热反挤压变形对n-SiC_p/2024复合材料组织与性能的影响

利用半连续铸造-热反挤压工艺制备了n-SiCp/2024复合材料棒材。通过金相组织观察(OM)、扫描电镜(SEM)、室温力学性能以及电导率测试等手段,研究了该复合材料在热反挤压前后的显微组织、力学性能与电导率的变化情况。结果表明:复合材料铸锭中粗大第二相沿晶界非连续分布,Cu、Mg元素偏聚显著,大多数n-SiCP偏聚在晶界处,少量分布在晶内;热挤压变形后,n-SiCp团聚现象显著消除,Cu、Mg元素及n-SiCP分布趋于均匀,n-SiCp及破碎第二相沿热挤压方向呈纤维状分布;拉伸实验结果表明,热挤压后复合材料的强度及塑性显著提高;热挤压后,复合材料的电导率低于基体合金。     

外加磁场对镁合金焊缝组织与裂纹影响机制的研究

以AZ31B镁合金为研究对象,采用TIG焊接方法,研究了外加纵向磁场对镁合金焊缝成形、焊缝组织及其焊接裂纹的影响规律.研究表明:在外加脉冲交变纵向磁场作用下,镁合金焊缝的熔宽增大,熔深减小,焊缝晶粒细化,析出相增加并呈弥散化分布状况;外加磁场影响了镁合金的焊缝成形和显微硬度,能够控制镁合金焊缝组织、减少镁合金焊缝热裂纹的产生,改善镁合金焊缝的性能.     

"零保温"两次加热淬火对25MnV钢组织与性能的影响

研究"零保温"两次淬火对25MnV钢组织性能的影响。结果表明:对于"零保温"一次淬火,在870~910℃的奥氏体化温度范围,强度和硬度随淬火温度的升高而增加,高于910℃,强度和硬度逐渐下降;在试验温度范围内,25MnV钢"零保温"两次淬火的强度和硬度优于"零保温"一次淬火,且经910℃"零保温"一次淬火和900℃"零保温"二次淬火后,力学性能最佳,其组织为隐针马氏体。     

水平连续铸造5182铝合金组合磁场作用下的组织演变

采用试验的方法研究了组合磁场作用下5182铝合金水平连铸过程中铸态组织的演变。试验结果表明,在无磁场作用的常规铸造条件下,由于重力影响,熔池中热的熔体上升,冷的熔体下降,铸锭下表面冷却强度大于上表面,导致液穴内部产生不均衡的流场及温度场,进而导致铸锭内部产生不均匀的铸态组织;在施加组合磁场作用后,电磁力引起的对流使熔体得到充分搅拌,加强了熔体中的传热传质,使液穴变浅,有效减少了因重力而产生的温度场差异,铸锭的铸态组织也由常规条件下粗大且不均匀的柱状晶组织转变为细小的等轴晶组织。     

气体润滑技术在铝合金连铸中的应用

设计了一种新型气体润滑结晶器,在结晶器与初凝壳之间形成一层均匀稳定的气膜.设计思想是减少甚至消除凝壳与结晶器之间的摩擦,减少表面划痕及表面裂纹;同时在气膜存在的情况下,结晶器的横向散热大大减少,热量主要有二次冷却水带走,形成近似单向散热的条件,引锭过程中液穴平直,缩短初凝壳长度,提高铸坯的内外品质.利用新型结晶器对6063铝合金进行了连铸试验,在气膜稳定情况下,连铸坯表面光洁,无冷隔,无皮下气孔和疏松.     

焊后回火处理对9Cr13轧辊钢堆焊熔覆层组织及回火脆性的影响

利用Cr-Ni-Mn系药芯焊丝对9Cr13轧辊钢进行堆焊,研究了焊后不同回火温度对熔覆层组织、硬度及韧性的影响规律。结果表明,在50~200℃低温回火范围内,熔覆层主要表现为粗大的片状回火马氏体,硬度较高但韧性较低,冲击断口表现为典型的脆性断裂;300~550℃中温回火范围内,随着回火温度升高,熔覆层中粗大片状回火马氏体逐渐减少,硬度逐渐降低,韧性逐渐改善;当回火温度达到550℃时,堆焊熔覆层中的粗大片状回火马氏体消失,表现为细小的板条状回火马氏体与弥散分布的细小颗粒状混合组织,断口出现大量的断裂韧窝,硬度及韧性较高;当回火温度达到600℃时,堆焊熔覆层主要表现为尺寸较大的颗粒状组织,韧性降低;根据冲击韧度值确定了熔敷层的回火脆性温度区间为150~200℃。     

