两种易切削Al-Cu合金的组织与性能

采用力学性能测试、扫描电子显微分析、透射电子显微分析和切削性能试验,研究了固溶-冷拉处理的含铅2011合金与Sn、Bi微合金化的新型无铅易切削Al-Cu合金棒材的组织和性能。结果表明：Sn、Bi微合金化的无铅易切削Al-Cu合金的力学性能比传统2011合金的略好;Sn能加快Al-Cu合金的人工时效,细化CuAl2相;与含铅2011合金相比,无铅易切削Al-Cu合金中低熔点相的尺寸分布更均匀,经切削加工后,切屑尺寸更细,表面光洁度更高,具有更好的切削性能。     

两种变形Zn-Cu-Ti锌合金的组织与性能

采用熔铸、挤压的方法制备了Zn-1.0Cu-0.2Ti(简称ZCT)和Zn-1.0Cu-0.2Ti-0.05Mg(简称ZCTMg)两种变形锌合金,分析了两种合金的相组成,观察了合金的微观组织,测试了合金的拉伸性能和蠕变性能,研究了合金的微观组织和性能之间的关系.结果表明,ZCT和ZCTMg两种合金均主要由η相、ε相和TiZn15相组成;ZCTMg合金的铸态组织较ZCT有一定细化,挤压态合金的抗拉强度由ZCT的212.35 MPa提高到ZCTMg的248.90 MPa; ZCTMg合金的抗蠕变性能较ZCT合金有明显提高,合金稳态蠕变速率由ZCT的2.17×10-5 s-1降低到ZCTMg的3.68×10-7 s-1,晶界上的微纳米级TiZn15相粒子和较大的晶粒是提高合金蠕变性能的主要原因.     

Sn,Bi对易切削Al-Mg-Si合金组织与性能的影响

采用力学性能测试、X射线衍射物相分析、SEM背散射扫描和能谱分析、金相试验技术,研究了时效工艺对固溶-冷拉处理过程中,用Sn和Bi微合金化对无Pb易切削Al-Mg-Si合金棒材显微组织结构特征和力学性能的影响。结果表明,其最佳的时效热处理工艺为170℃×8h。单独添加Sn的合金的物相组成除了Al基体,还有低熔点Mg2Sn和AlMnSi相,而联合添加Sn,Bi的合金组织由Al基体,低熔点Mg3Bi2与少量Sn和Bi单质以及AlMnSi相组成。     

2014、2024铝合金挤压棒材的组织与性能研究

对2014、2024铝合金挤压棒材分别进行淬火、时效等工艺处理后,采用电子万能试验机及金相显微镜分析比较了2014、2024铝合金挤压棒材的组织和性能。结果表明:2014合金相对于2024合金具有更好的高温强度,当测试温度达到200℃时,合金强度才会明显的降低。     

固溶-时效对6061铝合金挤压棒材组织和性能的影响

采用硬度、拉伸力学性能测试和电子显微分析技术,研究了固溶-时效处理对6061铝合金挤压棒材组织与性能的影响。结果表明,6061铝合金挤压态组织除固溶体基体外,还包括亚微米级的Mg2Si平衡相、含Cr相和α-AlFe(Cr)Si夹杂相;固溶过程中,亚微米级的Mg2Si平衡相溶解而含Cr相及α-AlFe(Cr)Si夹杂相仍然保留下来;时效过程中,铝合金表现出明显的时效硬化效应,GP区的形成是合金强化的主要原因。6061铝合金棒材合适的固溶-时效制度为535℃50 min固溶、水淬后180℃6 h时效,在此条件下,合金棒材的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为339N/mm2、309 N/mm2和14.3%。     

Zr对铸造高强铝合金组织和性能的影响

采用金相、扫描电镜、透射电镜观察和力学性能测试,研究了添加Zr对铸造Al-Zn-Mg-Cu合金的显微组织和力学性能的影响.结果表明,增加Zr含量可明显细化铸造高强铝合金组织,抑制合金在变形及热处理过程中的再结晶,促进基体中析出均匀弥散第二相粒子,提高合金的综合性能.     

