Improved properties of Ti-6Al-4V by combining isothermal equal-channel angular processing and hot-extrusion

The aim of this work was to study effects of hot extrusion on the microstructure of Ti-6Al-4V (wt-%) alloy processed by ECAP. Firstly, an isothermally Ti–6Al–4V alloy processed by Equal channel angular pressing(ECAP) was preheated at 950°C for 6?min and then hot extruded at 900°C. The hot extrusion minimised the grain size and maximised the mechanical strength. Therefore, it was demonstrated that hot extrusion of Ti-6Al-4V alloys that processed by ECAP could be performed without compromising any mechanical properties. Therefore, it is possible to use the ability to apply a reduced cross-section in hot extrusion for an Ti-6Al-4V processed by ECAP without concern about the reduction of properties.     

7050-T7451铝合金低周疲劳平均应力松弛规律

为了研究平均应变对7050-T7451铝合金低周疲劳力学行为的影响,开展了不同应变比(R=-1、-0.06、0.06和0.5)下的室温恒幅低周疲劳试验。结果表明:在对称循环应变下,材料总体表现为循环软化特征;而在非对称循环应变下,材料表现为初始硬化后的循环稳定行为。非对称循环应变导致了材料出现与应变幅相关的平均应力松弛现象。采用Landgraf模型和非线性Maxwell模型分别研究了7050-T7451铝合金的平均应力松弛规律。结果表明:Maxwell模型能够较准确地描述材料的平均应力循环松弛特征,而Landgraf模型更适用于低应变幅下的平均应力松弛描述。     

粉煤灰泡沫陶瓷铝基复合材料凝固组织的研究

以粉煤灰泡沫陶瓷为增强体,基体材料为Al-Si共晶铝硅合金和Al-23Si过共晶铝硅合金,采用压铸工艺制备了泡沫陶瓷铝基复合材料.通过光学金相分析,研究了不同浇注温度下,复合材料的界面结合以及泡沫陶瓷骨架对材料凝固组织的影响.结果表明:随着浇注温度的升高,铝合金的充型能力提高,但晶粒尺寸也会增加;共晶铝硅合金与过共晶铝硅合金均能制备出界面结合良好的复合材料:泡沫陶瓷骨架对两种基体合金凝固时均有形核基底的作用.     

3GPa压力处理对7075铝合金耐腐蚀性的影响

通过对3 GPa压力处理前后7075铝合金在3.5％NaCl溶液中腐蚀速率和电化学参数的测试,结合金相组织的观察,探讨了3 GPa压力处理对7075铝合金耐腐蚀性的影响.结果表明:3 GPa压力处理能使该合金的腐蚀电位正移,腐蚀速率减小,耐腐蚀性提高.     

无损测量铝合金表面残余应力

利用无损X射线衍射技术,测试了经不同表面处理后7075铝合金试样表面残余应力.并将该无损方法的可靠性与精确性优势与中心钻孔法做了比较.结果表明,在测量浅层应力中传统的机械测试方法不适用甚至不可行,而X射线法具有更好的灵活性与精确性.     

7075铝合金表面喷丸残余应力松弛的实验研究

采用喷丸引入表层残余应力,分析循环载荷时7075铝合金试样的应力松弛现象,讨论喷丸工艺引入的初始残余应力状态、表层显微硬度和表面粗糙度对疲劳抗性和残余应力松弛的影响.结果表明,喷丸引入的表层残余压应力是提高试样疲劳抗性的主要因素,但表层冷作程度与表面缺口效应对喷丸试样的低周与高周疲劳抗性与残余应力松弛有很大影响.循环应力水平接近高周疲劳极限时,经历高周疲劳残余应力无明显松弛;应力水平接近低周疲劳极限时,残余应力发生早期大幅松弛,且残余应力峰外移.     

Al-20％Si合金初生硅宏观偏聚和细化的试验研究

利用铜楔形模铸造,通过凝固过程测温,研究了浇注温度、变质剂对Al-20％Si合金初生硅宏观偏聚的影响,及冷却速率对P、Cr和P-Cr复合变质Al-20％Si合金凝固过程中初生硅形貌和大小的影响规律.结果表明:850℃浇注得到的试样初生硅的宏观偏聚最少,就变质剂对初生硅宏观偏聚效果,Cr变质的明显改善,P-Cr复合变质与Cr变质效果相差不多,但远优于P变质;变质剂对初生硅细化和球化作用,P变质效果最好,P-Cr复合变质次之,都大幅好于Cr变质的效果;初生硅细化效果随冷却速率增加而增强,但当冷却速率在某区间时,初生硅大小随冷却速率的变化不敏感.获得宏观偏聚少,形貌好,尺寸小于20 μm的初生硅的最佳工艺条件为:采用P-Cr复合变质,850℃浇注,冷却速率大于10℃/s.     

Surface Strengthening of Ti-6Al-4V Alloy by Glow Plasma Carbonization Process

利用辉光等离子渗碳技术对Ti-6Al-4V进行了表面强化处理。等离子气体为氩气,渗碳温度和时间分别为950 ℃和3 h,工作压力为30~35 Pa。为了避免传统气体渗碳过程中易于产生氢脆的现象,用固体石墨棒作为碳源。渗碳结束后,分别利用OM、FESEM和XRD对渗碳层做分析,并在坏-块摩擦磨损试验机上对处理和未处理样品进行摩擦磨损对比实验。结果发现,渗碳层深度约为416 μm,其表面碳化物(TiC和V8C7)提高了合金表面的硬度和耐磨性能。     

锻造工艺对Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr合金大规格棒材的组织与性能的影响

研究三种锻造工艺条件下 Ti?6.5Al?1Mo?1V?2Zr 合金大规格棒材的力学性能、微观组织和拉伸断口。结果表明：采用拔长方式在β区高温和低温分别进行开坯锻造和成品锻造,获得的棒材的组织为粗大的魏氏组织,力学性能特别是塑性差,室温拉伸断口为脆性断口;采用镦拔方式在β区高温进行开坯锻造,再采用拔长方式在α+β区进行成品锻造,获得棒材的组织为双态组织,具有最佳的综合力学性能,室温拉伸断口为塑性断口。要获得合格的 Ti?6.5Al?1Mo?1V?2Zr 棒材,关键是开在坯锻造阶段进行充分镦拔以破碎铸锭原始组织,并在成品锻造阶段控制锻造温度和变形量。     

7075铝合金环压缩过程摩擦影响的有限元分析

基于罚函数刚塑性有限元法和网格重划分技术建立了环形件镦粗过程三维热—力耦合求解模型,并对7075铝合金在不同摩擦因子下环形件镦粗过程载荷变化、应力应变以及速度场分布规律进行了数值分析.结果表明:由于加工硬化、高温软化以及摩擦作用,环形件镦粗过程载荷变化分为急剧增加、缓慢增加、后期急剧增加三个阶段.由于摩擦作用内外侧自由表面均出现单鼓和侧面翻平现象,随着摩擦增加,内侧单鼓现象更为明显.环形件镦粗过程中应力为三向压应力,外侧自由表面产生较大轴向拉应力,易于产生裂纹.摩擦系数越大,等效应变梯度越大,变形更为不均匀.随着摩擦系数和压下量增加,分流面区域由环形件内侧向外侧移动,摩擦系数较大时,环形件内侧表面受到较高三向压应力作用,摩擦对分流面位置的影响作用减弱.