混合稀土对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

利用XRD衍射分析仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、透射电子显微镜等仪器设备研究低含量混合稀土对AZ80镁合金力学性能和显微组织的影响。结果表明:随着混合稀土含量的增加晶粒不断细化,生成的板条相Al11RE3(RE代表Ce和La)也逐渐增加,在热变形过程中阻碍位错和晶界的运动,强化合金的力学性能,其中稀土的质量分数为0.15%的合金具有最佳的力学性能;该合金挤压态下的抗拉强度为320 MPa,屈服强度为221 MPa,伸长率为16%;在175℃时效16 h的条件下,材料达到峰时效,合金性能得到进一步的提高,抗拉强度为354 MPa,屈服强度为246MPa和伸长率为9.4%。     

热轧对挤压态Mg-8.3Gd-2.6Y-0.4Zr镁合金组织及力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、背散射电子衍射分析(EBSD)、显微维氏硬度和拉伸试验等测试方法对预挤压Mg-Gd-Y-Zr合金板热轧后的显微组织和力学性能进行研究。挤压板在热轧过程中发生连续动态再结晶,晶粒尺寸由挤压态的18μm细化至13.5μm,增强细化强化效果。相比于挤压态,轧制态合金的(0002)基面织构增强,强化织构强化效果。同时轧制态合金中Mg5(Gd,Y)动态分解相体积分数有所增加,增强第二相粒子强化效果。在三者的综合强化作用下,较挤压态合金沿挤压方向(ED)的抗拉强度(UTS)为312 MPa、屈服强度(TYS)为213 MPa,轧制态合金沿轧向(RD)的抗拉强度(UTS)和屈服强度(TYS)得以提高,分别为342、264 MPa,伸长率(EL)也由挤压态的6.6%增加至9.5%。轧制态合金经过200℃时效55 h后,合金抗拉强度和屈服强度分别提高至421 MPa和351 MPa,伸长率降低至3.3%。     

基于ANN的喷射沉积ZA35合金热挤压工艺优化研究

采用人工神经网络的方法,研究了挤压比、挤压比压和挤压温度对喷射沉积ZA35合金力学特性的影响,建立了喷射沉积ZA35合金热挤压工艺的人工神经网络模型。模型的输入参数为挤压比、挤压比压和挤压温度,输出参数为合金的抗拉强度和伸长率,该模型可以预测ZA35合金在不同热挤压工艺参数下的力学特性,也可以优化热挤压工艺参数。模型结果与实验结果吻合良好,推荐喷射沉积ZA35合金热挤压工艺参数：挤压比压为430 MPa,挤压比为12,挤压温度为260℃。     

基于ANN的喷射沉积ZA35合金热挤压工艺优化研究

采用人工神经网络的方法,研究了挤压比、挤压比压和挤压温度对喷射沉积ZA35合金力学特性的影响,建立了喷射沉积ZA35合金热挤压工艺的人工神经网络模型。模型的输入参数为挤压比、挤压比压和挤压温度,输出参数为合金的抗拉强度和伸长率,该模型可以预测ZA35合金在不同热挤压工艺参数下的力学特性,也可以优化热挤压工艺参数。模型结果与实验结果吻合良好,推荐喷射沉积ZA35合金热挤压工艺参数:挤压比压为430 MPa,挤压比为12,挤压温度为260℃。     

热挤压对喷射沉积TiCp/ZA35复合材料力学性能的影响

采用热挤压对喷射沉积TiCp/ZA35复合材料进行致密化处理,分析挤压比压、挤压温度、挤压比及挤压速率对复合材料力学性能的影响。结果表明:热挤压后,TiCp/ZA35复合材料中反应生成的增强相TiC颗粒在晶界和晶内分布均较均匀,组织中析出MnAl6强化相,相对密度提高;当挤压比压为430 MPa,温度为285℃,挤压比为12,速率为8 mm/s时,挤压后复合材料的抗拉强度为485.0 MPa、伸长率为9.53%。     

7050/Gr复合材料的制备及性能研究

采用热压和粉末包套挤压方法制备7050和7050/Gr材料,测试力学性能和内耗性能,利用金相显微镜和透射电镜观察材料组织。结果表明:通过热压制备的7050/Gr复合材料力学性能很低;粉末包套挤压制备的7050/Gr复合材料随Gr含量提高,7050/Gr的强度、弹性模量下降,伸长率也降低;热处理后复合材料的强度大幅度提高,T6态时强度最高,7050/4Gr、7050/5Gr的抗拉强度和伸长率分别为535 MPa、9.5%和526 MPa、3.5%;内耗测试结果表明,7050/5Gr复合材料的内耗比7050合金的内耗高,它们的内耗值均随测试频率降低和测试温度升高而增加,7050/5Gr复合材料的内耗属动滞后型的复相型阻尼合金的内耗机制。     

