热速处理对Al-7Si-Mg合金组织与性能影响

研究了热速处理工艺参数(过热温度、冷却速度)对Al-7Si-Mg合金组织和力学性能影响.结果表明:在相同的熔体冷却速度下,过热温度越高,材料成分、组织越均匀;在过热温度950℃下,随熔体冷却速度的增加,α-Al趋于等轴状,共晶Si的形态也变得细小.在25℃/s的熔体冷却速度下,材料抗拉强度和伸长率分别比常规熔体处理的试样分别提高了13％和104％;因此,通过对熔体热速处理,提高过热温度和熔体冷却速度,可以显著提高合金的综合力学性能.     

触变成形AlSi7Mg合金的组织与性能

AlSi7Mg合金半固态浆料经触变成形及热处理后,其性能得到显著提高。试验采用电子显微镜、扫描电镜及电子拉伸机,研究了液相半连续铸造法制备的AlSi7Mg合金半固态浆料的组织、二次加热的合金组织、经触变成形及T6处理后的组织与性能。结果表明,触变成形并经热处理后的AlSi7Mg合金,其组织中析出相为Al3Si和AlSi化合物,σb达到290.2MPa,δ5达到12.9%,此结果为液相线半连续铸造AlSi7Mg合金触变成形的深入研究奠定了基础。     

Sr对铸态Al-7Si-Mg合金组织和力学性能的影响

以砂型铸造Al-7Si-Mg合金为研究对象,研究了Sr含量对Al-7Si-Mg合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加Sr变质后,铸态Al-7Si-Mg合金的晶粒粗化,一次柱状晶生长明显。Sr变质Al-7Si-Mg合金中共晶Si形貌由针状或层片状组织向细化纤维状转变。当用0.06%的Sr变质时产生过变质现象,界面处Al-Si-Sr三元化合物逐渐增多,并产生富集。当Sr的含量为0.04%时,Al-7Si-Mg合金的抗拉强度和伸长率均达到最大,比未变质合金的抗拉强度和伸长率分别提高了8.4MPa、68.4%。     

二次重熔工艺对触变成形Al-Pb合金力学性能的影响

研究了二次重熔工艺对触变成形Al-20%Pb合金性能的影响,结果表明:在半固态温度615℃加热不同时间时,加热150min时初生相球化程度最高,成形合金的力学性能最好;在不同温度加热150min时,620℃时的初生相颗粒圆整度最高,合金的力学性能最好.初生相球化程度越高,合金越致密且变形协调能力越好,合金的力学性能越好.     

固溶处理对粉末触变成形2024合金组织和性能的影响

采用粉末触变成形制备了2024合金,研究了固溶处理对其组织和力学性能的影响,并与金属型铸造2024合金进行了对比。结果表明,在485℃下进行固溶处理,触变成形合金组织发生了明显变化,而金属型铸造合金由于大量共晶相存在于树枝晶间,其组织演变比粉末触变成形合金的组织演变慢;与金属型铸造合金相比,粉末触变成形合金的抗拉强度、屈服强度以及伸长率分别提高了18.6%、20.9%和287.1%,而在485℃×4h固溶时,其力学性能达到了峰值,抗拉强度、屈服强度以及伸长率分别为333 MPa、278 MPa和16.5%。     

二次重熔工艺对触变成形Al—Pb合金力学性能的影响

研究了二次重熔工艺对触变成形Al—20％Pb合金性能的影响,结果表明：在半固态温度615℃热不同时间时,加热150min时初生相球化程度最高,成形合金的力学性能最好;在不同温度加热150min时,620℃时的初生相颗粒圆整度最高,合金的力学性能最好。初生相球化程度越高,合金越致密且变形协调能力越好,合金的力学性能越好。     

触变成形ZA27合金的微观组织

通过OM、SEM和XRD对触变成形并经5年自然时效的ZA27合金的微观组织进行了观察。结果表明:经触变成形后的ZA27合金由球状初生粒子α′相、晶间的二次凝固组织及半固态成形时没有凝固完全的小液池组成。共晶方式主要为离异共晶及其中"蜂窝"状棒状共晶,部分区域出现不规则层片共晶。ZA27合金在后期的冷却和自然时效过程中,经过了一系列的相变,β相发生胞状分解,形成规则的共析α+η层片组织或不规则的复杂形状组织,从一些层片区域逐渐向低铝的α′相区域中心生长为粗大的层片组织,当其生长被α′中心的连续分解所阻挡时,在其芯部形成细小的α+η颗粒组织。     

