Y对镁合金AZ91力学性能的影响

为了找出稀土元素Y对镁合金AZ91力学性能的影响作用,从而为改善镁合金AZ91的力学性能和拓宽镁合金AZ91的应用领域提供依据,采用室温和高温拉伸试验,辅以断口分析和组织观察,对室温和150℃下不同Y含量的镁合金AZ91的抗拉强度和延伸率等力学性能进行了研究,得出了镁合金AZ91的力学性能随Y含量的变化关系.结果表明,随着稀土元素Y的增加,室温下的抗拉强度逐渐增加,延伸率略有增加;150℃下的抗拉强度逐渐增加,延伸率逐渐降低.加入适量的Y可改善镁合金AZ91的力学性能,使其满足高温下的应用要求.     

钙、镧和锶复合添加对AZ91D合金显微组织及力学性能的影响

利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等研究了在AZ91D合金中复合添加钙?镧?锶对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:在AZ91D合金中同时加入钙、镧、锶后,其显微组织相比于钙、镧或钙、锶二元添加得到组织明显细化,析出相Mg17Al12由半连续分布变为断续状;其抗拉强度得到显著提高,达到了201 MPa,比AZ91D合金的提高了28.8%。     

压力下挤压铸造Al-Cu合金的性能研究

使用挤压铸造工艺制备出一种新型高强韧Al-Cu合金,75MPa挤压力T5热处理状态下其抗拉强度和延伸率分别达到490MPa和9.8%,比同条件下无压力时分别提高71.9%和50%.对该合金力学性能及其显微组织进行分析,结果表明,Al-Cu合金的抗拉强度和延伸率均随压力的增加而增大;加压之后晶粒明显细化,枝晶间距减小.     

挤压比对固相再生ZM6镁合金组织和性能的影响

利用固相再生方法在挤压温度为450℃,挤压比分别为11.1:1、25:1和44.4:1的条件下,将ZM6镁合金屑制备成试样,然后进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明:ZM6耐热镁合金在挤压过程中发生部分动态再结晶,挤压比越大,动态再结晶程度越大;合金的抗拉强度和延伸率随挤压比的增大而增大,当挤压比从11.1:1提高到44.4:1时,抗拉强度从204MPa提高到248MPa,延伸率从20.7%提高到27.5%。T6态合金的抗拉强度高于挤压态合金的抗拉强度,T6态合金的延伸率低于挤压态合金的延伸率。     

Nd对缓慢冷却AZ91合金凝固组织的影响

使用ZM-45-16型真空钼丝炉获得Nd含量为0.0%,0.2%,0.5%,0.8%的AZ91-Nd合金在1℃/min、5℃/min冷却条件下凝固组织,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射,能谱分析和Imagetool软件研究缓慢冷却和Nd对AZ91合金凝固组织的影响。结果表明:AZ91-Nd合金缓慢凝固组织中,除α-Mg相外,存在析出β(Mg17Al12)相以及共晶组织和Al3Nd相,随着Nd含量的增加,组织中的α-Mg晶粒尺寸分别由1239.40μm和654.06μm减至824.08μm和518.22μm。     

Sc和Zr对Al-Mg铸造合金组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究Sc、Zr对Al-Mg铸造合金组织和力学性能的影响。结果表明,添加0．2％～0．4％的Sc,会使合金铸态组织中的部分树枝晶变为等轴晶,且Sc含量越高,合金铸态组织越细;随着Sc含量的增加,合金的抗拉强度升高,Sc含量为0．4％的合金抗拉强度提高30％。添加0．1％～0．2％的Zr也会使合金铸态组织中的部分树枝晶变为等轴晶,但是效果不如Sc;随着Zr含量的增加,合金的延伸率升高,Zr含量为0．2％的合金延伸率高达11．9％。     

复合添加稀土钕和铒的AZ91D镁合金显微组织与拉伸性能

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子万能试验机等研究了复合添加稀土元素钕和铒的AZ91D镁合金显微组织和拉伸性能。结果表明:在AZ91D合金中复合添加稀土钕和铒,并经420℃×8h固溶处理和165℃×10h人工时效处理后,合金组织明显被细化,形成大量的颗粒状稀土化合物和沿晶界分布的析出相;当加入质量分数0.8%钕和0.4%铒时,合金晶粒尺寸最小,晶粒内弥散分布的析出相颗粒也最多,沿晶界处形成了连续网络状的析出相,此时合金的室温和高温抗拉强度都达到最高值,分别为238MPa和182MPa,比单独加入质量分数0.4%铒时分别提高了30%和21%。     

