新型抗粘钢炉内辊的裂纹倾向及预防措施

在分析了炉内辊粘钢原因的基础上，提出了对炉内辊内壁加强冷却的措施。针对新辊较严篮的裂纹倾向，重新设计了材料成分，研制出了一批新型炉内辊并进行了生产试验。结果表明：新型炉内辊毫不粘钢。     

焊接线能量对5182-O/HC260YD+Z异种材料CMT搭接接头组织与性能的影响

以AlSi5焊丝作为填充材料,采用冷金属过渡(CMT)焊接技术对5182-O/HC260YD+Z异种材料进行搭接熔钎焊,借助OM、XRD、SEM、EDS分析了不同工艺参数下搭接接头的宏观形貌及微观组织特征,并对接头显微硬度及剪切强度进行了测试。结果表明,焊接线能量通过影响钎焊界面IMCs层厚度进而影响接头性能及断裂类型;当送丝速率为5 m/min、焊接速率为9 mm/s时,IMCs层厚度约为6μm,接头剪切强度可达160 MPa;接头断口形式分为"熔焊界面型"及"钎焊界面型",近起弧处均为"熔焊界面型"断口,随着焊接线能量增加,钎焊界面IMCs层厚度增加,近收弧处断口类型逐渐由"熔焊界面型"向"钎焊界面型"演变;当焊缝单位长度上焊机输出功为150～210 J/mm时,IMCs层厚度小于9μm,接头剪切强度较好,且较易获得"熔焊界面型"断口。     

2124铝合金蠕变时效中的析出位向效应

针对2124铝合金在人工时效、蠕变时效和预变形后蠕变时效3种不同状态下的力学性能与微观组织,研究了强化相的析出行为。结果表明,蠕变时效试样的力学性能比人工时效试样的明显下降,其中屈服强度下降了14％,抗拉强度下降了6．2％,伸长率下降了21％。而有形变的蠕变时效试样的力学性能则有明显改善,并接近人工时效试样的。此外,研究了2124铝合金蠕变时效过程中析出位向效应的形成与抑制机理,其关键在于位错的影响。     

铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金中Gd含量的优化

采用硬度测试、室温拉伸、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等研究了Gd元素含量对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：铸态Mg-xGd-3.0Y-1.0Nd -1.0Zr(x=5.0、5.5、6.0)合金的相组成均为镁基体及非平衡共晶Mg5.05RE（RE=Gd、Y、Nd）,非平衡共晶的化学成分对Gd元素含量不敏感,但体积分数随Gd含量的增加而增加。经固溶处理后,非平衡共晶均可溶入镁基体,但在晶界残留富稀土粒子。当Gd含量超过5.5wt%后,晶界上的富稀土粒子开始团聚,降低合金的力学性能。经成分优化,较优的合金成分为Mg-5.5Gd-3.0Y-1.0Nd-1.0Zr,其铸造-T6态的抗拉强度为322 MPa,伸长率为4.0%,力学性能优于总稀土含量与之相当的商用WE54合金。     

加载方向对Al—Zn—Mg合金型材应力腐蚀开裂行为的影响

采用恒载荷拉伸应力腐蚀试验和电化学试验研究取向对Al-Zn-Mg合金型材的应力腐蚀(SCC) 开裂的影响, 腐蚀介质采用质量分数3. 5%的Na Cl溶液, 容器温度维持在50±2℃, 并通过光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD) 等研究不同取向试样应力腐蚀前、后的微观形貌.结果表明横向试样在315 h时断裂, 而纵向试样在整个加载过程中未发生断裂, 纵向试样有更好的抗应力腐蚀开裂性能; 纵截面(L-S面) 的腐蚀电流密度为0. 980 m A·cm-2, 约为横截面(T-S面) 的5倍, 腐蚀倾向于沿挤压方向发展; 相比T-S面, L-S面晶粒间取向差较大, 大角度晶界多, 容易被腐蚀产生裂纹; 在应力腐蚀加载过程中, 试样先发生阳极溶解, 形成腐蚀坑, 聚集的腐蚀产物所产生的楔入力和恒定载荷的共同作用促使裂纹在腐蚀介质中加速扩展, 两种取向试样均发生了明显的晶间腐蚀, 存在应力腐蚀开裂的倾向.      

