重力铸造与挤压铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-1.0Fe-1.0Ni合金的高温力学性能对比

采用拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜等对比研究了T7热处理后重力铸造与挤压铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-1.0Fe-1.0Ni合金的显微组织及力学性能。结果表明:与重力铸造合金相比,挤压铸造合金中孔洞和针状Al7Cu2Fe相都有所减少,块状Al9FeNi相变得细小弥散;热处理后挤压铸造合金在200℃下的抗拉强度、屈服强度及伸长率比重力铸造合金分别提高了3.8%,10.8%和118.5%。     

浇注温度对压铸Al-Si组织性能的影响

基于液态压铸技术,研究了浇注温度对Al—10%Si合金组织与性能的影响,同时利用扫描电子显微镜(SEM)对其拉伸断口形貌进行分析。试验结果表明:随着浇注温度的升高,试样的晶粒尺寸先减小而后增大,而其抗拉强度、伸长率和硬度先增加而后减小;合金的断裂类型属韧性断裂和准解理断裂的混合断裂模式。在本试验条件下,压射比压16 MPa、模具温度150℃、压射速度2.5 m·s~(-1)、浇注温度720℃时,压铸Al—10%Si合金的力学性能最优,其抗拉强度、伸长率和硬度分别可以达到σ_b233 MPa、δ_5 8.57%、HBS57.9。     

连续定向凝固铜棒及其冷加工后的组织和力学性能

研究了连续定向凝固铜棒及对其进行大变形量冷加工后的线材的微观组织和力学性能。凝固铜棒具有纵向连续柱状晶组织,塑性优异,伸长率达到50．5%。经过冷轧和冷拔,柱状晶组织细化为纤维晶组织,并产生显著的加工硬化。经过真应变为3．6的冷变形加工,其抗拉强度由未变形的140MPa提高到418MPa,伸长率则下降了近70％。断口形貌观察表明：凝固铜棒、轧制后的铜杆及拉拔后的铜线都是穿晶韧性断裂．其微观断口均呈山峰状,且峰顶依次逐渐尖锐。     

部分扩散预合金温压铁-铜-镍-钼-碳材料的组织与性能

对部分扩散预合金Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末的温压行为及烧结和热处理后的组织和性能进行了研究.结果表明:模壁润滑温压工艺能明显提高烧结材料的密度和性能;在130℃、400～700 MPa压力范围内材料压坯密度、烧结密度和烧结性能均随压制压力增大而提高;700 MPa下材料压坯密度7.34 g/cm3;1 150℃烧结60 min后密度为7.32 g/cm3,抗拉强度达到853 MPa,表面硬度302 HB,伸长率4.4%;热处理对烧结材料力学性能提高效果显著;880℃淬火 350℃回火60 min材料的综合性能较好,抗拉强度1 086 MPa,表面硬度295 HB,伸长率3.7%,显微组织为马氏体、回火屈氏体和残余奥氏体.     

热等静压及退火对铸造TG6钛合金组织和拉伸性能的影响

对熔模精密铸造的近α型TG6钛合金依次进行了热等静压和不同温度退火处理,研究了不同状态合金的显微组织和拉伸性能。结果表明:铸态合金的显微组织主要为魏氏组织,组织中存在缩松缺陷;其室温抗拉强度和伸长率分别为871.3 MPa,0.8%,缩松处为断裂源。900℃热等静压处理消除了缩松缺陷,合金的室温伸长率提高至3.7%,拉伸断口呈准解理断裂特征。经700~800℃退火处理后,合金组织中的β板条部分溶解并析出条状及颗粒状硅化物,在α板条中弥散分布着α2相析出物;其室温伸长率提高到11%以上,室温及550℃拉伸断口为韧性断裂和解理断裂共存的混合型断口,而650℃和700℃拉伸断口呈腐蚀开裂特征。     

扭转变形与退火处理对再生铜杆显微组织和性能的影响

对采用火法精炼高导电(FRHC)废杂铜精炼工艺+连铸连轧工艺制备的直径8 mm再生铜杆进行720℃扭转变形和500℃×60 min退火处理,研究了扭转变形和退火处理对其显微组织、力学性能和导电性能的影响。结果表明:在连铸连轧过程中再生铜杆组织中产生孪晶,扭转变形导致的孪晶交叉、孪晶与位错等的交互作用使得晶粒发生细化;扭转变形后再生铜杆的抗拉强度由未扭转变形的215 MPa提高到273 MPa,但断后伸长率由40%降低到21%,硬度增大,导电率由99.37%IACS降低至86.78%IACS;再进行退火处理后,再生铜杆组织形成尺寸更均匀的等轴晶,抗拉强度降至208 MPa,断后伸长率提高到55%,硬度降低,导电率增至98.21%IACS。     

