高强铝合金预拉伸板的断裂韧性研究

通过研究单级、双级和三级时效对新型高强铝合金强韧性的影响,探索使该合金具有最佳强韧性配合的热处理工艺.此外,对该合金在不同热处理条件下的KIC试样的断裂特征进行了观察.     

铝合金管力学性能的拉伸试验研究

通过单向拉伸试验获得了LF2M(Φ75 mm×1.5 mm)和LF21M(Φ27 mm×1 mm)两种铝合金管材的基本力学性能。研究了不同数学模型对材料应变硬化曲线的描述能力,发现采用幂函数对LF2M管材试验数据拟合较好,指数函数对LF21M管材试验数据拟合较好;基于单向拉伸试验获得了两种铝合金管材的塑性应变比。为上述两种试验铝合金管材的塑性成形分析提供了实用的材料模型。     

预拉伸对7050铝合金断裂韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸及断裂韧性实验,研究预拉伸对7050铝合金板材力学性能和断裂韧性的影响。结果表明:预拉伸引入大量位错,时效过程中可以成为粗大平衡相η相的有利形核点;随着预拉伸变形量的增大,η相的尺寸增加,板材的强度降低;晶界析出相间距增大,呈不连续分布,晶内晶界之间的强度差减小,板材具有更高的变形抗力,断裂韧性提高;预拉伸变形量增大导致晶界沉淀相粗化,无沉淀析出带变宽,变形过程中容易产生应力集中,对韧性不利;综合组织结构的正负面影响,随着预拉伸变形量的增大,板材的断裂韧性逐渐增大。     

超高强铝合金紧凑拉伸法断裂韧性测试方法探讨

采用紧凑拉伸法对Al-9．5Zn-2．3Mg-1．8Cu-0．11Zr超高强铝合金的断裂韧性进行测试,探讨其测试方法及数据处理方法。结果表明,建立的疲劳裂纹预置前实验负载估算公式能减小试验工作量,有实际应用价值;与传统的三线平均法相比,紧凑拉伸后等效疲劳裂纹长度确定的积分法得到的条件断裂韧性值更为合理。     

Al-Si-Mg-Cu铸造铝合金高温拉伸性能研究

研究了一种Al-Si-Mg-Cu铸造铝合金分别在200、250℃的瞬时拉伸性能以及经200℃和250℃稳定化处理不同时间后的高温瞬时拉伸性能,并和已有标准中常用的Al-Si系耐热铸造铝合金的高温拉伸性能进行了对比。结果表明,随着测试温度的升高,Al-Si-Mg-Cu铸造铝合金的瞬时拉伸性能呈下降趋势;随着稳定化处理温度的升高和时间的延长,强度都呈下降趋势,200℃时伸长率基本不变,250℃时伸长率显著升高。200℃时,Al-Si-Mg-Cu铸造铝合金表现出良好的拉伸性能,明显优于其他常用Al-Si系耐热铸造铝合金。     

异种高强铝合金搅拌摩擦焊搭接接头的缺陷和拉伸性能

采用搅拌摩擦焊对5 mm厚2024/7075异种高强铝合金进行上下板交换位置的搭接焊试验,分析接头的缺陷特征和拉伸性能。结果表明:材料位置和焊接速度对缺陷和拉伸性能有较大影响。当2024铝合金为上板时,接头中存在大面积孔洞缺陷,焊缝表面粗糙,尤其在300 mm/min焊速下存在较严重的起皮缺陷;钩状缺陷为搭接接头的典型缺陷,低焊速(50和150 mm/min)下钩状缺陷向上扩展距离较大,7075铝合金为上板时高焊速(225和300 mm/min)下后退侧钩状缺陷水平向焊核区扩展距离较大;在低焊速下,7075铝合金为上板的接头强度较高;在高焊速下,2024铝合金为上板的接头强度较高;钩状缺陷严重减小接头的有效板厚和有效搭接宽度,是接头强度降低的主要因素,优化搅拌摩擦焊搭接工艺必须同时增大有效板厚和有效搭接宽度。     