热挤压AZ91D镁合金线材的组织与性能研究

对铸态AZ91D合金进行400~460℃不同温度下的正挤压,制备出直径为3~4 mm的线材。利用光学显微镜分析线材的组织,测试其拉伸力学性能和热膨胀系数。结果表明,在不同挤压温度下均可制备出AZ91D镁合金线材,挤压温度越低,线材晶粒越细小。线材具有优异的力学性能,经400℃热挤压成形的线材抗拉强度和伸长率高达285.6 MPa和5.3%,明显高于同牌号铸态合金的性能。线材的平均线膨胀系数为(21.3~27.4)×10-6K-1。较低挤压温度下制备的线材具有较高的力学性能与较小的线膨胀系数。     

基于空心坯料挤压AZ80镁合金轮毂组织与性能研究

为有效提升镁合金轮毂的综合力学性能,提出空心坯料挤压方法。采用数值模拟及试验的方法,对比研究空心坯料挤压及传统挤压AZ80镁合金轮毂的主要成形工艺,分析轮辐部位的显微组织和力学性能。结果表明:空心坯料挤压显著提高变形量,轮辐部位等效应变较传统挤压提高2倍;与传统工艺相比,空心坯料挤压AZ80镁合金轮辐的晶粒细小均匀,第二相分布也更均匀,其硬度、屈服强度、抗拉强度及伸长率均得到明显提升。该方法为提升轮毂性能提供新思路。     

Mg-9.3Li-1.8Al合金CO2激光焊接接头显微组织与力学性能的研究

用CO2激光焊接2 mm厚Mg-9.3Li-1.8Al合金,通过金相显微镜、扫描电镜、X-Ray衍射仪分析合金的显微组织演变,通过维氏硬度和拉伸试验进行室温力学性能测试。结果表明:Mg-9.3Li-1.8Al合金激光焊接性能良好,热影响区和焊缝区α相形态不同;相对于热影响区,焊缝区合金快速凝固,α相呈细小的细针状、颗粒状,且分布均匀;维氏硬度值比热影响区高,合金拉伸断裂位置位于热影响区,焊缝的抗拉强度为183 MPa,伸长率为22%,达到母材抗拉强度的84.7%和伸长率的78.6%。     

差压铸造ZL205A合金的组织及性能研究

采用差压铸造工艺制备ZL205A合金试样,对其进行力学性能、金相组织和断口形貌等测试分析。结果表明,该试样的抗拉强度495 MPa和伸长率12%均高于用低压铸造和重力铸造法制备的,且合金内部组织细化、无缩孔和疏松等铸造缺陷,拉伸试样断口呈韧性断裂。     

Bi对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响

研究合金元素Bi对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响。借助金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对添加Bi的AM60镁合金观察与分析。结果表明：Bi的添加细化了合金显微组织,提高合金力学性能;当Bi的质量分数为1.0%,合金的抗拉强度、硬度和伸长率由176.3 MPa,54.5HBS,7.38%提高至200.2 MPa,70.5HBS和9.68%,分别提高13.6%,29.4%,31.2%。进一步提高Bi加入量,合金显微组织变粗大,性能下降。     

大塑性变形AZ31-1%Si-0.5%Sb合金组织与力学性能

研究大塑性变形对AZ31-1%Si-0.5%Sb合金组织和性能的影响,探讨基体组织和Mg2Si颗粒的细化机制。AZ31-1%Si-0.5%Sb合金铸态组织由α-Mg、β-Mg17Al12和Mg2Si组成。正挤压变形可以细化合金微观组织,基体晶粒约为2μm,正挤压提高AZ31-1%Si-0.5%Sb合金力学性能。往复挤压4道次后再进行正挤压,得到4μm晶粒细小均匀分布的等轴晶组织,抗拉强度、屈服强度、延伸率及硬度较单次正挤压态分别提高了21.8%、19.8%、43.6%和21.5%。力学性能的提高得益于基体组织、Mg2Si和β-Mg17Al12的进一步细化。     

