终轧温度对大应变轧制Al-Cu-Mg-Sc合金组织及性能的影响

采用显微组织分析、拉伸试验和XRD分析等方法,研究了不同终轧温度对大应变轧制Al-Cu-Mg-Sc合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,Al-Cu-Mg-Sc合金中主要存在S相、θ相以及少量Al_3Sc相,在不同温度下进行终轧时,显微组织均呈带状特征,且细小第二相粒子也明显沿轧制方向分布。终时效处理后,合金中析出大量细小弥散分布的第二相。终轧温度在200℃以下时,合金抗拉强度变化较小;经200℃终轧+150℃×4h终时效处理后,Al-Cu-Mg-Sc合金具有最佳的综合力学性能,抗拉强度、伸长率分别为622.85MPa和13.33%。     

球墨铸铁QT800-6的热压缩变形行为及应变补偿本构模型

在RDL05型电子蠕变疲劳试验机上对球墨铸铁QT800-6在变形温度600~750℃、应变速率0.0001~0.01 s~(-1)条件下进行压缩试验,研究QT800-6流变应力变化规律。结果表明:随着温度的升高或应变速率的降低,流变应力逐渐减小。当温度为750℃、应变速率为0.0001 s~(-1)时,峰值应力达到最小值。获得了本构方程中材料常数和激活能随应变的变化规律,并建立了应变补偿的Arrhenius模型,模型预测值和试验值吻合较好,最大平均误差仅为4.38%,能够准确描述QT800-6的热压缩流变应力行为。     

轧制温度对Al−4.5Cu−1.5Mg−0.5Zr合金显微组织及性能影响

目的 优化加工工艺,改善合金的组织,提高合金的力学性能。方法 采用金相(OM)观察、拉伸试验和X射线衍射,分析在大应变轧制下冷轧结合T6态处理后板材的成形性能,引入Williamson-Hall模型和Taylor函数,分析合金内部位错密度的变化规律及其对力学性能的影响。结果 随着前期轧制温度从350 ℃升高到400 ℃,合金晶粒得到明显细化,再结晶充分,晶粒尺寸细小,晶界处第二相粗大;冷轧后晶粒破碎严重,晶粒的碎化方向与轧制方向垂直;在350 ℃时,合金内部的位错密度为1.62×10¹⁵ m^?2,位错密度对强度的贡献值为219.5 MPa,其抗拉强度最大为602 MPa、屈服强度为512 MPa、伸长率为12.6%。结论 Al?4.5Cu?1.5Mg?0.5Zr合金的晶粒组织明显细化,其力学性能得到提升。     

铸态Mg-xSn-1Mn合金的显微组织和阻尼性能

采用光学显微镜(OM)、维氏硬度计、热动态分析仪、X射线衍射(XRD)、多功能内耗仪等,研究了Sn含量对Mg-xSn-1Mn合金显微组织、阻尼性能和力学性能的影响。结果表明:当Sn含量从2%增加到8%时,Mg-xSn-1Mn合金的枝晶间隙呈现细化的趋势,硬度从43.84 HV0.1增加至54.00 HV0.1,呈单调增加的趋势。应变无关阻尼随着Sn含量的增加呈现先增后减的趋势,在Sn含量为4%时达到最大,应变相关阻尼则随着Sn含量的增加呈现逐渐减小的趋势。在低温阶段,相同Sn含量的合金的阻尼随着频率的增大呈现增加的趋势;但在高温下,阻尼值在低频时的上升速率比高频时快,并随着温度的升高,低频阻尼和高频阻尼趋向于相等。当Sn含量不同时,随着温度的升高,Sn含量较高的合金的阻尼值上升速率变快。     

退火处理等径角挤压7090/SiCp复合材料的显微组织与断裂行为

采用喷射沉积工艺制备了SiCp/Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金基复合材料,通过等径角挤压工艺对挤压后的复合材料试样进行了大塑性变形。研究了不同退火处理制度对等径角挤压试样室温力学性能及显微组织的影响,观察了不同状态的断裂特征,结果表明,退火处理后,等径角挤压试样发生韧性断裂,断口出现大量的韧窝,韧窝底部存在一定量等径角剪切破碎产生的细小SiC粒子。同时该复合材料等径角挤压后的力学性能及断裂行为与退火处理制度有关,随着退火温度的升高,复合材料的室温拉伸强度逐渐增大,但其塑性逐渐降低。SiC增强颗粒与Al合金基体之间的界面结合力较小,在拉伸过程中以拔出的形式为主。     

