原位TiC颗粒增强7075Al基复合材料的制备及微观组织

采用原位反应近液相线铸造方法成功制备出4.4%(质量分数)TiC颗粒增强7075 Al基复合材料.对原位反应过程进行了热力学与动力学分析.通过XRD分析及SEM观察显示,原位生成的TiC颗粒与基体润湿良好,且弥散细小均布于7075基体中,晶界上无明显的偏聚.     

表面波检测中缺陷的当量深度确定

针对采用表面波检测工件表面、近表面缺陷(d<2λ)时无法测定缺陷深度这一问题,通过理论计算不同距离处具有一定长度、不同深度的人工模拟裂纹缺陷反射回波与工件棱边(可视为无限长、无限深裂纹)反射回波之间的波幅差△值,并与实际检测得出的数据进行线性拟合。试验结果表明,理论计算值与实际检测值吻合情况良好,因此可以通过理论计算作出相应的DGS曲线来对表面及近表面缺陷进行相应的当量深度估算,弥补了该领域的空白。     

TiC_p/7075 Al基复合材料二次加热中晶粒长大规律

采用原位反应近液相线铸造法制备4.4%TiCp/7075Al基复合材料,在600℃保温10～60 min,水淬固定其半固态组织,研究半固态二次加热过程中合金的晶粒长大规律,并与采用同样方法制备的7075基体合金进行对比分析。结果表明,4.4%TiCp/7075Al基复合材料的晶粒粗化速率常数为118.96μm3/s,远小于7075基体合金的晶粒粗化速率常数311.7μm3/s,晶粒长大速率明显减慢。分析其原因,由于原位TiC颗粒的生成,使得4.4%TiCp/7075Al基复合材料的晶粒长大激活能增加约50%,从而对二次加热过程中晶粒迅速长大的行为起到了显著的抑制作用。     

原位Al2O3颗粒对近液相线铸造铝合金组织的影响

采用原位反应近液相线铸造法制备了Al2O3/Al-Cu复合材料,对其进行显微组织观察、XRD物相分析、TEM分析及自由能变化和绝热温度计算等.结果表明:加入的Al203颗粒对复合材料有细化和均匀化组织的作用,当颗粒含量达到5.3wt%时,得到均匀细小的蔷薇状组织;反应生成的Al2O3颗粒呈多边形且直径<1μm.     

原位Al2O3颗粒对Al-Cu合金二次加热组织的影响

采用原位反应近液相线铸造方法制备含有3.6 wt%原位Al<,2>O<,3>颗粒的Al-cu铝合金,在其固液两相区的580、590、600和610℃进行二次加热保温实验,淬火固定其半固态组织后,通过光镜观察合金的晶粒长大规律,研究其晶粒长大行为,分析原位Al<,2>O<,3>颗粒对合金二次加热组织的影响.结果表明,原位Al<,2>O<,3>颗粒对Al-cu合金的铸态组织没有明显的细化和球化作用,但是在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为具有抑制作用,与基体合金相比.在相同的二次加热条件下晶粒尺寸减小30～40μm.     

汽车零部件用铝合金表面稀土转化膜研究

铝合金具有独特的物理和力学性能,使其成为汽车车身、车轮、座椅、底盘等零部件用轻质材料的首选。由于其表面钝化膜在酸(碱)性条件下迅速溶解,抗腐蚀能力下降,难以满足实际应用。因此,铝合金的腐蚀与防护成为研究的热门话题。稀土转化膜技术作为改善腐蚀性能的途径之一具有重要的研究意义。本试验借助扫描和EDS能谱等分析手段对膜层的表面微观形貌进行观察;研究不同工艺、成膜液种类、浓度处理产生的稀土转化膜的微观形貌与耐腐蚀性。试验结果表明:经固溶+人工时效处理、短时碱洗活化预处理有利于稀土转化膜的沉积。当成膜液CeCl_3·7H_2O含量为0.05 mol/L时,沉积有稀土转化膜的铝合金抗腐蚀能力最强。     

Al_2O_(3P)/Al-Cu复合材料的二次加热组织演变

采用原位反应近液相线铸造方法制备Al2O3P/Al-Cu复合材料,对其进行二次加热,研究晶粒的形貌演变和长大规律。用光学显微镜观察组织结构,应用Image Pro Plus软件测量并统计出平均晶粒尺寸及合金液相体积分数,并与理论计算数值进行比较。结果表明,在590℃保温10~60 min后,不含Al2O3颗粒的Al-6.8%Cu基体合金平均晶粒尺寸为89~132μm,液相体积分数为14%~26.8%,而3.6 wt%Al2O3P/Al-6.8%Cu复合材料的平均晶粒尺寸为73~107μm,液相体积分数为11.6%~20.9%。说明Al2O3颗粒在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为及液相体积分数的增长均有明显的抑制作用,从而为优化半固态组织提供了一种新思路。     

三维激光共聚焦显微镜在复合轧辊组织研究中的应用

运用三维激光共聚焦显微镜OLS4000对复合轧辊的组织进行观察,并与传统光学显微镜莱卡DMIRM所采集到的图像相比较。结果表明：三维激光共聚焦显微镜是超大景深显微镜,清晰度较高,弥补了传统显微镜观察2000倍以上图像时聚焦不实的缺点,并且它具有独特的图像自动拼接功能,可对大面积试样进行全貌分析,使图像连贯性更好,在观察轧辊组织二维图像的同时还可以获得该组织的三维立体图像。在使用过程中与其他的金相技术相配合,可以作为一种先进的技术手段对复合轧辊的深层组织形貌进行直观的科学观察与分析。     

原位TiC颗粒含量对近液相线铸造7075铝合金二次加热组织的影响

采用原位反应近液相线铸造法制备具有不同原位TiC颗粒含量的TiC_p/7075铝基复合材料,在7075铝合金固-液两相区间(477～635 ℃)的580和600 ℃进行二次加热并保温20 min,水淬固定其半固态组织,应用Image Pro Plus软件测量平均晶粒尺寸及形状因子,研究原位TiC颗粒含量对该合金二次加热组织的影响.结果表明:当原位TiC颗粒质量分数为0～4.4%时,随着原位TiC颗粒质量分数增加,合金铸态组织直接转变为等轴晶组织,且在二次加热过程中,原位TiC颗粒对晶粒的长大行为具有明显的抑制作用;在相同的二次加热条件下,4.4%TiC_p/7075铝基复合材料的平均晶粒尺寸比7075基体合金的减少30～40 μm,更加适合于半固态触变成形.