微量杂质对高纯铝再结晶影响的Monte Carlo模拟

将微量杂质对再结晶的阻碍作用转化为再结晶自由能变化,从而建立微量杂质作用下的能量转化模型。采用Monte Carlo方法实现能量转化模型的数值模拟,结果表明,微量杂质元素含量的波动对再结晶晶粒长大的影响很大。并与高纯铝实验结果进行了对比,对比表明模拟结果与实验结果很吻合。     

分级退火对高纯铝箔再结晶织构的影响

采用晶体取向分布函数（ODF）,极图和TEM分析了高纯铝箔在不同的分级退火工艺过程中再结晶结构的演变,研究结果表明：高纯铝的变形结构主要由S取向组成,另含有少量的Cu织构和Bs织构,2级退火箔材中立方织构含量高于3级退火的;其中在200度低温退火时在亚晶界形成立方核心,并沿亚晶界析出含铁化合物,520℃高温退火后立方织构取向密度最大,R织构含量最少,在250℃低温退火时,形成复大角亚晶界,铁固溶在铝基体中,520℃高温退火后铁在晶内析出,立方织构减少,R取向增强。     

Y含量对铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响

采用金相观察、硬度测试、扫描电镜观察、能谱分析、透射电镜观察、X射线衍射及室温拉伸等手段,研究了元素Y对铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响,结果表明:Y对该系合金的铸态组织无明显影响,在研究的成分范围内,不同成分合金的铸态组织均由α-Mg和非平衡共晶Mg5.05RE组成;经固溶处理后,非平衡共晶可溶入基体,但在晶界残留富稀土粒子,随着合金中Y含量降低,残留富稀土粒子的数量也降低;经T6处理后,合金中形成了大量的析出相β′,高Y含量合金中析出相的体积分数高于低Y含量合金,导致高Y含量合金T6态的硬度较高,但残留更多数量的富稀土粒子反而使高Y含量合金的拉伸强度和延伸率更低。经成分优化,较优的化学成分为Mg-5.5Gd-3.0Y-1.0Nd-1.0Zr,其铸造-T6态的抗拉强度为322 MPa,延伸率为4.0%,力学性能优于总稀土含量与之相当的商用WE54合金。     

回归处理时不同降温方式对7055铝合金厚向力学性能的影响

采用金相观察及透射电镜观察的手段,研究了回归处理时不同降温方式对7055铝合金拉伸力学性能的影响。结果表明:随回归降温(190℃降温至120℃)速度的降低,再时效后7055铝合金不同厚度层的拉伸力学性能均降低;但是7055铝合金中心层到表层的拉伸力学性能下降程度降低,即其厚度方向力学性能的均匀性提高。     

初始状态对2124铝合金蠕变时效行为与力学性能的影响

通过光学、透射电子显微、蠕变与室温拉伸实验研究了2124铝合金板的蠕变时效行为与力学性能。结果表明:185℃/150MPa条件下,经固溶-淬火处理(QCA)板材的蠕变机制从位错增殖发展为位错增殖-消毁平衡,其蠕变曲线第一阶段与第二阶段分界点较为明显;而经固溶-淬火-预压缩处理(PCA)板材的蠕变机制主要为预压缩引入的位错消毁,蠕变曲线第一阶段特征并不明显。蠕变时效过程中,S′相的析出总是伴随着位错线形核,其析出方位受位错运动机制的影响,PCA处理初期,经预压缩引入的位错缠结使S′相可以在互相垂直的{210}面上析出,从而抑制了S′相的位向效应。PCA处理试样的力学性能优于该合金的T6和T87状态的,且各向异性小于QCA处理的。