铸铝ZL301合金热处理性能试验研究

本文针对某新型铸铝ZL301合金开展了热处理工艺试验,通过采用拉力试验、金相显微组织和扫描电镜断口分析等方法研究了热处理工艺对ZL301合金力学性能和组织的影响,试验结果表明：在430℃＋（12-20）h固溶处理试验条件下,热处理可以大幅度提高ZL301合金的力学性能,其中抗拉强度和延伸率随着固溶时间的延长都呈现出波浪形变化趋势,而热处理对硬度影响不大。在430℃＋14h固溶处理后,铸铝ZL301合金获得了最佳的综合力学性能（抗拉强度为432.7MPa,延伸率为23.3%,硬度为105HB）。     

多级时效对新型高强铸造铝合金组织和性能的影响

本文主要讨论多级时效工艺对新型高强铸造铝合金微观组织和力学性能的影响。试验结果表明：在100℃×10 h＋120℃×10 h＋140℃×25 h多级时效条件下,该新型合金的性能相当稳定,平均抗拉强度σb=485 MPa、延伸率5δ=8.4%。     

热处理对含微量镧AZ91镁合金组织和性能的影响

用XRD、SEM、EDS和显微硬度仪等研究了固溶、时效处理对真空精炼的含0.164 8%(质量分数)镧AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入微量镧后的AZ91镁合金在410℃×24h空冷固溶+170℃×30h空冷时效后,第二类β相大量析出,且呈不连续层片状沿晶界两侧分布;时效态含镧AZ91镁合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和显微硬度分别比铸态不含镧AZ91合金的提高了41.84%,65.08%,35.65%和47.62%;其原因是微量镧改变了热处理中铝原子的扩散状态,有效控制了第一、二类β-Mg17Al12相析出时的形态与分布。     

CNTs/AZ91复合材料的摩擦磨损性能

采用粉末冶金法和热挤压工艺制备了碳纳米管增强AZ91镁合金(CNTs/AZ91)复合材料,研究了复合材料在干滑动条件下的摩擦磨损性能、磨损形貌及磨损机制,并与AZ91镁合金基体的进行了对比。结果表明:由于CNTs的自润滑和增强作用,复合材料的摩擦磨损性能明显优于基体合金的;随着载荷和CNTs质量分数增加,复合材料的摩擦因数逐渐降低;随着载荷增加,复合材料的磨损量增大;在相同的载荷下,复合材料的磨损量随CNTs质量分数的增大而减小;AZ91镁合金的磨损机制为疲劳磨损和磨粒磨损,复合材料的磨损机制以轻微的粘着磨损和磨粒磨损为主。     

热处理对大型变形高强耐热镁合金组织与性能的影响

通过拉伸试验和微观组织观察,研究了固溶处理及时效处理对合金成分为Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr的大型变形高强耐热镁合金微观组织和性能的影响。结果表明,合金的最佳热处理工艺为430℃×8h+225℃×16h。当固溶温度为430℃时,会发生动态再结晶,晶粒得到细化,提高了抗拉强度。经过时效,灰色LPSO相数量增多,提高了合金的力学性能。合金轴向抗拉强度为332 MPa,延伸率为11.5%;环向抗拉强度为375 MPa,延伸率为12.3%。     

数控机床用ZA35锌铝合金的搅拌摩擦点焊工艺研究

采用搅拌摩擦点焊工艺进行了数控机床用ZA35锌铝合金的焊接,并进行了焊接接头的显微组织、物相组成、力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明采用搅拌摩擦点焊技术,可以实现较佳力学性能和耐腐蚀性能的数控机床用ZA35锌铝合金焊接;该点焊接头由η-Zn相、α-Al相和少量的Mg12Al47Cu7相组成。接头的抗拉强度达到321.4MPa、延伸率达到1.21%、抗剪力达到7.78MPa,分别为合金母材的93.84%、85.21%和87.02%;腐蚀电位较母材仅负移14mV。     

Al-Ti-C和Al-Ti-B对活塞用共晶铝硅合金力学性能的影响

通过在共晶铝硅合金中分别添加不同数量的Al-Ti-C和Al-Ti-B,研究二者对共晶铝硅合金力学性能的影响。试验表明,Al-Ti-C和Al-Ti-B均可显著提高共晶铝硅合金常温及300℃抗拉强度、延伸率,当添加量达到合金液重量的0.1%时,合金抗拉强度、延伸率均达到峰值,继续增加添加量合金抗拉强度、延伸率无显著变化;Al-Ti-C和Al-Ti-B对共晶铝硅合金力学性能的影响相当。     

