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%。     

预埋Monel管铸造铜水套的界面特征研究

针对预埋Monel 400合金管的铸造铜水套,重点研究了不同Monel管外壁形貌(光滑管,螺纹管)在不同的浇注温度(1150、1200、1250℃)下的界面特征。结果表明:浇注温度和埋管形状显著影响预埋Monel400合金管铸造铜水套的界面冶金结合特性。随着浇注温度的升高,光滑管和螺纹管铸件界面层的平均厚度逐渐增加。浇注温度1150℃时,铸件界面层的显微硬度和剪切强度都明显低于浇注温度大于1200℃的铸件。在同一浇注温度下,光滑管铸件扩散层的厚度大于螺纹管铸件,界面处的显微硬度小于螺纹管铸件,但光滑管铸件的界面剪切强度与螺纹管铸件的界面剪切强度相当。     

稀土在过共晶Al-Si合金中的变质特点

采用金相显微镜、扫描电镜观察了稀土变质的过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中共晶Ｓｉ的形貌。结果表明：稀土在过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中对共晶Ｓｉ的变质不同于稀土在共晶或亚共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中的变质作用，即在初晶Ｓｉ周围存在不完全变质组织。产生该组织特征的原因是共晶Ｓｉ在初晶Ｓｉ表面形核生长以及稀土对共晶团中α（Ａｌ）和共晶Ｓｉ两相生长的抑制作用不同。指出了在过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中采用稀土变质时提高冷却速度和使初晶Ｓｉ均匀分布的重要性。     

内浇包熔体温度对7075/6009复合板材组织性能的影响

采用双流浇注连续铸造方法,通过改变内浇包熔体温度制备了7075/6009合金铸锭.重点研究了不同内浇包熔体温度下所制备的7075/6009铸锭经过自由压制和轧制变形后的组织和性能.结果表明:7075/6009合金板材在轧制和热处理状态下,当内浇包熔体浇注温度从680℃升高到780℃时,其抗拉强度、屈服强度都会提高,而伸长率变化较小,这主要是由于内浇包熔体温度升高,导致外层合金厚度减小,内层合金在复合材料中的体积分数增加.合金板材在T6热处理状态下获得的最优力学性能是:抗拉强度为404 MPa,屈服强度为364 MPa,伸长率为15.3%.     

基于田口方法的挤压铸造Al5Cu0.4Mn合金宏观偏析

采用田口方法分析挤压铸造参数对Al5Cu0.4Mn合金中Cu宏观偏析的影响规律,并预测在优化的挤压铸造参数条件下Cu的偏析程度。结果表明:挤压铸造参数对Cu宏观偏析影响由大到小依次为浇注温度、模具温度、挤压力和挤压前延迟时间;在680℃浇注温度、200℃模具温度和75MPa挤压力下,能得到宏观偏析较小的铸件。经扫描电镜和金相分析:挤压铸造易造成Cu的正偏析,主要因为固液界面前沿处富铜液相在压力的强制补缩下,通过枝晶骨架通道被挤向铸件心部,而并非重力铸造下的逆偏析现象;且在挤压铸件内形成平行于模壁的长条鱼骨状共晶偏析带,这种偏析带从铸件表面往心部逐渐减少。     

固溶处理对7075/6009层状复合材料组织与性能的影响

通过分析7075/6009铝合金层状复合板材内层显微组织与显微硬度分布,研究了固溶处理对板材内层显微组织与力学性能的影响。结果表明:在470～500℃范围内,随着固溶温度的升高,板材内层和过渡区的显微硬度值呈先升后降的趋势,在485℃时达到峰值,而外层显微硬度值呈上升趋势;内层显微组织在485℃时残留的颗粒相数量最少,而在500℃时发生"过烧"。在15～300 min内,板材内层和过渡区显微硬度值在30 min时达到峰值,而外层显微硬度值变化不明显;内层显微组织随着固溶时间的延长而变粗大,残留颗粒相数量在30 min后趋于平衡。通过T6热处理工艺:485℃固溶30 min+水淬+175℃时效8 h,7075/6009铝合金层状复合板材可获得较高的力学性能:抗拉强度为404 MPa,屈服强度为364 MPa,伸长率为15.3%;同比T6热处理的6009铝合金板材,其抗拉强度提高36%,屈服强度提高75%,但伸长率降低16%。     

剧塑性变形制备超细晶/纳米晶结构金属材料的研究现状和应用展望

综合目前剧塑性变形方法制备超细晶及纳米晶结构金属材料的研究现状,介绍等通道转角挤压、高压扭转、累积叠轧焊、多向锻造等剧塑性变形方法及其特点与原理;探讨剧塑性变形金属材料的组织演变和晶粒细化机制;分析金属材料经剧塑性变形后强度与延展性的变化趋势,及其对超塑性变形的影响规律;展望剧塑性变形方法对金属材料应用的前景。     

Zr和V对铝铜合金力学性能的影响

为寻找一种低热裂倾向的高强韧铸造铝合金材料，研究了锆和钒对铝铜系HA合金力学性能的影响规律。试验结果表明，添加适量的钒可以显著提高材料的抗拉强度和伸长率，锆对提高材料的抗拉强度和伸长率有一定的作用。     

核电用钢SA508Gr.4N两段式本构模型的建立及管板终锻火次模拟

采用新一代核电材料SA508Gr. 4N钢的真应力-真应变数据,建立了该材料基于物象的温度、应变及应变速率的两段式流变应力本构模型,引入了相关系数R及平均相对误差AARE,验证本构模型的预测能力,发现相关系数和平均相对误差分别为0. 9915和5. 06%。采用该本构模型进行二次开发,基于Fortran语言编写子程序嵌入DEFORM软件,结合SA508Gr. 4N钢随温度变化的热导率及比热容等实测热物性参数,对核电关键零件管板大锻件的关键终锻火次,包括平锤头展宽、压平凸台及旋转压实3个子工艺进行了系统模拟,分析了在不同工艺参数下,热锻成形过程中的锻件温度场、应力场、等效应变场及最终成形性能,最后得到了合理的锻造工艺方案。     

Effect of pressure on microstructures and mechanical properties of Al-Cu-based alloy prepared by squeeze casting

A new high-strength aluminum alloy with better fluidity than that of ZL205A was developed. The effect of applied pressure during squeeze casting on microstructures and properties of the alloy was studied. The results show that the fluidity of the alloy is 16% and 21% higher than that of ZL205A at the pouring temperature of 993 K and 1 013 K, respectively. Compared with permanent-mold casting, mechanical properties of the alloy prepared by squeeze casting are much higher. The tensile strength and elongation of the alloy are 520 MPa and 7.9% in squeeze casting under an applied pressure of 75 MPa, followed by solution treatment at 763 K for 1 h and at 773 K for 8 h, quenching in water at normal temperature and aging at 463 K for 5 h. The improvement of mechanical properties is attributed to the remarkable decreasing of the secondary dendrite arm spacing(SDAS) and eliminating of micro-porosity in the alloy caused by applied pressure.