动态条件下Fe-24Mn-0.5C孪晶诱发塑性钢的断裂机制

对Fe-24Mn-0.5C孪晶诱发塑性钢进行了动态冲击拉伸试验,并采用扫描电镜、透射电镜等研究了该钢的断裂机制。结果表明:试验钢的抗拉强度为1 100 MPa,断后伸长率为50%;试验钢表现为典型的韧性断裂特征,断口主要由呈阶梯状的韧窝组成;其断裂机制为变形过程中塞积在晶界和孪晶界处的大量位错促使孔洞及裂纹的产生,继续变形则发生断裂。     

锆对电磁铸造7050铝合金显微组织和力学性能的影响

利用电磁铸造技术制备了加入锆元素的高强度7050铝合金;采用光学显微镜和扫描电镜分析其显微组织,并进行了硬度和拉伸试验,研究了锆对铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:适量金属锆的加入可以细化铝合金的显微组织,提高铝合金的硬度、抗拉强度和伸长率;当锆质量分数控制在0.1%时,可以使铝合金获得最优的性能,抗拉强度为331.6 MPa,伸长率为12.1%,硬度为87.8 HBS。     

挤压铸造高强韧铝铜合金组织与性能的研究

应用挤压铸造工艺制备出一种新开发的高强韧铝铜合金,在T6热处理状态下其抗拉强度达到520MPa,伸长率为8%。通过对该合金力学性能及其显微组织的研究表明,铸态和经T6热处理的抗拉强度和伸长率均随压力的增加而增大,在挤压力达到75MPa后再增加压力,对抗拉强度和伸长率的影响已不明显。另外,对合金的显微组织和断口形貌进行的分析表明,随挤压力增加,晶粒明显细化,二次枝晶增加,枝晶间距减小。     

压扭成形关键工艺参数对铝合金杯形件性能的影响

采用压扭复合成形工艺实现某型号Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件成形,采用金相观察、拉伸试验和扫描电镜等分析测试手段,研究了不同工艺参数对Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件微观组织、力学性能和断裂方式的影响。结果表明,Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件压扭成形最佳温度为400℃,此时微观组织几乎全部由细小等轴晶组成,材料抗拉强度最高为430MPa,强度提高了49.8%;当变形温度高于300℃时,Al-Zn-Mg-Cu合金压扭变形后其断裂方式为塑性断裂,而当成形温度低于300℃时,其断裂方式呈现一定程度的脆性断裂;Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件压扭成形扭转圈数不宜过大(不大于5圈),当扭转圈数较小(不大于5圈)时,Al-Zn-Mg-Cu合金压扭变形后其断裂方式为塑性断裂,且随着扭转圈数的增大,微观断口表面韧窝数量增加,韧窝深度加深;当扭转圈数较大(大于5圈)时,其断裂方式呈现一定程度的脆性断裂。     

Mo-Cu合金烧结和形变强化研究

用机械合金化法制取Mo-8wt%Cu纳米复合粉末, 采用液相烧结和后处理工艺制备了全致密Mo-8wt%Cu合金. 通过扫描电镜对Mo-Cu液相烧结和变形加工后合金显微组织进行了分析, 研究了各种工艺参数对Mo-Cu合金致密性、 拉伸强度和延伸率的影响. 结果表明, 高能球磨的Mo-8wt%Cu纳米复合粉末坯体, 经液相烧结后, 其烧结态为Mo和Cu的复合网状组织, 在1 250 ℃烧结30 min, 可获得相对密度高达98.6%的Mo-Cu合金. 再经静液挤压和旋转锻造变形加工处理后, 可获得全致密的Mo-8wt%Cu合金. 在室温静液挤压40%形变率的条件下, 其拉伸强度可达576 MPa, 延伸率为5.8%.     

铸锻复合成形后AZ91镁合金的组织和力学性能

通过铸锻(压铸和模锻)复合成形方式制备了AZ91镁合金汽车转向控制臂,对控制臂主要受力部位的显微组织和力学性能进行了研究,并对拉伸断口进行了分析。结果表明:铸锻复合成形后,AZ91镁合金转向控制臂不同区域的变形量不同,变形量大的区域呈明显的流线特征,并发生动态再结晶,为细小的等轴晶;与压铸态相比,铸锻复合成形后合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及硬度分别为251.3MPa、156.9MPa、4.12%和125HV;断裂机制由脆性断裂变为韧脆混合断裂。     

硼含量对铅镁铝合金组织与力学性能的影响

采用真空熔炼法制备了含硼的铅镁铝合金,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪和力学性能试验机等研究了硼含量对合金组织与力学性能的影响。结果表明:添加硼后,合金中出现了黑色的颗粒状AlB2相,且与Mg-Mg17Al12共晶组织相伴生;随着硼含量的增加,AlB2相分布趋于均匀化,Mg-Mg17Al12共晶相增多;当硼的质量分数为1%时,合金的力学性能最好,抗拉强度、硬度和伸长率分别为105MPa,160MPa和6.87%,室温拉伸断口主要为韧性断裂和准解理断裂的混合特征。     