Mn含量对高饱和度Al-8Zn-1.8Mg-1.4Cu合金强度的影响

通过透射电镜(TEM与HRTEM)、室温拉伸测试、JMatPro模拟等手段,研究了0.4%与0.8%的Mn对高饱和度Al-8Zn-1.8Mg-1.4Cu合金锻件抗拉强度、屈服强度的影响。结果表明,当合金中含有0.4%与0.8%的Mn时,合金抗拉强度分别达到545、553MPa,较基体合金分别提高7.9%和9.5%,屈服强度分别达到448、469MPa,较基体合金分别提高16.3%和17.4%;向Al-8Zn-1.8Mg-1.4Cu合金中添加Mn元素,经过固溶时效热处理后合金中形成Al_6Mn析出相,Al_6Mn析出相以棒条状存在于晶粒内外,其数量随Mn含量提高而增多;固溶时效后,Al_6Mn析出相与铝基体以非共格形式存在,以弥散强化方式提高合金强度;另外,Mn原子会置换铝基体中的Al原子,导致面心立方铝基体晶格发生膨胀、晶格常数变大,产生晶格畸变,实现固溶强化。     

电磁搅拌和细化剂对Al-Mg-Mn合金组织的影响

研究了电磁搅拌和细化剂对铝合金铸态组织的影响.结果表明,电磁搅拌对晶粒尺寸具有显著细化作用,电磁搅拌作用下,细化剂对Al-Mg-Mn合金晶粒组织仍然具有重要影响,随着细化剂含量的增加晶粒愈加细小.在试验范围内,当细化剂含量为0.1%时,组织最为均匀细小.采用耐火材料铸模制备铸锭并在凝固过程连续测温,探讨了电磁搅拌对组织的细化机理.根据温度测量结果,可以认为电磁搅拌对组织的细化作用主要在于熔体流动使温度场趋于均匀,并促进了晶核的形成和游离.     

低频电磁铸造Al-4.5%Cu合金微观偏析研究

利用直接水冷半连续(常规DC)铸造工艺和低频电磁铸造(LFEC)工艺分别制备了Al-4.5%Cu(质量分数)合金铸锭. 测量了常规DC铸造和LFEC过程中的温度曲线, 研究了低频电磁场条件下的铸锭微观组织变化和Cu元素的微观偏析. 通过金相观察发现, 在低频电磁场作用下, α-Al和$\theta$相的共晶组织变得细小, 其面积分数明显减小. 利用电子探针测量结果绘制Cu元素成分曲线, 发现在凝固的最初过渡区, Cu元素的成分曲线在低频电磁场作用下升高, α-Al中Cu元素含量增加. 通过计算得到Cu元素的有效分配系数k_e, 发现在最初过渡区k_e线性增大到1. LFEC工艺使得Cu元素的k_e变大, 并且随着电流强度的增强这一趋势愈发明显. 由于低频电磁场加速了凝固前沿的冷却速度, 使更多的Cu原子固溶在 α-Al中, Cu元素在铸锭中的微观偏析得到了改善.     

Cu/Al管气体火焰钎焊接头特征及热力学分析

通过计算Cu/Al管氧乙炔气体火焰钎焊条件下形成金属间化合物的各化学反应的熵变,对Cu/Al金属间化合物的形成及向CuAl2转化的趋势进行了化学热力学分析;结合XRD、SEM、EDS研究了Cu/Al管氧乙炔气体火焰钎焊接头组织与元素分布特征.结果表明,Cu/Al管氧乙炔气体火焰钎焊条件下,接头中脆性金属间化合物CuAl2由Cu、Al原子的直接结合和其他Cu/Al金属间化合物与Al原子的继续反应生成,其中CuAl自主转化趋势较强;热力学计算分析与接头XRD分析结果一致.钎焊接头可分为3个特征区域:靠近Al基体侧形成了宽度约30μm的α-Al与α-Al+CuAl2二元共晶区;钎缝中心偏Al基体一侧形成了宽度约150μm组织细密的多元共晶组织区;钎缝中靠近Cu基体宽度约120μm区域,Cu的大量扩散并与Al充分反应,形成了粗大珊瑚状CuAl2.