Zr含量对Mg–4Zn–xZr合金显微组织及阻尼性能的影响

目的 为探究Zr含量变化对铸态Mg–4Zn–xZr(x=0.3,0.6,0.9,x表示质量分数,%)合金显微组织、力学性能和阻尼性能的影响。方法 通过扫描电镜(SEM)分析其显微组织变化,动态热分析仪(DMA)探究其高温及常温阻尼性能,X射线衍射仪(XRD)分析其物相,电子万能试验机进行力学性能测试。结果 Zr的质量分数由0.3%增至0.9%时,Mg–4Zn–xZr合金的平均晶粒尺寸分别为121、108、83 µm,第二相分别为岛屿状的MgZn、长条状的MgZn2和细小颗粒状的Mg7Zn3。在低温区,3种合金均存在阻尼峰P1,临界应变振幅点ε0.1的阻尼值Q^–1分别为0.061、0.044和0.023;在高温区,存在阻尼峰P2。随着Zr含量的增加,Mg–4Zn–xZr合金的抗拉强度由182 MPa提升至207 MPa,伸长率由15%下降至10.1%。结论 随着Zr含量的增加,合金中产生新的形核中心,晶粒发生细化,晶粒低位错储存能力提高,抗拉强度上升,塑性和阻尼性能下降。低温区P1峰为晶界阻尼峰,具有热激活弛豫特征;高温区P2峰为晶界型阻尼峰和微塑性型阻尼峰的叠加。     

转速对2524铝合金搅拌摩擦点焊组织与性能的影响

对2524铝合金薄板进行搭接搅拌摩擦点焊试验,研究了搅拌头转速对其组织与性能的影响。结果表明,随转速增加,焊点外侧飞边越加严重,组织畸变程度增加,焊核区宽度增大,有效连接宽度先增大后减小。母材区硬度最大,热影响区硬度最低;在焊核区内,显微硬度随转速增加而增大,当转速为1 100 r/min时达到最大133.9HV,而热影响区在300 r/min时硬度最大。在单向拉伸试验中,接头剪切强度随转速增加先增大后减小,在700 r/min时达到最大值3 510 N;接头呈现出两种断裂模式:即低转速下平行于两板面断裂和高转速下沿倾斜方向断裂;断口呈现明显的剪切韧窝形态,韧窝小而浅,焊接接头为韧性断裂。     

高温拉伸对2524铝合金显微组织与力学性能的影响

在应变速率为10~(-4)~10~(-1 )s~(-1)和温度为250~450℃范围内对2524铝合金板材进行单向热拉伸试验,研究了热变形参数对其显微组织及力学性能的影响。结果表明,当温度为400℃,应变速率为10~(-3 )s~(-1)时,2524铝合金开始表现出动态再结晶特征,升高温度以及降低应变速率,均有利于动态再结晶发生。在温度为250℃,应变速率为10~(-1 )s~(-1)时,抗拉强度最高为312 MPa,伸长率最低为13%。当温度恒定为250℃时,随应变速率的减小,抗拉强度降低42.9%,伸长率提高15.4%;当应变速率恒定为10~(-1 )s~(-1)时,随温度的升高,抗拉强度降低77.2%,伸长率提高285%,断口呈韧性断裂。     

均匀化处理对Al-4.5Cu-1.5Mg-0.6Mn-0.2Ti-0.5Zr合金组织及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、差热分析(DSC)、X射线衍射、拉伸试验机、SEM断口分析等研究均匀化处理工艺对铸态Al-4.5Cu-1.5Mg-0.6Mn-0.2Ti-0.5Zr合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:Al-4.5Cu-1.5Mg-0.6Mn-0.2Ti-0.5Zr合金铸态组织中存在严重的枝晶偏析,沿晶界分布着大量块状析出相,主要为Al2Cu及Al2Cu Mg相,还有少量Al7Cu2Fe相;合金经485℃×10 h均匀化处理后,组织中的非平衡低熔点组织基本溶入基体,晶粒得到明显的细化,晶间组织分布均匀,断口为韧窝和准解理型的混合断裂特征,合金表现出较好的力学性能,硬度、抗拉强度、伸长率分别为146 HV、317.7 MPa、8.67%。     

固溶时效对2524铝合金光纤激光焊接接头组织和性能的影响

采用光学显微镜(0M)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、拉伸实验等研究了固溶时效处理对2524铝合金光纤激光焊接接头的显微组织及力学性能的影响.结果 表明:焊后固溶时效处理可以显著改善接头区域的元素分布,在495℃固溶处理1h时后,粗大的第二相基本溶解,接头的抗拉强度、伸长率和硬度分别为421 MPa、12.9％和125.5 HV;随着时效温度的升高,焊缝区硬度更快达到峰值,经190℃时效4h后,接头的抗拉强度、伸长率和硬度分别为436 MPa、8.0％和134.8 HV.热处理后,接头的热影响区发生再结晶,熔合线附近仍存在粗大的柱状晶,焊缝区晶粒未发生明显改变,焊缝依然是整个焊件最薄弱的区域.