热处理对ARB制备6063Al/MB2多层结构复合材料组织和性能的影响

采用累积复合轧制技术制备6063Al/MB2多层结构复合材料,利用电子拉伸机、光学显微镜、扫描电镜研究了热处理对不同轧制道次6063Al/MB2多层结构复合材料的组织、性能和界面的影响。结果表明,ARB技术能够有效细化MB2层金属组织;试样在180℃热处理后,晶粒没有明显变化;320℃热处理后,晶粒明显长大;在220℃以下热处理,复合材料的抗拉强度比未经热处理态略有上升;在220℃以上热处理,抗拉强度随温度的升高而逐渐下降;在低温下退火,复合材料的剪切强度相比轧制后略有增加。随着温度的升高,扩散层厚度增加,有脆性金属间化合物生成,导致剪切强度下降。     

累积复合轧制对镁合金组织和力学性能的影响

采用累积复合轧制技术对MB2镁合金进行轧制.采用光学显微镜、透射电镜和电子拉伸机等设备分析变形前及不同道次后MB2镁合金的微观组织和力学性能.结果表明:MB2镁合金经ARB轧制后,材料平均晶粒尺寸由变形前17.8 μm有效细化到1.2 μm:材料的抗拉强度和显微硬度值分别提高到300 MPa和82.1;伸长率在ARB1道次后从24%下降到11.2%,且随着ARB轧制道次的增加,材料组织的均匀程度提高,抗拉强度和硬度值变化平缓,伸长率回升至22.5%.     

挤压对ZrB_2/6063Al复合材料组织及其摩擦磨损特性的影响

以6063Al-(K_2ZrF_6+KBF_4)为反应体系,原位反应制备了ZrB_2/6063Al铝基复合材料,采用挤压方法对复合材料进行塑性加工。研究了挤压前后复合材料的微观组织变化,以及挤压工艺对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:铸态原位内生制得的复合材料,基体晶粒大小为30~50μm,ZrB_2颗粒呈规则的多边形,团聚现象严重。经过挤压加工之后,复合材料晶粒细化,大小为7~14μm,增强颗粒呈有圆边的多边形,分布均匀,尺寸为1~3μm,团聚改善。由于挤压后增强颗粒分布更加均匀,颗粒更加圆钝,使得摩擦后磨痕表面更加平整,各部分凹凸差异减小。摩擦系数随着载荷的增大而减小,载荷为12 N时摩擦系数最小为0.29,相比于原始铸锭复合材料的最小摩擦系数减小了32.4%。挤压后复合材料的磨损体积和磨损宽度均减小,耐磨性也得到了很大的提高。复合材料的磨损机制是以磨粒磨损为主,轻微粘着磨损为辅。     

脱溶析出对累积复合轧制Al/Zn层状复合材料组织及性能的影响

在400 ℃条件下采用累积复合轧制(ARB)工艺制备Al/Zn层状复合材料。采用SEM,TEM等设备对第二轧制周期试样及第三轧制周期的试样进行显微组织观察,结果表明：在轧制过程中,Al/Zn层间界面不同成分发生相互扩散,形成扩散层;随着轧制周期的结束,扩散层中过饱和的Zn原子随温度的降低而脱溶析出,在消除晶粒边界及内部位错的同时细化晶粒。在试样内部,因为扩散层中Zn原子存在浓度梯度,过饱和的Al基体中析出的富Zn相存在不同典型的组织形态。采用万能拉伸试验机对第一、第二、第三轧制周期试样进行力学性能测试,结果显示,随着轧制周期的增加,Al/Zn层状复合材料的抗拉强度和伸长率均有大幅度提升,抗拉强度由第一轧制周期的128.81MPa增加至第三轧制周期的351.54MPa,提升了173%,同时伸长率由6.66%提升至11.08%。采用SEM对试样断口进行观察后发现,断口表现出明显的复合材料强界面裂纹偏转现象。采用累积复合轧制（ARB）工艺制备Al/Zn层状复合材料,因为存在复合材料强界面裂纹偏转作用以及晶粒的细化作用,表现出良好的综合力学性能。     

累积叠轧制备Ti/Ni多层复合材料的组织演变与力学性能研究

本文以工业纯Ti、纯Ni板材为初始材料,采用累积叠轧法(ARB)制备出Ti/Ni多层复合板材料。利用扫描电镜、透射电镜、万能试验机、显微硬度仪对复合材料的组织、界面结构和力学性能进行观察和测试分析。结果表明：随着轧制道次的增加,复合材料中Ti层和Ni层显微组织细化明显,均匀程度提高,ARB5道次后,Ti、Ni层的平均晶粒尺寸分别为200 nm和300 nm;复合材料的抗拉强度、显微硬度和界面结合强度显著提高,ARB5道次后抗拉强度达到810 MPa,延伸率为24.4%,Ti、Ni层平均显微硬度分别为233 HV和229 HV。在ARB1-5道次轧制变形过程中,界面处无明显的原子扩散现象发生。     