热丝辅助电弧增材Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金组织与性能研究

电弧增材制造技术可以缩短生产周期,降低成本,实现铝合金的快速成形,但存在结构内部含有较多气孔及晶粒粗大的问题。热丝辅助电弧增材制造(HWAAM)可以有效降低气孔率和细化晶粒,进一步提高电弧增材制造Al-Cu-Mg-Ag合金的性能。采用热丝电弧增材制造技术制备了Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金,利用拉伸试验、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等实验方法,研究了电弧增材制造Al-Cu-Mg-Ag铝合金的气孔缺陷、显微组织和力学性能。结果表明,与冷丝成形合金相比,热丝辅助电弧增材制造Al-Cu-Mg-Ag合金气孔率降低25%,气孔球形度增加,空间分布较为均匀;同时晶粒尺寸降低30%,晶粒形貌趋于等轴晶化。冷丝结构件抗拉强度为218 MPa,屈服强度为134 MPa,延伸率为3.2%,使用热丝电弧增材制造后,力学性能提高,其抗拉强度提升至242 MPa,屈服强度提高至148 MPa,延伸率4.2%。最后,分别采用固溶+时效和人工时效热处理工艺,进一步改善了热丝辅助成形Al-Cu-Mg-Ag合金的力学性能。固溶与时效热处理后抗拉强度达到368 MPa,延伸率下降至0.5%,时效热...     

大应变轧制Mg-Al-Sn合金板材的微观组织与力学性能

通过对Mg-3Al-1Sn合金(AT31)进行挤压以及后续的单道次大应变量轧制变形,得到强度和塑性兼备的新型变形镁合金板材。组织分析表明,AT31合金中析出了一定数量的Mg17Al12相和Mg2Sn相,挤压态合金经轧制之后晶粒均得到有效的细化,因此合金的强度显著提高。经250℃低温轧制后,AT31合金的晶粒尺寸细化最明显,单道次约58%应变量之后晶粒尺寸约4.72μm;随着应变量提升至约66%,AT31合金的晶粒尺寸略有长大,约4.94μm。经300℃下轧制之后,最低晶粒尺寸可达到约5.58μm;同样,随着应变量的增加,晶粒尺寸先显著降低后有所上升。与此对应,这与拉伸所测的屈服强度变化规律完全一致的,即符合经典的细晶强化理论。经过250℃温度下的单道次约58%大应变量轧制变形后,Mg-3Al-1Sn合金板材的抗拉强度及伸长率匹配性最优,屈服强度约185 MPa,抗拉强度约256 MPa,伸长率约29.2%,具备优异的强塑性兼备特性。鉴于此,Mg-Al-Sn合金在工业中有着广阔的应用潜力。     

新型铝锌镁铜系高强韧铝合金型材的双级时效工艺

通过时效处理和拉伸性能测试等方法得到了适用于一种新型铝锌镁铜系高强韧铝合金挤压型材的双级时效工艺。结果表明:在双级时效处理后该合金的析出相主要为η′相和少量的η相,随着二级时效时间的延长,η相数量增加,沉淀相尺寸增大;试验合金的硬度随着时效时间的延长先增大后减小,强度随二级时效时间的延长而下降,伸长率则增大;得到合适的时效工艺为120℃×4h+165℃×6h,经该时效工艺处理后试验合金的抗拉强度为566 MPa,屈服强度为540 MPa,伸长率为10.9%,电导率为40.8%IACS,优于T74态7050铝合金的。     

机床轴承用新型合金钢的制备与性能研究

以GCr15钢为基础添加合金元素Nb、V和Y,在合金钢熔炼和浇注过程中采用机械振动辅助搅拌,制备了机床轴承用新型合金钢,并进行了显微组织、力学性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,与商用GCr15钢相比,该新型合金钢的20℃、200℃和500℃抗拉强度分别提高12.5%、35.8%、106.1%,20℃、200℃和500℃屈服强度分别提高20.7%、68.7%、147.6%,20℃、200℃和500℃磨损体积分别减小83.8%、82.4%、83.4%。     

钇含量对铸态镁锌锆合金组织及力学性能的影响

研究了不同钇含量(质量分数为0,0.94%,2.67%,4.61%)对铸态Mg-6Zn-0.7Zr合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:钇元素主要富集在晶界;晶界析出相呈鱼骨状和块状,并逐渐连续成网状;当钇的质量分数为0.94%时,合金主要为α-Mg、Mg7Zn3和Mg3Y2Zn3相;当钇的质量分数为2.67%时,析出相为α-Mg、Mg12YZn和Mg3Y2Zn3相;随着钇含量的增多,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率先增大后减小,当钇的质量分数为2.67%时,合金的性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别为250.4,125.3MPa,伸长率为12.73%。     

自润滑铝锡铜侧板型材性能

铝锡铜合金是一种新型复合金属材料。经过熔铸挤压热处理后,具有较高的机械性能,良好的切削加工性能与优良的耐热性。其中处于弥散状态的锡具有良好的自润滑作用,可以有效的降低该合金的摩擦系数,减少材料使用过程中的磨损。该课题主要通过测量维氏显微硬度,拉伸力学性能,摩擦磨损性能,热膨胀系数来表征合金的力学性能。该固溶时效态(T6)合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、摩擦因素、线膨胀系数分别为330 MPa、265 MPa、13%、0.0388、25.857×10~(-6)(1/K),具有良好的力学性能。