热变形参数对LD7铝合金显微组织的影响

在Gleeble-1500热模拟试验机上对LD7铝合金试样在变形程度为60%、变形温度为360～480℃、变形速率为0.01～1s-1的条件下进行等温压缩试验,然后对其进行固溶处理.分析热变形参数对合金固溶后显微组织的影响,可以得到如下结论:LD7铝合金的晶粒尺寸随温度的升高而增大,随变形程度的增大而减小,随变形速率的增大而减小.     

LD7铝合金热变形研究

在Gleeble-1500热模拟机上对LD7铝合金进行等温热变形实验,变形温度为300～500℃,应变速率为0.01～10s-1,研究其热变形的流变应力行为、显微组织及软化机制.结果表明LD7铝合金真应力-真应变曲线表现出动态回复特征,在应变速率ε=1.0s-1,变形温度高于420℃时,应力出现锯齿波动,表现出不连续动态再结晶特征.合金在压缩过程中主要软化机制为动态回复,同时也存在动态再结晶.变形后晶粒尺寸随变形温度升高而增大,随变形速率增加而减小.     

7050铝合金热压缩变形的流变应力本构方程

对7050铝合金在应变速率为0.01～10s-1、变形温度为250～450℃条件下的流变应力行为进行了实验研究.结果表明:7050铝合金热压缩变形中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的增加而降低;通过线性回归分析计算出7050材料的应变硬化指数n以及变形激活能Q,获得了7050铝合金高温条件下的流变应力本构方程.     

6013铝合金热变形行为研究

以6013铝合金为试验材料,采用热压缩镦粗法,在Gleeble-1500热模拟试验机上进行等温热压缩试验.结果表明:随变形速率增加和变形温度降低,合金的流变应力增加.随变形程度增加,流变应力先迅速增加到一峰值,然后缓慢下降到渐趋平稳,呈现明显动态再结晶特征.该合金的流变应力行为可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数来描述,其变形激活能Q为145.75kJ/mol.     

7085铝合金热压缩变形的流变应力本构方程

采用Gleebe-1500热模拟机对7085铝合金进行热压缩,研究了该合金在应变速率为1～38s-1、变形温度为260～440℃条件下的流变应力行为.结果表明,7085铝合金流变应力在变形初期随着应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;峰值应力随应变速率的增加而增加,随温度的升高而降低;通过线性回归分析计算出7085材料的应变硬化指数n以及变形激活能Q,获得了7085铝合金高温条件下的流变应力本构方程.     

7075铝合金热压缩过程变形行为和载荷研究

采用MMS-300多功能材料试验机对7075铝合金在变形温度300-450℃、应变速率0．01～40s^-1下单道次压缩过程进行了实验研究,并根据其流变曲线对热压缩过程进行了数值模拟,分析了变形速度、温度和摩擦对变形栽荷的影响规律。结果表明：7075铝合金变形过程发生了动态再结晶,应力-应变曲线表现出波浪形,波动周期大致相同,振幅随着应变增加逐渐减小;变形速度较小时,变形速度增加,临界应变增加,变形速度增加到一定程度时临界应变反而降低。随着变形速率增加和变形温度降低,载荷增加,而摩擦对7075铝合金热压缩过程的栽荷影响不大;当变形速率增加到一定值时,载荷值对速度敏感度降低。     

高纯LD7铝合金锻件高周疲劳极限试验研究

通过测试高纯LD7在不同应力集中系数和不同应力比情况下的重复交变应力与疲劳寿命对应关系来了解该材料的疲劳性能,为飞机设计选材提供依据。     

2124铝合金的热压缩变形和加工图

采用热模拟实验研究2124铝合金在应变速率为0.01~10s-1、变形温度为340~500℃条件下的流变应力行为。结果表明:2124铝合金热变形过程中的流变应力可用双曲正弦本构关系来描述,平均激活能为170.13kJ/mol。根据动态材料模型,计算并分析2124铝合金的加工图。利用加工图确定热变形的流变失稳区,并且获得了实验参数范围内的热变形过程的最佳工艺参数,其热加工温度为450℃左右,应变速率为0.01~0.1s-1。     

Al-35Si高硅铝合金热变形行为的研究

采用Gleeble-1500热模拟机对电子封装用Al-35Si高硅铝合金进行了恒温和恒应变速率下的热压缩变形实验,温度范围为370～550℃,应变速率为0.05～0.45s-1,得到了其真应力-真应变曲线.结果表明:在实验范围内,此合金的流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,在不同变形条件下真应力软化机制分别受动态回复和动态再结晶控制,并且应变速率敏感性指数m随温度的升高呈上升趋势.     