重熔温度对粉末触变成形Ti@Al_3Ti_p/2024组织性能影响

研究了重熔温度对粉末触变成形制备Ti@Al_3Ti_p/2024Al基复合材料组织与力学性能的影响。结果发现,随着重熔温度升高,初生相颗粒逐渐长大,Al_3Ti反应层逐渐增厚,材料从最初的缺陷断裂转变为韧性断裂再转变为最后的脆性断裂。当重熔温度为645℃时,合金抗拉强度和伸长率都达到最高,分别为361 MPa和13.7%。     

热处理温度对Ti-6Al-7Nb合金组织与性能的影响

为揭示Ti-6Al-7Nb合金显微组织、力学性能及相组成随热处理温度的变化规律,研究了合金在650～1 030℃热处理空冷条件下的组织演变,并进行了室温力学性能测试与XRD分析。结果表明:对于Ti-6Al-7Nb合金,经650℃热处理后,热加工得到的原β转变组织中析出了细小的α相,合金的强度和弹性模量有所提高。在700～850℃之间进行热处理,可以获得良好的综合性能,满足医用钛合金相关标准要求。在950～1 030℃范围内,随着热处理温度的升高,析出二次针状α相或生成α''马氏体相,呈现强度上升、塑性下降的趋势。经650、850℃热处理后,XRD图谱中均为α相的衍射峰,未出现β相的衍射峰。1 030℃热处理后,α''相具有较强的(002)、(101)衍射峰,其他晶面的衍射峰强度很弱,合金弹性模量可达108 GPa。     

重熔时间对触变成形Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356复合材料组织和性能的影响

研究了部分重熔时间对Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356复合材料组织和性能的影响。结果表明,随着重熔时间延长,初生相颗粒不断粗化,形状变得不规则,同时生成一种具有厚且致密壳层的Ti@(Al-Si-Ti)芯-壳结构增强体,50 min以后增强体的壳层开始破裂并脱落,同时壳层生成物由τ1相转变为(Al,Si)_3Ti相,这些变化导致材料力学性能先升高后降低。当重熔时间为50min时,材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率达到最大值,分别为373 MPa、268 MPa和8.3%。     

浇注温度对Al-7Zn-2.5Mg-Cu合金组织和热裂性能的影响

采用约束棒法评定不同浇注温度下Al-7Zn-2.5Mg-Cu合金的热裂倾向,采用OM观察了合金的显微组织。结果表明,不同浇注温度下,合金的显微组织均为等轴晶结构。随着浇注温度升高,合金的晶粒粗化,晶间共晶数量减少,且由连续分布逐渐转变成半连续分布,热裂倾向增大。但浇注温度为680℃时,合金出现浇不足缺陷。在保证该合金充型能力的前提下,降低浇注温度是减少其热裂倾向的有效途径。     

时效时间对触变成形AZ63合金组织及力学性能的影响

研究了触变成形AZ63镁合金经不同时效时间处理后,组织及其力学性能的变化。结果表明,触变成形AZ63镁合金具有优良的时效强化效果,析出β相的分布位置、数量、形态随时效时间不断变化。连续析出相具有优异的弥散强化作用,而不连续析出相产生相反的作用。时效处理能够明显提升合金的抗拉强度和硬度,但伸长率有所下降。经过215℃时效处理2h后,抗拉强度达到最大值,为348MPa;硬度值(HV)在时效8h时达到最大,为69。与触变成形相比分别提高了53%和26%。断口形貌呈现明显的准解理特征。     

固溶处理对触变成形ZA27合金微观组织和硬度的影响

研究了固溶处理对经5年自然时效的触变成形ZA27合金硬度的影响,并应用扫描电镜(SEM)和XRD对金相显微组织做了进一步的研究。结果表明:在360℃下固溶处理24h后,合金的微观组织由近球状的初生粒子(黑色)和晶间的二次凝固组织转变为单一的β相。固溶处理对合金硬度的影响则是原始强化相η相的溶解与稳定的β相不断析出的综合结果。固溶处理开始几小时后,由于原始强化相的溶解,材料的硬度下降,而后随着固溶时间的增加,强化相的不断析出,硬度不断提高,当到一定的程度,组织出现了过饱和的亚稳态,硬度又开始降低。     

