挤压比对Al-0.68Mg-0.60Si合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子背散射衍射系统(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、硬度测试、室温拉伸测试等研究挤压比对Al-0.68Mg-0.60Si合金组织与性能的影响。结果表明:随着挤压比的增大,T6态Al-0.68Mg-0.60Si合金型材基体内的强化相弥散质点的尺寸逐渐减小,弥散程度增加,小角度晶界占比呈下降趋势,但再结晶分数有所提高,当挤压比达到39.6以上,合金内部基本为立方织构。此外,在挤压变形过程中,随着挤压比(λ=26.8~55.7)的增大,合金型材的硬度、抗拉强度先上升再下降;当λ=39.6时,合金的抗拉强度达到最大值284.00MPa。     

Al-Pb合金颗粒挤压成形工艺研究

研究了Al-10Pb(1#)和Al-8Pb-3Si-2Sn-1Cu（2#）（质量分数，%）合金棒材的颗粒挤压成形工艺，结果表明，Al-Pb合金颗粒压坯时，由于密封在颗粒间的气体不能完全排出，当压坯密度达到合金理论密度的80%时，提高压制力和压坯温度，对压坯密度的影响不明显。Al-Pb合金颗粒压坯后挤压成形的关键是控制Pb状态与铝基体的软化程度。在合适的工艺条件下，挤制的Al-Pb合金棒材密实，Pb分布均匀，1#合金棒材抗拉强度可达100.8MPa，伸长率可达13.3%。2#合金棒材抗拉强度可达170.8MPa，伸长率可达12.8%。     

连续矩形盒壁板的冲压成形试验与模拟研究

降低连续矩形盒壁板的减薄率对提高冲压深度和结构效率具有十分重要的意义。采用具有代表意义的5A06-O态铝合金双排六矩形盒壁板进行冲压成形试验,并使用有限元软件ABAQUS模拟成形过程,通过二者结果的对比,分析了壁板各区域材料流动特征。针对模具圆角半径和凸模底部润滑提出了降低该类壁板减薄率的结构设计要求与工艺润滑措施。结果表明:采用根据有限元模拟结果设计的凸凹模圆角半径,且凸模底部为零摩擦时,壁板成形效果最好。将本文的有限元分析方法与结论运用于实际产品的工艺与模具设计,取得了良好效果。     

Effect of step-quenching on microstructure of aluminum alloy 7055

The effect of step-quenching on the microstructure of aluminum alloy 7055 after artificial aging was studied by hardness testing and transmission electron microscopy (TEM). Step-quenching leads to decomposition of solid solution and heterogeneous precipitation of equilibrium phase mainly on dispersoids and at grain boundaries; thus lower hardness after aging. Prolonging isothermal holding at 415 ℃ results in coarser and more spaced η phase particles at grain boundaries with wider precipitates free zone, and lower density of larger η′ hardening precipitates inside grains after aging. Isothermal holding at 355 ℃ results in heterogeneous precipitation of η phase both on dispersoids and at grain boundaries. Isothermal holding at 235 ℃ results in heterogeneous precipitation of η phase first, and then S phase. Precipitates free zones are created around these coarse η and S phase particles after aging. Prolonging isothermal holding at these two temperatures leads to fewer η′ hardening precipitates inside grains, larger and more spaced η phase particles at grain boundaries and wider grain boundary precipitates free zone after aging.     

7475铝合金网格筋条壁板蠕变成形的试验和数值模拟

在热压罐条件下进行了7475铝合金单曲率网格筋条壁板的蠕变成形试验,使用三坐标测量法获得了成形壁板在不同横截面上的曲率半径,并对壁板蠕变成形后的回弹分布规律进行了分析.之后通过蠕变拉伸试验,得到了材料在成形试验条件下的蠕变本构模型参数,通过用户子程序补充到ABAQUS有限元模型中,并模拟分析了该壁板在真空热压加载-蠕变-卸载过程中的应力应变规律,模型对壁板回弹量的预测与试验结果吻合良好,误差小于4％.     

Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、硬度测试、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪,研究了Ce元素对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响.结果表明:Ce元素可细化铸态合金的晶粒,加速合金中亚稳相的析出过程,并增加合金中亚稳相的体积分数,提高合金的室温及高温力学性能；本实验条件下,Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr-0.2Ce合金的综合力学性能最优,过量Ce的添加将形成粗大的Mg12Ce,易引起应力集中,降低合金的室温强度和伸长率；添加0.2Ce后,合金的室温抗拉强度提高25 MPa,300℃时抗拉强度提高17 MPa.     

7475铝合金壁板蠕变成形筋条失稳及数值模拟

对于筋条整体壁板的蠕变成形,防止筋条塌陷是该技术成形的关键。采用某单曲率整体加筋壁板进行了热压罐成形试验,应用有限元软件ABAQUS/Standard,模拟了蠕变成形的全过程,通过对比二者的模拟结果验证了有限元模型的正确性。分析了成形过程中筋条的应力应变分布,给出了筋条的临界失稳应力公式,针对成形缺陷提出了夹具成形的优化工艺。实验结果表明,该优化工艺可以使筋条临界失稳压力提高4倍,最大侧向位移由1.4mm减少到0.2mm,使高筋条壁板成形的皱曲缺陷得到明显控制。     

蠕变时效对7050铝合金板材组织与性能的影响

通过金相显微、透射电子显微、电子拉伸和剥落腐蚀实验研究了7050铝合金板材蠕变时效与人工时效的微结构及性能。结果表明:蠕变时效过程中施加的应力使板材不断产生变形,为η′析出相提供了大量形核点,析出相尺寸更加细小,特别是晶界无沉淀带较人工时效明显变窄,晶界析出相不连续。与人工时效相比,蠕变时效试样的抗拉强度和抗剥落腐蚀性能略有提高。     

7020铝合金型材的疲劳行为及微观机制

采用光学显微镜、扫描电镜、扫描透射电镜和电子背散射衍射等分析方法研究了7020铝合金型材疲劳行为及微观机制。结果表明在应力比R为0、疲劳极限寿命取10~7周次时,合金疲劳强度为232.9 MPa。疲劳裂纹尖端应力强度因子ΔK=8 MPa·m~(1/2)时,裂纹扩展速率约为6.44×10~(-5 )mm/cycle。合金中尺寸在3～12μm的粗大难熔结晶相不仅易成为疲劳裂纹源,也会加速疲劳裂纹扩展。在未再结晶区域,疲劳裂纹主要以穿晶方式扩展。当裂纹扩展到易滑移平面取向差较大的再结晶小晶粒时,裂纹易沿其大角度晶界快速扩展。合金再结晶程度及其对应的大角度晶界占比越低时,疲劳裂纹扩展路径越曲折,扩展速率越慢。     

AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

采用搅拌摩擦焊对AZ91D镁合金进行焊接试验,研究了搅拌摩擦焊接头的组织与性能.结果表明,当转速为1 000～1 400 r/min、焊速为50～150 mm/min时,均可得到表面成形良好、内部无孔洞和隧道的焊缝;焊接区与母材组织差异极大,焊接区形成细小、均匀的再结晶组织,具有锻造组织特征;热影响区为部分再结晶组织,再结晶晶粒沿原铸造晶粒的晶界生长;对接头进行拉伸试验,断裂发生在母材处,表明接头的抗拉强度高于母材.