累积叠轧对原位ZrB_2/6082Al复合材料组织和力学性能的影响

基于6082Al-K_2ZrF_6-KBF_4体系,通过熔体直接反应法制备原位纳米3wt%ZrB_2/6082Al复合材料,并在300℃下对其进行累积叠轧(ARB),获得了纳米相均匀分布的高性能铝基复合材料。OM、XRD、SEM和TEM分析表明,纳米增强体团簇被打碎,并随着道次的增加分布越来越均匀;其中析出相,比如Fe-Mn-Si相,也随着道次的增加逐渐被打碎并细化;复合材料的晶粒同时被极大地细化,经过9道次ARB,晶粒平均尺寸达到380 nm。拉伸试验表明,复合材料抗拉强度随着道次增加逐渐增大,最大为310 MPa,伸长率为15.8%,与6082Al基体相比,分别提高了138.5%和66.3%。     

累积叠轧制备Ti/Ni多层复合材料的组织演变与力学性能

以工业纯Ti、纯Ni板材为初始材料,采用累积叠轧法(ARB)制备出Ti/Ni多层复合板材料。利用扫描电镜、透射电镜、万能材料试验机、显微硬度仪对复合材料的组织、界面结构和力学性能进行观察和测试分析。结果表明:随着轧制道次的增加,复合材料中Ti层和Ni层显微组织细化明显,均匀程度提高,ARB 5道次后,Ti、Ni层的平均晶粒尺寸分别为200和300 nm;复合材料的抗拉强度、显微硬度显著提高;ARB 5道次后抗拉强度达到810 MPa,延伸率为24.4%,Ti、Ni层平均HV显微硬度分别为2.33和2.29 GPa。在ARB 0~5道次轧制变形过程中,界面处无明显的原子扩散现象发生。     

Al/Zn比对Mg-Al系镁合金组织及力学性能的影响

用金相显微镜、电子万能试验机、显微硬度仪等研究不同Al、Zn含量及Al,Zn比对MB1变形镁合金组织及力学性能的影响.试验结果表明,当含Al量相同时,随Zn含量增加, (即随Al/Zn比减小)晶粒尺寸呈先减小后增大再减小趋势.含Al量为2%和8%时,随Al/Zn比减小,抗拉强度先增大后减少,而Al量为5%时,随Al/Zn比减小抗拉强度先减小后增大.当Al/Zn=2/5时,抗拉强度达最大值240MPa.含Al量为2%和5%时,随Al/Zn比减小,伸长率逐渐降低.当含Al量为8%时,随AFZn比减小,伸长率先下降后上升.当AI/Zn=1(2A12Zn)时,伸长率达最大值7.175%.     

锻压对原位Al3Ti/6063Al复合材料微结构及摩擦磨损性能影响

研究了不同锻压变形量30%、50%、70%,对Al3Ti/6063Al复合材料显微组织及摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,复合材料锻压变形后,原位Al3Ti增强颗粒断裂、破碎,沿平行于锻压方向呈明显的定向分布,基体晶粒变形剧烈,形成流线型织构,材料内部产生大量位错。随锻压变形量的增加,摩擦系数降低;在相同载荷下,70%变形锻压样的摩擦系数最小;复合材料磨损表面粗糙度随锻压变形量的增加而减少,变形量为30%时,粗糙度波动范围最小,变化相对稳定;磨痕宽度随锻压变形量增加而变宽,磨痕深度则变浅;磨损机理主要是磨粒磨损。     

B_4C_P/6063Al板材等应变速率挤压模具优化

针对B_4C_P/6063Al基复合材料伸长率低、塑性变形困难的特点,设计出适用于B_4C_P/6063Al板材的等应变速率挤压模具。基于热压缩模拟试验结果建立材料的本构方程。利用Deform-3D软件对采用所设计的等应变速率挤压模具和传统挤压模具的挤压过程分别进行有限元模拟,对比研究了采用两种模具时挤压过程中的坯料应力场、温度场以及坯料流动性。结果表明:采用等应变速率挤压模具较传统挤压模具所需最大拉应力减小了28. 5%,坯料在模具出口处的温度升高了0. 6%,模具出口的金属流速均匀性提高了44%。模拟结果表明,等应变速率挤压模具较传统挤压模具,更利于B_4C_P/6063Al板材成形。     