热处理对Ti-6Al-7Nb合金组织和性能的影响

研究了退火、固溶和固溶时效热处理制度对工业生产中Ti6Al7Nb小规格棒材组织和性能的影响。结果表明,随着退火温度的提高,初生α相尺寸增大且比例减少,拉伸强度和塑性大致分别呈现增加和降低的趋势;随着固溶温度提高,晶粒尺寸越大,合金强度增大而塑性有所下降,时效处理提高了合金的弹性模量。     

Mn和Sn对Sr变质、Al-5Ti-B晶粒细化Al-7Si-Mg合金显微组织的影响（英文）

研究Mn与Sn对Sr变质、Al-5Ti-B晶粒细化Al-7Si-Mg合金显微组织的影响。结果表明,合金添加高含量Sr后具有柱状树枝晶结构,Al-5Ti-B晶粒细化剂发生了毒化现象:TiB_2颗粒偏聚在共晶Si区域,并发现Sr金属间化合物在TiB_2颗粒上分布。讨论了Sr毒化现象的机理。此外,添加Mn元素会使合金的富铁相结构从β-Al_5FeSi向α-Al(Mn,Fe)Si转变。随着Mn含量的增加,α-Al(Mn,Fe)Si相从树枝状转变为树枝状分布的小棒状,最终转变为汉字状结构。透射电镜(TEM)观察显示,Mg相对于Si更倾向于与Sn反应,Mg_2Sn在Si/Si界面或Al/Si界面上析出。     

重熔时间和模具温度对AZ63H合金组织和性能的影响

研究了部分重熔时间、模具温度对于触变成形AZ63H镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,抗拉强度和伸长率随着部分重熔时间的延长和模具温度的升高先上升后下降。这是因为,相对于金属型铸造的AZ63H,触变成形大大减少了气孔率,也影响了熔体中溶质的分布,使得β-Mg17Al12相中的Al元素在初生α相中的固溶度也发生了很大的改变,即空隙、杂质、气孔等缺陷减少甚至消失,固溶强化增加,提高了材料的力学性能,在模具温度为300℃时,抗拉强度和伸长率的最大值分别为273MPa和10.3%。     

Al-7Si-Mg合金晶粒的复合细化处理的研究

采用自制的Al-TiC细化剂以及Al-5Ti-B中间合金对Al-7Si-Mg合金进行复合细化处理,研究了复合细化处理工艺对Al-7Si-Mg合金晶粒尺寸和力学性能的影响.结果表明,在复合细化处理后,Al-7Si-Mg合金晶粒尺寸为采用2％的Al-5Ti-B细化处理的66.5％.力学性能测试表明,与采用2％的Al-5Ti-B细化处理相比,复合细化处理使Al-7Si-Mg合金的抗拉强度在T6处理前后分别提高了13.88％和4.96％,伸长率在T6处理前后分别提高了52.3％和89.3％.     

触变成形AZ91D合金的组织及磨损性能的研究

研究了触变成形AZ91D镁合金的组织和磨损性能.结果表明,触变成形AZ91D合金长方体零件的组织并不均匀:在纵向远离内浇道的区域和在横向远离中心的部位初生相颗粒分数略有减小;在往复式磨损实验中,随着往复次数的增加,磨损率先急剧增加,最后趋于常数,随着载荷和往复频率的增加,磨损率则一直呈增大趋势;与金属型铸造相比,触变成形能显著提高耐磨性.     

Al-Mg-Si合金半固态触变成形研究

以水泵盖为目标零件,在自行建立的半固态触变成形试验线上使用A357合金和新开发的半固态专用铝合金Al-6Si-2Mg进行了半固态触变压铸试验研究.对这两种合金在半固态坯料制备、二次加热及半固态压铸中的显微组织及工艺性进行了比较.结果表明,Al-6Si-2Mg合金在触变成形过程中均表现出更好的工艺可控性,其半固态压铸件热处理后的性能为σb=335MPa,σs=305MPa,δ5=3%,强度高于A357,伸长率与铸态A357合金相当.试验最终获得了充型完好、性能优异、组织均匀的半固态压铸件.     

半固态AlSi7Mg合金坯料连续制备和触变成形研究

系统研究了半固态AlSi7Mg合金连铸坯料的制备和触变成形。研究表明:在电磁搅拌下,制备出半固态AlSi7Mg合金连铸坯料,合适的连铸速度为1.5～3 mm/s;半固态AlSi7Mg合金坯料的合适加热温度为580～590℃;在模具温度100～300℃和比压15～25 MPa条件下,触变锻造出汽车制动总泵体和比例阀毛坯。