7075铝合金的热处理工艺与组织性能研究

研究了固溶和时效热处理对锻态7075合金显微组织、硬度和拉伸力学性能的影响,并对断口形貌进行了观察。结果表明,锻态7075合金中的第二相主要为Al7Cu2Fe、η(Mg Zn2)和S(Al2Cu Mg)相;经过固溶处理后,晶界处η(Mg Zn2)相已经回溶至基体中;固溶温度为480℃时组织中存在Al7Cu2Fe相,而η(Mg Zn2)和S(Al2Cu Mg)相消失;随固溶温度升高,合金显微硬度先上升后减小,在470℃时显微硬度最高;随固溶时间延长,显微硬度先上升后降低,在240 min时硬度最大;延长时效时间,合金抗拉强度和屈服强度都有所提高,而断后伸长率略有降低;7075合金经470℃×240 min固溶以及125℃×24 h时效后可以获得良好的强度和塑性。     

60Cu-Zn-xMg合金组织与性能研究

采用熔铸、挤压的方法制备了60Cu-Zn-xMg(x=2,4,6,at.%)棒材.利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机、CK7525卧式车床等手段对镁黄铜的微观组织、力学性能和切削性能进行了研究.结果表明,当镁含量x≥4at.%时,合金物相由α相、β相和Cu2Mg相组成;随着镁含量的增加,合金塑性下降,切削性能提高;试验所制备合金的力学性能均与C36000相当.     

含硼铝合金电缆组织与导电性能研究

对比分析了不同B和RE含量的铝合金电导率和力学性能,并对0.04%B高铁铝合金的显微形貌和第二相进行了分析。结果表明,在Al-Fe合金中添加B元素可以细化合金晶粒;B元素对合金电导率的改善效果比RE好。在高铁铝合金中加入B后,抗拉强度略有升高,而断面收缩率有所降低;随着B含量增加,高铁铝合金的抗拉强度的变化不大,而断面收缩率轻微下降。     

合金元素对6063铝合金组织性能的影响

以Al-Mg-Si系6063铝合金为研究对象，采用试验的方法研究了主要合金元素Mg、Si和杂质元素Fe,Zn对合金组织性能的影响，并在分析作用机理的基础上给出了改善材料性能的合理化建议。研究表明，主要合金元素Mg、Si对材料的强度和腐蚀性能有重要影响，生产实际中应使二者质量之比略小于正常值1．73；杂质元素Fe、Zn对合金组织的稳定性有一定影响，一般会使制品表面出现不同程度的点缺陷。     

提高6082-T6铝合金扁棒材力学性能的试验研究

针对6082-T6铝合金扁棒材力学性能较低不能满足用户使用要求,开展了调整其化学成分和生产工艺参数的试验研究。制定了内控的各元素含量范围;生产工艺中控制:铸锭均匀化温度565℃~575℃,保温8 h,出炉后强风+水雾联合冷却;挤压系数11.4;淬火温度540℃,时效温度(175±5)℃,保温10 h。生产出了力学性能较高的符合用户要求的扁棒材。     

7075-T6铝合金的高温成形性能和微观组织

采用等温拉伸试验,研究了温度对7075-T6铝合金板材力学性能的影响规律.通过金相观察和断口形貌分析,讨论了7075-T6铝合金板材高温拉伸变形的微观组织变化和断裂失效机制.结果表明,随温度升高,材料强度和硬度逐渐降低,断后伸长率总体上呈上升趋势,但在250℃时出现低值.温度低于200℃,应力随应变先快速增加后缓慢增加...     

The influence of gradient mismatches on mechanical properties and microstructure of 2219-T6 aluminum alloy VP-TIG joints

In this paper,6 mm thick 2219-T6 aluminum alloy was joined by means of variable polarity tungsten-arc welding( VP-TIG) and the influence of gradient mismatches on VP-TIG joints is investigated. The average tensile strength of the joints reduces 32%,53% and 59%,when the mismatch of the joint was 0. 635 mm,1. 44 mm,1. 83 mm,respectively.Incomplete penetration,additional bending moment( Ma) and decrease of effective load region area are considered to explain this phenomenon. The fracture location of tensile specimens occurred at the weld zone( WZ) close to partial melt zone( PMZ),corresponding to a sharp decline of microhardness from PMZ to WZ. The original position of fracture is found at weld toe,where incomplete penetration forms due to the introduction of gradient mismatches.     

6082-T6铝合金的微观组织与拉伸断裂的关系

采用静态拉伸的方法,研究了时效态6082-T6铝合金的力学性能.利用光学显微镜(OM)、透射显微镜(TEM)观察了合金的微观组织,利用扫描电镜(SEM)对拉伸断口形貌进行了研究,利用电子探针(EPMA)分析了析出相的分布.通过以上方法分析了时效态6082-T6铝合金的微观组织与拉伸断裂间的关系.结果表明:时效态6082...     

