铸态Mg-Sn-Zn-Al合金组织性能

研究含Sn5%,8%,11%及Zn0.5%,1%,2%的Mg-xSn-yZn-1.0Al合金(质量分数)的显微组织演变和力学性能变化,在此基础上优化合金的成分比,得出在Sn:Zn=5:1和Sn:Zn=6:2.5时有较佳的综合力学性能。显微组织观察表明,Zn元素能够起到明显的晶粒细化作用,显著提高合金的抗拉强度,但过量的Zn会使合金的伸长率显著下降。Sn含量的增加可以明显地改善合金的树枝晶组织,并使其等轴化,但Sn含量的增加使合金的抗拉强度明显下降。同时增加Sn和Zn元素的含量时,Sn含量的变化成为合金组织演变的主要原因;减少Sn和Zn元素的含量时,Zn含量的变化成为合金组织演变的主要原因。     

Gd含量对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金微观组织与力学性能的影响

采用铸锭冶金工艺制备6种Gd含量不同的A1-Zn-Mg-Cu-Zr-xGd合金。采用金相观察、力学性能测试、扫描电镜、电子探针及透射电镜等分析手段,研究质量分数x,分别为0%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%的Gd对基体合金铸态及时效态显微组织和力学性能的影响。结果表明:Gd含量对A1-Zn-Mg-Cu-Zr合金的微观组织和力学性能的影响显著,当Gd含量低于0.25%时,随Gd含量的增加细化效果、强度以及伸长率都增加;当Gd含量为0.25%时,铸态组织中基体晶粒最小,达到32μm左右;此时T6态合金组织的强度和伸长率达到最高,抗拉强为624.54 MPa,屈服强度为595.00 MPa,伸长率为13.3%,且固溶组织具有良好的抗再结晶作用;而当Gd含量超过0.25%时,合金的微观的组织与力学性能变差。     

电磁铸造对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金微观组织及晶内固溶度的影响

分别采用电磁铸造和普通连铸技术制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金,研究电磁场对合金显微组织、合金元素晶内固溶度的影响.结果表明:采用电磁铸造技术制备的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金具有良好的表面质量和内部组织;电磁场显著提高合金元素在晶内的固溶度,减小了微观偏析程度.相对于普通连铸,电磁铸造法制备的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的晶粒平均尺寸从68μm减小到53μm,Zn、Mg和Cu元素的晶内相对溶质固溶度分别由56%、62%和25%提高到79%、74%和44%.     

等温处理工艺对等温淬火球铁显微组织和硬度的影响

上世纪70年代,通过奥氏体等温淬火开发出抗拉强度大于1000MPa、伸长率大于15％的高强度、高韧性等温淬火球铁。利用正交试验法,研究了等温淬火工艺参数对等温淬火球铁显微组织及硬度的影响。结果发现,在设计的试验工艺内全部可以得到以针状铁素体和富碳奥氏体为基体的等温淬火球铁组织;在等温淬火工艺中,等温淬火温度对试样硬度影响最为显著,其次是奥氏体化温度与奥氏体化时间,而等温淬火时间对于试样硬度的影响最小。     

Al-5Ti-1B对AZ31合金组织与性能的影响

研究了Al-5Ti-1B中间合金不同添加量对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在AZ31镁合金中添加Al-5Ti-1B中间合金有利于组织性能的改善。在试验中,添加量控制在0.5%为佳,此时,合金晶粒尺寸达到最小,约为170μm,是AZ31镁合金未添加细化剂时晶粒尺寸的30%,抗拉强度及伸长率分别达到最大。AZ31镁合金组织性能的变化主要与Al-5Ti-1B中间合金中的游离Ti和TiB2有关。     

再结晶退火对Mg-1.5Y板材组织、织构及性能的影响

利用十字交叉轧制工艺制备了Mg-1.5Y合金板材,研究了再结晶退火(475℃/15 min)对其微观组织、宏观织构、力学性能及成形性能的影响.结果表明,退火促使轧制板材发生强烈的静态再结晶,形成均匀的等轴晶组织.轧制态板材呈现出近圆形-双峰织构分布特征,(0002)面极点由法向(ND)向轧制方向2(RD2)倾转大约±2...     

7050铝合金晶粒细化的研究

在普通连铸以及电磁连铸下制备了加入和不加细化剂Al-Ti-B的7050铝合金,研究了Al-Ti-B以及电磁场对合金晶粒细化的影响,结果显示加入0.2%的Al-Ti-B与磁场的引入均可有效的细化晶粒.此外,细化剂在磁场作用下依然可以发挥效用,在磁场与细化剂的共同作用下的晶粒细化效果比二者单独作用下的都要好,铸锭边部与中心晶粒尺寸分别达到70 μm和53 μm.     

大板坯铝合金连铸的PIV模拟

采用粒子图像测速技术(PIV)对1650mm*220mm铝合金大板坯连铸过程中结晶器内熔体流场进行物理模拟,并对结晶器内流体基本特征进行了分析.用密度小于水的雪佛板制作5种不同结构的浮漂漏斗,以模拟实际生产中自由漂浮的状态.试验结果表明,随着拉坯速度的增加,液面趋于不稳定;适当地增加浮漂漏斗出水口向下倾角可以稳定液面;底部开口可以削弱流场内的波动,有效稳定液面,减少氧化夹杂的产生.     

螺旋磁场对金属凝固过程中成分偏析的影响

通过模拟钢连铸金属凝固的条件,以低熔点合金为研究对象,分析了螺旋磁场对凝固组织的影响。发现螺旋磁场能够消除成分偏析、碎断枝晶和细化凝固组织。同时,对比研究了不同磁场方式对凝固组织的影响。在相同电磁搅拌参数下,螺旋磁场比旋转磁场更能减小铸锭上下部成分之间的差异并细化晶粒,对促进铸锭成分均匀化有更好的效果;螺旋磁场电磁力分布更有利于形成较大区域的均匀搅拌,对形成等轴晶有明显的促进作用,且晶粒排列的方向性比旋转磁场处理下的更小,即各向同性效果更好。     

ZL114A合金的双级固溶处理工艺研究

传统T6热处理的ZL114A合金难以满足航空航天领域日益提高的性能要求。为此,设计了新型低温-高温双级固溶热处理工艺,对比研究了单级固溶和双级固溶对后续时效组织和力学性能的影响。结果表明,双级固溶处理将基体中Mg溶解度从0.43%提高到0.54%(质量分数),从而显著提高Mg₂Si时效析出相的数目密度,并将单级固溶难以消除的长条状π-Fe(Al₈MgFe₃Si₆)相转变成球状β-Fe(Al₅FeSi)相,同时提高共晶硅颗粒的圆整度。由此,ZL114A合金的力学性能得到明显改善,其中抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到347 MPa、287 MPa和7.7%。