7xxx系铝合金应力腐蚀的控制

综述了7xxx系铝合金的应力腐蚀开裂机理(Stress corrosion cracking)与影响因素。应力腐蚀开裂机理主要有阳极溶解理论、氢致理论与"相变-Mg-H"理论。适当的固溶工艺与时效工艺可以提高铝合金的抗应力腐蚀性能;铝合金的应力腐蚀开裂敏感性随水蒸气中氧含量的增加而提高,含有Cl-、Br-和I-的水溶液会加快铝合金的应力腐蚀开裂的裂纹扩展速率。     

7B04铝合金厚板生产过程优化的数值分析

为了优化7B04铝合金厚板生产过程,对7B04铝合金厚板生产过程中淬火、压光、拉伸过程应力场的变化和分布情况进行了数值分析.结果表明:压光过程可以降低淬火应力并使淬火应力分布均匀化,但这种作用被后续的拉伸过程大大减弱,并且压光过程导致板材两端产生较大的应力集中区域;拉伸是降低铝板材应力和使应力均匀分布的关键环节;当纵向塑性延伸率为2.5%时,拉伸效果最好.     

基于微观结构的高强铝合金应力集中系数研究

为了更好地理解铝合金材料的微观力学性能,基于MATLAB编写了Voronoi算法的微观结构模拟程序,并将程序导入ABAQUS有限元软件建立铝合金晶粒模型.推导出六结点内聚线单元模型的界面单元刚度矩阵,利用内聚力模型的内聚力-位移关系描述铝合金晶粒界面间的粘着力(法向力)和摩擦力(切向力),建立了微观晶粒结构的有限元模型.研究结果表明:单个夹杂粒子随着弹性模量的增加应力集中系数先减小再增加;相对于单个夹杂粒子,两个夹杂粒子的应力集中会增加,当d/r接近2时应力集中系数明显增加,当d/r值处在6左右时应力集中系数基本恢复到单夹杂粒子时的大小.夹杂粒子的形状、数量及分布状态对结构微观应力集中均有影响.     

7A04铝合金应力腐蚀过程中裂纹萌生和扩展规律研究

为了研究不同拉伸速率对应力腐蚀敏感性及应力腐蚀过程(SCC)中裂纹萌生与扩展规律的影响,本文选用7A04铝合金在3.5%wt NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸实验(SSRT),采用扫描电子显微镜(SEM)、体式显微镜、电化学方法、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等方法进行研究;提出一种原位预测裂纹萌生和扩张的新方法即相移与电化学阻抗谱相结合的方法来系统研究应力腐蚀过程(SCC)中裂纹萌生和扩展规律.结果表明:当拉伸速率为3.0 um/min时,在3 h附近裂纹开始萌生,在8 h附近裂纹发生明显扩展;通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对裂纹萌生和扩展机理进行研究,验证了新方法的可行性,推测裂纹的萌生和扩展机理可能是由晶界出产生的析出物引起的.     

LF2/LD7铝合金管板高频感应钎焊工艺研究

目的为高频感应钎焊在LF2/LD7铝合金管板焊接应用中提供理论基础。方法选取内径为8.6 mm、壁厚为1 mm的LF2铝合金管和厚度为5 mm的LD7铝合金板,采用高频感应钎焊焊接异种铝合金管板结构。焊接过程中对比添加或不添加碳棒辅助的情况,研究不同钎焊参数下的钎焊接头微观组织和显微硬度,分析碳棒辅助对高频感应钎焊的影响,利用EDS分析钎缝不同组织元素含量。结果最佳工艺参数为:距离D=7 mm,电流I=28 A,加热时间t=80~140 s。当电流增至I=35 A,其他焊接参数不变,添加碳棒辅助可以改变管板形貌,明显降低管烧损程度,组织低熔共晶体含量增多,晶粒细小。结论钎焊接头成形较好,钎缝区组织显微硬度高于母材区组织硬度,钎缝区元素出现偏聚现象。     

层削法在厚板内应力计算中的不确定度分析

基于实验误差和模型误差,分析厚板应力测试不确定度产生的根源,确定每一种误差源的计算准则,并对误差源提取相应的厚板实验数据,对其不确定度进行计算.在获得总的应力测试的合成标准不确定度,对测试方法的误差进行分析.计算结果表明:层削法应力测试计算不确定度小于7 MPa,具有较高的测试精度.在模型误差和实验误差的综合作用下,层削法计算模型可以保持较高的准确性.     