2024铝合金的高温拉伸性能

对2024板材进行自然时效(T4)和人工时效(T6)对比,结果发现:T6状态时效10 h时2024铝合金具有较高的强度、硬度,这源于第二相粒子的析出。对T4和T6(时效10 h)状态的2024铝合金进行150、300和400℃下的高温拉伸试验,结果表明:随温度升高,合金的强度下降,应变减小,但在300℃时应变是增大的,这与第二相粒子的变化有关。     

TiAl基合金高温拉伸力学性能的研究

以ＴｉＡｌ基合金塑性研究的目的，采用自制高温流变仪拉伸机研究了具有全层片状显微组织试样高温拉伸力学性能和变形，断裂行为，试验发现，在热变形过程中，伴随着显著的动态再结晶现象的发生，断裂以缩颈引发应力，应变集中，孔洞的增殖，连通和长大等损伤过程的积累而致使发生。     

Mo-Si合金室温及高温拉伸力学性能研究

采用粉末冶金技术制备了不同Si含量(0,0.1,0.3wt%Si)的Mo-Si合金板材,并在25,300,800和1200℃下进行了静拉伸试验,研究了试验温度对Mo-Si合金板材力学性能、断裂方式及微观组织的影响。结果表明:随试验温度升高,纯钼及Mo-Si合金板材强度明显下降,但延伸率以300℃为分界点呈现出先升后降的趋势。室温下Mo-Si合金的断裂方式为穿晶解理断裂,在300及800℃时主要为韧窝延性断裂,而1200℃时为沿晶断裂。对Mo-Si合金强化机制的分析表明,室温下的强化主要来源于弥散强化和固溶强化,而在高温时,固溶作用明显减弱,颗粒弥散和粗化晶粒为主要的强化手段。     

铸造A356铝合金的微观组织及其拉伸性能研究

采用T6工艺对消失模铸造的A356铝合金进行了热处理,并对其微观组织形貌、显微组织特征值、拉伸性能及其断口形貌进行了测试和分析.结果表明,铸造A356-T6铝合金基体中分布着约2 μm长,100 nm宽,小者只有几个纳米的针状Mg2Si粒子,并且发现经T6工艺热处理后在铸造A356铝合金中存在椭圆状Al8Si6Mg3Fe金属间化合物.定量金相分析表明,铸造A356铝合金的平均枝晶胞尺寸(DCS)、二次枝晶臂间距(SDAS)、共晶Si的长、宽值分别为55 μm、63 μm、20 μm和10 μm;热处理后A356合金的这些参数值分别变为50 μm、75 μm、30 μm和13 μm.铸造A356-T6铝合金试样的拉伸断口显示其断裂为韧性断裂与脆性断裂的混和模式.屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为240 MPa、254.8 MPa和1.16%.     

微弧氧化表面处理对铝合金拉伸性能的影响

研究了微弧氧化表面处理对LY12CZ铝合金拉伸性能的影响,并用扫描电镜(SEM)观察了拉伸断口及氧化膜形貌。结果表明,LY12CZ铝合金表面生长一层陶瓷氧化膜后拉伸性能变化不大。屈服强度、抗拉强度、弹性模量下降量都小于5%,伸长率也略有降低。试样表面氧化膜经过抛光后,拉伸性能有所改善。已拉伸试样的表面均匀地残留大量氧化膜碎片,显示氧化膜与基体结合状况良好。     

全层状TiAl合金室温拉伸性能的影响因素

研究了显微组织和应变速率对全层状Ti-47Al-2Cr(at%)合金室温拉伸性能的影响，结果表明，全层状TiAl基合金的室温拉伸强度和室温延伸率随晶团尺寸和层片间距的减小而提高；其室温拉伸强度随应变速率的加快而提高；而应变速率对其室温延伸率的影响与显微组织相关，低延性全层状TiAl基合金的室温延伸率对应变速率不敏感，而高延性全层状TiAl基合金的室温延伸率对应变速率敏感，并随应变速率的加快而提高。     