焊丝成分对6082-T6铝合金焊接接头组织和性能的影响

采用ER5356和ER5087焊丝对12mm厚6082-T6铝合金进行熔化极惰性气体保护焊(MIG)后,通过显微硬度测试、拉伸力学性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等研究焊丝成分对焊接接头力学性能与显微组织的影响。结果表明:采用ER5087焊丝焊接的6082-T6铝合金焊接接头焊缝区晶粒更细小;抗拉强度、屈服强度、断后伸长率以及焊接系数均高于ER5356焊丝焊接的6082-T6铝合金焊接接头的;两种焊丝焊接的6082-T6铝合金焊接接头的硬度最低区域与拉伸断裂位置均在距离焊缝中心10～15mm处的热影响区,该区域β″强化相聚集长大、粗化,导致析出相强化作用减弱,成为焊接接头性能最薄弱区域。     

轧制态6082-T6铝合金的热压缩力学行为及微观组织分析

采用热模拟试验机对轧制态6082-T6铝合金进行热压缩试验,分析了合金在变形温度100~400 ℃,应变速率0.01 s^-1条件下的流变应力,对不同温度热变形的微观组织进行了表征。结果表明,轧制态6082铝合金的力学性能受变形温度和轧制方向的影响。变形过程中应力呈现负的温度敏感性,即随着变形温度升高,应力不断下降。合金表现出明显的力学性能各向异性,压缩强度在与轧制方向呈0°和90°较高,45°方向强度较低。经过热压缩变形后,与轧向呈不同方向的6082-T6铝合金的晶粒组织均沿着剪切力方向发生扭曲,同时,变形温度对晶粒组织的演变影响不大。随着变形温度的升高,合金基体内的位错密度明显下降,析出相发生粗化。     

二级时效温度对7B04-T74铝合金薄板组织及性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜组织分析手段和室温拉伸、电导率、剥落腐蚀、疲劳极限性能测试方法,研究了二级时效温度对7B04-T74合金2 mm厚薄板组织与性能的影响。结果表明:二级时效温度由165 ℃逐渐升高至175 ℃时,7B04-T74合金晶粒组织特征没有明显变化,晶内析出相数量减少且尺寸增加,晶界析出相粗大且断续分布;7B04-T74态铝合金薄板的室温拉伸抗拉强度、屈服强度明显降低,其伸长率无明显变化,电导率明显提升,剥落腐蚀级别无明显变化趋势。通过对比不同二级时效温度下7B04铝合金的组织与性能测试结果可知,7B04合金2 mm厚薄板由退火状态到T74状态的最优二级时效温度为173 ℃。     

转速对2024-T4铝合金水下搅拌摩擦焊接接头组织与性能的影响

采用水下搅拌摩擦焊接技术(Submerged friction stir welding,SFSW)对2024-T4铝合金板材进行连接,研究搅拌头转速对SFSW接头焊接温度场、焊核区析出相形貌以及接头力学性能的影响。结果表明:循环水冷介质具有明显的瞬时快冷作用;随着搅拌头转速从600 r/min增大到1 180 r/min,SFSW接头焊接温度场峰值由271.0℃增大到310.8℃;焊核区析出相在热循环作用下析出并长大。析出相的数量逐渐增多,尺寸增大;SFSW接头焊核区显微硬度平均值由117.5HV降低至99.2HV、抗拉强度和伸长率分别由403.3 MPa和3.24%降低至334.5 MPa和1.44%。     

超声功率对2219-T351铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

采用搅拌摩擦焊和不同功率的超声辅助搅拌摩擦焊对2219-T351铝合金进行焊接试验,测量焊接温度和焊接压力,对焊接接头的微观组织、显微硬度和力学性能进行分析,研究了加入不同超声功率后焊缝的组织性能和材料流动性. 结果表明,超声能降低焊接温度,随着超声功率增加减小的幅度越大. 加入了超声后,焊缝微观组织更加均匀,底部材料的流动情况得到改善,焊缝区有更多的强化相残留,焊接接头的显微硬度、抗拉强度及断后伸长率在加入超声后均有提高,在加入2.25 kW的超声功率时达到最高,最高拉伸强度为331 MPa,可达到母材的80%左右.     

挤压态6061铝合金的力学性能及显微组织

对挤压态6061铝合金分别进行了固溶处理和时效处理,采用万能试验机测试了其力学性能,通过SEM和TEM表征了合金的微观组织,研究了不同热处理条件下挤压态6061铝合金的组织演变规律。结果表明:固溶和时效处理后的挤压态6061铝合金均表现出明显的力学性能各向异性,且时效处理能有效提升合金的强度;同时,经时效处理后的挤压态6061铝合金表现出应变速率敏感性,而固溶处理的挤压态6061铝合金则无明显的应变速率敏感性;固溶处理和时效处理的挤压态6061铝合金的晶粒形态为等轴晶,但是有大小两种晶粒尺寸等级,大晶粒尺寸可达200 μm,小晶粒尺寸则小于10 μm。固溶和时效处理的挤压态6061铝合金均由较强的{001}<100>立方织构和较弱的{011}<100>高斯织构组成,且种类和强度相同;拉伸变形后的6061铝合金出现了大量的位错堆积,而经时效处理的合金中均匀分布短棒状的析出相能有效阻碍位错的运动,提高材料的变形抗力。