含氮铁锰合金阻尼性能和力学性能的研究

采用内耗检测技术研究了氮对Fe-14.1Mn和Fe-16.5Mn合金的阻尼性能的影响,也研究了氮对Fe-Mn系合金的相组成和力学性能的影响。研究结果表明:Fe-14.1Mn比Fe-16.5Mn合金具有更高的阻尼性能;合金中分别加入质量分数为0.2%的氮,两种合金的阻尼性能略有改变,同时Fe-16.5Mn合金的bσ从465 MPa增加到695 MPa,η从3.7%增加到12.6%,而Fe-14.1Mn合金的bσ从470 MPa增加到690 MPa,η从5.4%降到4.0%。     

铜包覆多壁碳纳米管增强铝基复合材料的制备及力学性能

采用化学镀的方法在碳纳米管表面镀覆一层铜纳米颗粒,旨在改善其与铝基体之间界面结合性能,从而提高复合材料最终的力学特性,用常压烧结与高温模压、热挤加工相结合的工艺制备碳纳米管增强铝基复合材料,通过X线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对经过表面化学镀的碳纳米管粉末和复合材料的结构与性能进行表征测试。结果表明:随着碳纳米管质量分数的增加(0~4.0%),复合材料的硬度逐渐上升,抗拉强度先升高后下降;当质量分数为3.5%,分别可达到207.74HB和453.84 MPa,比纯铝提高了230.6%和326.9%,相比不经任何处理直接添加碳纳米管制备的复合材料提高了47.5%和23.55%。     

钇对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响

研究在通氩气下Y精炼剂对AZ91D镁合金组织和性能的影响。试验结果表明,AZ91D镁合金加入Y后,显微组织主要由α-Mg基体相、β相(Mg17Al12)、Al2Y相和Al6Mn6Y相组成。经复合净化处理后的AZ91D镁合金力学性能明显改善,平均抗拉强度由101.88MPa提高到141.91MPa,但延伸率提高不明显。     

短切纤维对RDX/TNT熔铸炸药的力学改性

采用玻璃纤维、聚酯纤维、铝纤维、碳纤维4种短切纤维作熔铸炸药力学性能改性剂,研究了压缩、拉伸力学实验中短切纤维的种类、添加量和长度对RDX/TNT 65/35熔铸炸药力学性能的影响。结果表明,聚酯纤维对压缩强度的改善效果最佳,添加量为0.4%时压缩强度达27.94 MPa。铝纤维会显著降低炸药的拉伸强度和拉伸延伸率。玻璃纤维添加量为0.2%时拉伸、压缩力学性能均低于不掺杂纤维材料的RDX/TNT 65/35熔铸炸药。添加量在0.2%～1.0%时,65/35-RDX/TNT的压缩力学性能随玻璃纤维用量的增加而升高。添加量分别为0.01%和0.05%时,使用3 mm碳纤维的炸药拉伸力学性能好于使用6 mm碳纤维,掺杂0.05% 3 mm碳纤维的炸药各项拉伸力学性能最好。     

液态搅拌铸造SiC_p/ZL101复合材料研究

利用改进的机械搅拌法在液态下将氧化态SiC_p分散进ZL101合金液中,制备了SiC_p/ZL101复合材料。对该复合材料的复合工艺、组织和常规力学性能进行了研究。结果表明,SiC_p/ZL101复合材料中SiC_p分布均匀,与基体结合良好,SiC_p与基体界面上存在Mg和Si的富集。与基体合金相比,SiC_p/ZL101的硬度、抗拉强度和耐磨性,尤其是重载下的耐磨性显著提高,塑性虽然降低,但通过优化工艺可以使之降低得最少。     

Mg-12Li-3Gd-3Y-0.6Zr镁合金的均匀化研究

为改善铸态Mg-12Li-3Gd-3Y-0.6Zr合金的力学特性,对铸锭进行均匀退火处理。采用金相显微镜、SEM、XRD、显微硬度测试和拉伸力学特性测试,观察和研究了试验合金的微观组织和力学特性。结果表明:最佳的均匀化退火工艺为500℃×8 h,均匀化退火后合金的抗拉强度由铸态的114 MPa提高到133 MPa。第二相形态及分布的改变是Mg-12Li-3Gd-3Y-0.6Zr合金力学特性改变的主要原因。     

焊接电流对AZ91D镁合金焊接接头组织和性能的影响

采用TIG焊对AZ91D镁合金进行对接焊试验。通过光学显微镜(OM)、拉伸机(TM)和显微硬度测试仪研究焊接电流对试样焊缝显微组织和性能的影响。结果表明:当焊接速度为0.003 5 m/s、焊接电压为15 V,随着焊接电流的增大,焊后试样抗拉强度和伸长率增加;当焊接电流为95 A,焊后试样的抗拉强度达到最大值,为236 MPa,焊后试样强度为母材的93.1%,伸长率最大值为13.5%,提高了95.7%。