高速列车A7N01S-T5铝合金应力腐蚀行为研究

文章选取了我国某类型高速列车常用的A7N01S-T5铝合金材料,进行了恒载荷应力腐蚀试验,对A7N01S-T5材料的应力腐蚀机理、应力腐蚀强度因子K1SCC和裂纹生长机制进行了研究.结果表明,A7N01S-T5铝合金的应力腐蚀破坏敏感性很高,其临界应力场强度因子K1 SCC为5.2 MPa.m1/2,仅为断裂韧度K1 C的0.15,对应的临界应力门槛值б为123MPa,仅为拉伸强度бb0.27.裂纹断口面有明显的舌状凸起和凹坑的存在.A7N01S-T5铝合金的应力腐蚀裂纹以沿晶开裂为主,形貌呈树枝状,同时相邻二次裂纹之间有竞争生长的关系.     

六偏磷酸钠对LD7铝合金微弧氧化陶瓷膜结构及耐腐蚀性能的改善作用

目前未见采用微弧氧化技术提高LD7铝合金耐腐蚀性能的有关报道。在磷酸盐体系电解液中添加一定量的(NaPO3)6,采用微弧氧化(MAO)技术在其表面原位生成陶瓷层。通过扫描电镜、X射线衍射和电化学极化曲线等方法研究了添加(NaPO3)6对微弧氧化陶瓷层组成、结构及耐腐蚀性能的影响。结果表明:添加(NaPO3)6后膜层厚度增加,表面粗糙度降低,膜层更加平滑致密,微孔数量明显减少;膜层主要由α-Al2O3,γ-Al2O3和少量的AlPO4相组成,以α-Al2O3为主;在3.5%NaCl溶液室温电化学行为中,微弧氧化后其自腐蚀电流密度比基体降低了2个数量级,添加(NaPO3)6后引起了阳极过程阻滞并减少Cl-富集,从而抑制了点蚀,使自钝化趋势得到提高,耐腐蚀性能明显增强。     

LD7铝合金淬火敏感性及相变动力学规律

通过分级淬火的方法,结合所测LD7铝合金淬火态电导率和时效态硬度拟合出合金的时间-温度-转化率(TTT)曲线和时间-温度-性能(TTP)曲线。利用透射电镜(TEM)和Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程研究了铝合金等温淬火过程中的组织变化和相变动力学规律。结果表明:LD7铝合金TTT和TTP曲线的鼻尖温度均为350℃,孕育期约为2s,淬火敏感区间为290~410℃;等温保温过程中过饱和固溶体析出第二相粒子,鼻尖温度附近析出速率最快;随保温时间的延长,第二相富集长大且粗化,无沉淀析出区域变宽,晶界第二相连续化,导致合金强化效果下降;根据相变动力学方程拟合出的S曲线,解释了合金在350℃附近淬火敏感性最大以及淬火敏感区间合金第二相主要以针状形态析出的规律。     

工艺参数对7075铝合金板材时效成形性的影响

为评价7075铝合金板材的可时效成形性并掌握最佳的时效成形工艺参数,基于机械加载时效成形试验工装,开展了时效温度和时间对7075铝合金板材时效成形后构件力学性能和物理性能影响的试验研究.结果表明:7075铝合金板材的时效成形性与工艺参数密切相关,随着时效温度和时间的增大,板材的电导率呈升高趋势,而其拉伸性能则呈降低趋势;且合金的拉伸断裂方式与时效状态有关,过时效初期以沿晶韧窝和穿晶韧窝混合型断裂为主,随着过时效进行主要为韧窝断裂.综合考虑构件时效成形后拉伸性能和电导率等情况,合金最佳时效温度为180℃,且保温时间不宜长于16 h.