等径角挤压Al-Ti-B合金显微组织及细化机理的研究

使用自行设计的ECAP模具,室温下采用Bc挤压路径,对AlTiB合金进行4道次挤压,晶粒尺寸细化为6μm左右。通过扫描电镜(SEM)研究变形过程中的剪切特征、微观组织演变特点。探讨了晶粒细化的一般过程。     

DC鋳造法制备包覆铸锭研究

本文首先建立了一个数学模型,用来模拟包覆铸造过程和工艺参数(包括铸造速度、铸造温度、冷却水量)对包覆铸锭的影响规律。以模拟结果为依据,通过优化工艺参数成功制备了尺寸为φ140/φ110mm的4045/3003包覆铸锭,并通过实验测温对模型进行了验证。采用多种手段对界面的组织性能进行了检测。结果表明,测温结果与模拟结果相互吻合,模型可靠。优化后的包覆铸造工艺参数为：铸造速度100mm/min,冷却水量35L/min,铸造温度1020K(4045),1000K(3003)。包覆铸锭界面处无气孔、夹杂等缺陷,通过元素扩散形成了约15μm的扩散层。界面抗拉强度为107.3MPa,大于3003合金基体强度,说明两种合金实现冶金结合     

镁合金搅拌摩擦焊技术的研究进展

搅拌摩擦焊技术是近十几年发展起来的，适合于低熔点合金的一种新型焊接方法。由于镁合金具有密度小、比强度高、尺寸稳定性好等特点，目前镁合金的搅拌摩擦焊已经引起了越来越多的关注。综述了国内外镁合金搅拌摩擦焊接技术的研究现状，包括镁合金与同种及异种合金的连接技术，并展望了镁合金搅拌摩擦焊技术的发展趋势。     

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能研究

采用搅拌摩擦焊方法(FSW)对6 mm厚的6061-T4铝合金板材进行对接,焊后利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析、对比了焊接接头和母材的显微组织和断口形貌特征,并测试了其室温拉伸性能和显微硬度。实验结果表明:选择了适合于6061-T4铝合金板材搅拌摩擦焊的工艺参数:焊接时搅拌头旋转速度为1200 r.min-1,工件的进给速度为300 mm.min-1,在此参数下获得了与母材等强度、韧性接近于母材的焊接接头,为此种合金应用于汽车关键零部件提供了可靠的工艺方法。FSW板材接头焊核区的组织和性能明显优于其他区,热影响区是接头最薄弱的部分,焊核区的硬度最高,而热影响区的硬度最低,焊缝金属发生回复再结晶使晶粒细化。断口分析表明,断裂发生在热影响区,由于搅拌头的旋转运动和热量的累积,该区存在晶粒长大、组织粗化现象。对工艺参数的优化实验表明,搅拌头旋转速度与焊接速度对接头性能的影响存在一定的适配关系,通过工艺参数的调整可以有效地控制热影响区的焊缝组织和改善焊接接头的性能。细晶强化是搅拌摩擦焊接头强度与韧性提高的主要原因。     

奥-贝可锻铸铁组织中残余奥氏体的研究

采用石墨化退火和等温淬火工艺对可锻铸铁试样处理后,其组织为贝氏体 残余奥氏体 石墨;处理工艺参数不同,残余奥氏体的晶面距离、晶格点阵常数和碳含量均不同;残余奥氏体质量分数为40%的试样的力学性能最好.     