挤压工艺参数对4032铝合金组织与性能的影响

采用YK28-800型双动数控液压机研究了挤压温度及变形程度等工艺参数对4032铝合金挤压后显微组织和力学性能的影响。结果表明:挤压温度不变而变形程度增大时,初晶硅在基体上分布更细小均匀;当挤压温度高于350℃变形程度在25%～70%时,挤压变形后合金的抗拉强度变化不明显,而伸长率随变形程度的增加而提高,但在变形程度超过70%后伸长率明显下降;挤压变形温度为400℃时,变形后的合金可获得最大的伸长率和一定的抗拉强度。     

热等静压温度对激光选区熔化成形GH3536裂纹和组织性能的影响

利用激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术制备了GH3536镍基高温合金,研究了不同热等静压(Hot isostatic pressing,HIP)温度对SLM成形GH3536合金裂纹和组织性能的影响。利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、电子背散射衍射(Electron backscatter diffraction,EBSD)、电子探针显微分析仪(Electron probe microanalyzer,EPMA)等方式表征了GH3536相组成和组织演变,利用高温持久性能试验机测试合金室温和高温拉伸性能。结果表明：经HIP后,SLM成形GH3536合金相组成保持不变,均为γ相,但晶格常数降低,且随着HIP温度的升高而降低。SLM态合金中存在10～100μm的微裂纹和气孔缺陷,微裂纹主要存在于熔池边界。经HIP后,合金中微裂纹完全消除,但仍存在少量孔洞。GH3536合金经高温高压处理后,晶粒尺寸增大,抗拉强度有所降低。其中SLM态试样室温抗拉强度...     

7075/6009铝合金层状复合板材的固溶时效热处理工艺

对7075/6009铝合金层状复合板材进行了不同的固溶时效处理,优化得到了该复合板最佳的热处理工艺,并对热处理后复合板的力学性能和拉伸断口进行了分析。结果表明:该复合板最佳的热处理工艺为485℃×30min水淬+175℃×8h炉冷,其抗拉强度为404MPa,屈服强度为364MPa,伸长率为15.3%;外层6009铝合金的拉伸断口上分布着大量韧窝,内外层合金间实现了良好的冶金结合。     

轧态CrCoNi中熵合金动态拉伸本构模型的建立和变形机理研究

CrCoNi中熵合金在准静态拉伸下具有良好的强度和塑性,而其动态拉伸力学行为还有待研究。利用霍普金森拉杆分别对CrCoNi中熵合金试样进行了室温(298 K)和低温(77 K)下不同应变率的动态拉伸力学行为研究,建立了修正的J-C(Johson-Cook)本构模型对其塑性流动行为进行了较好的描述,通过断后样品的微观组织表征揭示了其变形机理。结果表明：室温下CrCoNi中熵合金的强度和塑性随着应变率增大逐渐提高。与准静态拉伸相比,动态拉伸应变率为1 200～5 000 s^-1时,试样的屈服强度增大至560 MPa到1 150 MPa,伸长率增长至60%到90%;低温下强度表现出相似的应变率效应且强度较室温下更高,但韧性有所降低。变形机理结果表明：相比于室温准静态,室温动态拉伸下试样内部孪晶密度更大且交叉孪晶出现、FCC→HCP相变发生、纳米晶形成,三者共同作用促使CrCoNi中熵合金加工硬化提高;相比于室温动态拉伸,低温动态拉伸下试样孪晶密度过大导致孪晶增厚,且纳米晶形成,促使试样加工硬化进一步提高,而孪晶增厚加强了对位错的阻碍致使韧性降低。     

烧结温度对316不锈钢粉末冶金烧结体组织和性能的影响

采用真空烧结法制备了316奥氏体不锈钢粉末冶金烧结体,研究了烧结温度对其显微组织和力学性能的影响,并对其拉伸断口形貌进行了分析.结果表明:随着烧结温度的提高,烧结体组织晶粒不断粗化,孔隙减少、尺寸降低;烧结体的相对密度、抗拉强度、屈服强度、伸长率等均提高,但当温度升到1 340℃以后提高并不明显,并有缓慢降低的趋势;最...     

ARB法制备超细晶材料的组织与性能研究

采用累积叠轧焊方法（ARB）对MB2镁合金和1060工业纯铝进行试验,分析了它们变形前后内部微观组织结构的演变和力学性能的变化。结果表明,MB2镁合金平均晶粒细化到1.2μm,抗拉强度由轧制前的235 MPa提高到300 MPa;1060工业纯铝晶粒细化到约400 nm,抗拉强度由轧制前的87MPa提高到220 MPa,硬度由轧制前的37 HV提高到83 HV;2种材料的延伸率在ARB 1道次后下降,并随着轧制道次的增加,材料组织均匀程度提高,抗拉强度变化平缓;MB2镁合金的延伸率回升幅度较大。