原位生成Al3Zr/6063Al复合材料的高应变速率超塑性

采用熔体直接反应法,原位制备5%wtAl3Zr/6063Al复合材料。在450℃进行70%变形量锻造预处理,然后进行搅拌摩擦大塑性加工,通过XRD、SEM、EDS、超景深及TEM等分析测试方法研究其高应变速率超塑性。结果表明,通过锻造和搅拌摩擦加工处理后,复合材料的平均晶粒尺寸小于10μm。在350℃~500℃,初始应变速率为1.0×10-3s-1~1.0×10-1s-1范围内,复合材料都表现出超塑性。在500℃,初始应变速率为1.0×10-2s-1,延伸率达到最大值330%,反应敏感指数m值为0.45。分析超塑性变形的主要机制是动态连续再结晶与晶界、位错滑移共同协调完成。     

WC_p/B_4C_p/6063Al复合材料的预形变热处理

采用粉末冶金工艺制备了WCp/B4Cp/6063Al复合材料,通过SEM和XRD对复合材料的显微组织进行了表征,研究了预形变热处理工艺对复合材料力学性能的影响。结果表明,当形变量超过某临界值时,复合材料经过预形变热处理可以实现很好的强化效果;本实验中当挤压比达到或超过15∶1,热处理温度为520℃时,复合材料经过预变形热处理获得了最佳的力学性能。断口表面形貌分析表明,预形变热处理后基体合金的强化是复合材料整体力学性能提高的根源。     

Mechanism of laser beam welding for SiCp／6063Al composite

The laser beam welding technique was used to process SiC particles/6063A1 alloy matrix composite, the influence of laser power and welding speed on the properties of joint was studied. Decreasing the laser beam power with same welding speed can make the quantity and size of A14C3 decreased, and the interactive mechanism of the reinforcing particles and the matrix in the joint and the causes for joint strength reduction were analyzed.Increasing welding speed properly can improve the distribution of energy and restrain the interfacial reaction in the molten pool, and measures for improving were proposed.     

搅拌摩擦处理Al3Zr/6063原位复合材料的组织和性能

研究搅拌摩擦加工工艺对Al3Zrp/6063铝基复合材料组织性能的影响。该复合材料在6063-5%(K2ZrF6)体系下原位内生获得,利用OM、XRD、SEM观测原位内生颗粒Al3Zr的形貌、分布及尺寸,分析材料性能。实验分析可得:经搅拌摩擦处理后,复合材料的增强体更加细小均匀;基体晶粒破碎,晶粒形状发生改变;材料的抗拉强度变大,延伸率变大;具有超塑性,在变形温度500℃,应变速率1.67×10-2s-1,材料的延伸率达348.16%。     

Optimum Aging Parameters of 6063/Al2O3p-SiCp Hybrid Composites

Metal Science and Heat Treatment - The structure and the hardness of hybrid metal matrix composites with a matrix from alloy 6063 of the Al – Mg – Si system and dispersoid particles of...     

6063铝合金搅拌摩擦焊接头冲击断裂分析

以6063铝合金为主要研究对象，简要介绍了铝合金型材的搅拌摩擦焊接工艺及设备，研究了6063-T65l铝合金的冲击断裂性能、塑性变形能力及其搅拌摩擦焊接头的微观组织。研究表明，搅拌摩擦焊接头中为较细的再结晶组织，且强化相呈弥散分布，其冲击断裂性能和塑性变形能力与母材相近。     

6063铝合金时效工艺的研究

分析了６０６３铝合金人工时效时的组织结构变化，研究了不同的时效温度和时效时间对６０６３铝合金性能。时效后硬度可达７５ＨＶ以上。     

6063铝合金连续挤压组织性能的研究

在LLJ350双槽连续挤压机上对6063铝合金进行连续挤压实验,并对挤出产品进行不同的工艺处理,对比观察其显微组织及力学性能.结果表明:6063铝合金型材经连续挤压后进行水冷+人工时效后的抗拉强度为249 MPa,硬度78 HB,伸长率为12.6％;水冷+人工时效较空冷+自然时效后的抗拉强度提高74.1％,硬度提高50％,塑性降低49.6％;水冷后人工时效较自然时效的产品强度提高51.8％,硬度升高34.5％,塑性降低41.9％.6063铝合金连续挤压后水冷比空冷的晶粒细小均匀.