al-Fe-Si-Mn-Cu相基本回溶到基体中,粗大不规则的Al-Fe-Si-Mn-Cu相残留下来。该残留相尺寸在510℃固溶时略微变大,在520℃固溶时尺寸有所变小。正交试验极差分析表明,以抗拉强度和屈服强度为考核指标时,各影响因素的主次关系排序为:时效温度固溶时间固溶温度时效时间。方差分析表明,热处理过程中,时效温度对合金抗拉强度的影响显著,而时效温度、固溶时间及固溶温度对合金屈服强度的影响显著。6A02铝合金最佳的固溶-时效工艺为520℃×40 min+160℃×12 h,对应的力学性能指标分别达:抗拉强度σb=333.83 MPa,屈服强度σs=321.11 MPa和延伸率δ=17.28%。