7050铝合金在EXCO溶液中的腐蚀与氢脆对拉伸性能的影响

采用金相显微镜、慢应变速率拉伸试验(SSRT)、定氢仪、透射电镜等研究了7050铝合金在EXCO溶液中的腐蚀与氢脆行为及其对合金拉伸性能的影响。结果表明:随着合金在溶液中浸泡时间的延长,腐蚀特征由点蚀向剥蚀发展,并且有氢脆效应产生。腐蚀和氢脆共同作用大大降低了合金的拉伸性能。通过去除腐蚀层后继续拉伸定量分析了氢脆影响下合金的剩余强度和延伸率,当浸泡时间达64 h时,氢脆使合金的剩余强度和延伸率分别降至68.2%和60.2%。     

铸造A356铝合金的拉伸性能及其断口分析

研究了铸造A356-T6铝合金板不同位置处的拉伸性能。采用扫描电子显微镜和光学显微镜对拉伸断口及断口纵剖面的组织形貌进行了观察分析。试验结果表明，铸造A356-T6铝合金的拉伸屈服强度随离浇道口平面距离的增加而减小，断裂强度则是先减小然后再增大，而延伸率随高度变化不明显。铸造A356-T6铝合金的平均屈服强度、断裂强度、延伸率和断面收缩率分别为216．64MPa，224MPa，1．086％和0．194％。断口分析表明拉伸断口的表面分布着杂质、孔洞、铸造缩孔和氧化膜等缺陷，断口表面也存在开裂的由碳、氧、铁、镁、铝和硅元素形成的复合粒子。铸造A356-T6铝合金在拉伸过程中，裂纹萌生于共晶硅粒子与基体结合处，并沿枝晶胞之间的共晶区域进行扩展，当前进的裂纹遇到取向不一致的共晶硅粒子时，裂纹将截断共晶硅粒子。铸造A356-T6铝合金拉伸断裂方式为沿胞（即穿晶）断裂的准解理断。     

Ce元素对ZK40合金组织和室温拉伸性能的影响

研究了Ce元素对ZK40合金的显微组织和室温拉伸性能的影响。在铸态下，1^#合金(不含Ce)比2^#合金(含Ce)具有高的强度和延性。经过热挤压塑性变形后，2^#合金的σb及σ0．2有较大幅度的升高，分别比1^#合金增加了49MPa和92MPa，而2^#合金延性较低。热塑性变形使1^#合金和2^#合金的显微组织都得到细化。变形态1^#合金的室温拉伸断口由准解理 韧性断裂的混合断口组成，2^#合金拉伸断口韧窝分布均匀，为明显的沿晶断裂。     

Experiments and Simulations on Tensile Properties and Fracture Toughness of 7050-T7451 Aluminum Alloy Hole Specimens

针对飞机用7050高强铝合金含孔板件进行拉伸性能与断裂韧性的模拟分析与实验研究,并基于裂纹尖端塑性钝化能将常见拉伸性能与平面断裂韧性联系起来,在常规拉伸性能参数的基础上,定量计算出了含孔连接板的断裂韧性值,通过引入与试样几何形状、孔型大小有关的Z参数,表征了含孔构件断裂失效过程中的平面应力和平面应变分布状态与组成比例.研究表明:(1)Z参数联系了材料断裂韧性与构件断裂韧性,反映了含孔构件的几何形状与开孔大小对构件断裂韧性值的影响;(2)含孔拉伸试样的断裂韧性敏感于开孔在垂直于拉伸方向上的尺寸,并随该尺寸的增加而降低;(3)含孔拉伸试样的屈服应力,强度极限等强度指标主要受开孔沿垂直于拉伸方向的尺寸影响,而几乎与开孔在拉伸方向上的尺寸变化无关,但含孔拉伸试样的延伸率则正好与此相反.     

Ta—12W合金的高温拉伸特性

测量了再结晶态Ｔａ－１２Ｗ合金板的室温至１６００℃的拉伸性能。在室温下拉伸,Ｔａ－１２Ｗ合金展示出良好的固溶强化和优良的延性。提高试验温度,合金的强度和延性均逐渐下降。     

锡对2618合金组织及性能的影响

研究了锡元素在2618合金中的分布及其对合金组织与性能的影响。结果表明,少量锡元素在铸态铝合金中基本上是均匀分布的;锡能稍微细化2618合金的铸态晶粒组织,对Al9FeNi相形态没有影响;锡可提高2618合金的室温强度,降低2618合金在250℃高温瞬时强度,但对合金在250℃经100h热暴露后的高温瞬时强度没有影响。