工艺参数对6mm厚5052铝合金板搅拌摩擦焊接头的影响

对6mm厚5052铝合金中厚板进行搅拌摩擦焊,分析了搅拌头转速和焊接速度对接头宏观形貌、拉伸性能和硬度的影响,并观察了拉伸断口形貌。结果表明:当搅拌头转速为800~1 600r·min-1及焊接速度为80~560mm·min-1时均可以获得无缺陷和力学性能良好的接头;搅拌头转速过低时,易出现"隧道"型缺陷;随搅拌头转速增大或焊接速度降低,焊核区面积逐渐减小,"洋葱环"间距逐渐增大;焊核区由细小的等轴晶粒组成,平均晶粒尺寸约为5μm,约为母材的1/10;焊接工艺参数对接头力学性能的影响不显著,在工艺范围内其接头强度均可达到母材的90%以上,显微硬度则达88%以上;断口源于接头背面的原始焊接界面,沿原始界面断裂,终于接头返回侧,呈典型的切断断口形貌。     

高品质Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化性能

采用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了高品质Al-5Ti-1B合金线的化学成分、显微组织和晶粒细化性能。结果表明,高品质Al-5Ti-1B合金线的Ti、B合金元素含量稳定,Fe、Si、V、K杂质元素含量低。合金线的组织均匀细小,无氧化夹杂物,TiAl3相平均尺寸为16.7μm,TiB2粒子平均尺寸为0.73μm。添加质量分数为0.2%的高品质Al-5Ti-1B合金线可使纯铝铸态晶粒细化到75.7μm,晶粒细化响应时间块,抗衰退能力强,适应铝熔体温度范围宽。研究结果可为细化剂生产企业和铝加工企业在生产、选用高品质Al-5Ti-1B合金线时提供参考。     

Al-5Ti-1B合金的有效形核相与晶粒细化机制

Al-5Ti-1B合金是铝及铝合金的高效晶粒细化剂,可显著改善铝及铝合金的加工性能,提高铝材的质量,但Al-5Ti-1B合金对纯铝及铝合金的晶粒细化机制目前尚未研究清楚。本文分别采用Al-5Ti-1B,Al-10Ti,Al-4B合金和TiB2粉末对纯铝进行细化实验,通过比较TiAl3,TiB2和AlB2对铝晶粒的细化作用,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜,研究了Al-5Ti-1B合金的有效形核相和晶粒细化机制。结果表明,TiAl3是铝晶粒的有效异质形核相,但Al-5Ti-1B合金中的TiAl3因在铝熔体中会熔化而不是铝晶粒的直接形核相。单独的AlB2和TiB2都不是铝晶粒的有效异质形核相,但TiB2通过表面包覆TiAl3后可成为铝晶粒的有效异质形核相。Al-5Ti-1B合金细化铝晶粒的机制为:TiAl3熔解于铝熔体中释放Ti原子,一部分Ti原子通过浓度起伏形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变生成α-Al晶粒直接起到晶粒细化作用。剩余Ti原子在TiB2表面偏聚形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变生成α-Al晶粒起到晶粒细化作用。     

铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与展望

在介绍搅拌摩擦焊技术的基本原理及影响因素的基础上,综述了铝合金搅拌摩擦焊在接头金属塑性流动、显微组织以及性能等方面的国内外研究现状.研究现状表明,搅拌头形状和工艺参数对接头组织和性能具有重要影响,在合适的工艺参数下可获得综合性能良好的铝合金搅拌摩擦焊接头,并取得了一定规模的应用.此外,指出了搅拌摩擦焊技术的不足和接头性...     

AZ91D镁合金磷酸盐-高锰酸盐体系化学转化工艺

通过正交试验研究了以磷酸盐-高锰酸盐为基础的镁合金无铬转化工艺,讨论了工艺参数对转化膜厚度及其有机涂层耐蚀性的影响,并通过扫描电镜、能谱等方法分析了转化膜的微观形貌和化学成分。研究表明,当磷酸二氢铵为10～15g/L、高锰酸钾为5～10g/L时,磷酸盐-高锰酸的最佳处理工艺为:ZnSO43g/L,NaF3g/L,pH3,温度45°C。转化液pH对膜层厚度及有机涂层的耐蚀性有显著的影响。在试验参数范围内,转化膜的厚度及后续有机涂层的耐蚀性能随pH的减小而大幅度提高。经该工艺处理后,后续有机涂层的耐蚀性能提高10倍以上。