400℃退火对ECAP形变Q235钢的强度和位错强化的影响

将经过淬火预处理和等通道转角挤压加工(ECAP)的Q235钢进行400℃退火.采用拉伸试验、X射线衍射(XRD)分析及描述强度-位错密度关系的Taylor公式,研究400℃退火对ECAP形变低碳钢的强度和位错强化的影响.拉伸试验表明:400℃退火使ECAP形变Q235钢强度降低,屈服强度从825 MPa下降到725 MPa,加工硬化能力和塑性显著提高.基于XRD分析和Taylor公式的定量计算说明,400℃退火对ECAP形变Q235钢的位错强化影响很小,实际强度的降低不是来自于位错强化的降低,而是来自于其他强化机制(晶界、亚晶界等)的降低.     

强化固溶态2024铝合金ECAP加工后的拉伸性能

在室温下对经强化固溶处理的2024铝合金实施了等效应变为0．5的等通道转角挤压（ECAP），将强化固溶、形变、时效和晶界细化四者有机结合，制备出超高强铝合金，其硬度、屈服强度、伸长率分别高达约191HV，610MPa和13％．强度-结构关系的定量计算表明，ECAP变形过程中所引入的位错，其对强度提升的贡献高达整个强度提高值的62．2％．研究结果还表明，强化固溶→低温ECAP变形→低温人工时效是提升常规铝合金的强度、制取超高强铝合金的一条有效途径。     

超细亚晶粒铝合金的强化机理

在室温下对经过时效处理的2024铝合金实施了等效应变为0.5的等通道转角挤压(ECAP)变形,将形变强化、时效强化和晶界细化强化有机结合,制备出超细亚晶粒铝合金,其硬度、屈服强度、伸长率分别约达100 HV,130 MPa和31%.分析探讨了超细亚晶粒2024铝合金的强化机理.研究结果表明,屈服强度的实测数值和理论计算...     

超低温挤出切削7075铝合金的组织与性能

超细晶材料的制备过程中会产生大量的热,从而削弱材料的强度,为此,文中提出了超低温挤出切削法(CT-EM)制备超细晶材料的新工艺,以7075铝合金为工件材料,与常温挤出切削(RT-EM)作对比,研究两者切屑的形貌、微观组织与力学性能.结果表明:CT-EM与RT-EM态的切屑分别呈连续和断续状,且前者表面缺陷少,完整性也更好;切屑最大硬度分别可达190(HV)和175(HV),远高于初始材料的硬度(105);经CT-EM工艺后,晶粒被极大程度地细化,直径可达200 nm以下;晶粒细化强化与位错强化是7075铝合金主要的强化机制,CT-EM态7075铝合金的位错密度更高,位错强化对材料硬度的贡献更为显著.     

等径弯曲通道变形制备超细晶铝合金的组织性能

用等径弯曲通道变形(ECAP)的方法制备出超细晶铝合金材料,并研究了在不同道次条件下其显微组织的演化过程.研究表明,随着强烈塑性变形的增加,显微组织中开始形成大量晶粒尺寸小于1μm的位错胞组织,当其晶界取向差增大时,亚晶粒变为越来越细的板条状组织.当经过8道次ECAP变形后,晶粒尺寸由变形前的约50μm细化为约0.2μm.该超细晶铝合金材料在150℃的退火条件下,其晶粒尺寸稳定在0.2～0.3μm的范围内.在温度为500℃、应变速率为10-3s-1的拉伸实验中,该超细晶铝合金材料的最大延伸率高达370%,呈现出良好的超塑性.     

7475铝合金超塑变形中的显微结构变化

对质点强化型的高强度7475铝合金超塑变形中显微组织变化进行了研究。结果表明,在超塑变形中发生下面三个连续过程:(1)位错从晶界发出;(2)位错攀移越过晶内弥散分布的第二相质点;(3)位错消失于晶界。位错密度随应变的增加而增加。位错攀移越过弥散质点的过程是合金超塑变形的速控过程,超塑变形的主要机制是晶界滑移伴随晶内位错运动。     

氧化物弥散强化钢的强化机理

采用粉末冶金法制备出成分为Fe-12.5Cr-2.5W-0.4Ti-0.02V-0.4Y₂O₃（12Cr-ODS,质量分数,%）的铁素体钢.通过电镜观察及力学性能测试等手段研究了12Cr-ODS铁素体钢的组织与性能,并定量计算了不同强化机制对合金屈服强度的贡献.电镜观察发现12Cr-ODS钢为等轴的铁素体组织,平均晶粒尺寸为1.5μm,不同尺寸氧化物在基体中均匀分布.力学性能测试结果表明12Cr-ODS钢具有优异的室温拉伸性能,屈服强度达到738 MPa.合金主要强化机制为氧化物弥散强化、氧化物弥散强化钢加工强化、热错配位错强化和晶界强化机制,各种强化机制计算得到的理论屈服强度为750 MPa,与实测值吻合较好.     

铝合金的晶粒微细化研究

针对3种典型铝合金研究了采用ECAP法细化晶粒的效果,用TEM观察了经ECAP变形的合金在退火过程中的微观组织形态的演变。结果表明:采用ECAP方法与适当的热处理工艺相匹配,可以将铝合金晶粒细化到1μm以下,细化效果与合金成分有一定的关系,合金化程度高的合金,可达到的细化效果更好。随退火温度的提高,采用ECAP方法变形的合金晶粒尺寸增大,强度下降,延伸率增加。图5,参12。     

氧化物弥散强化钢的强化机理

采用粉末冶金法制备出成分为Fe-12.5Cr-2.5W-0.4Ti-0.02V-0.4Y2O3 (12Cr-ODS,质量分数,％)的铁素体钢.通过电镜观察及力学性能测试等手段研究了12Cr-ODS铁素体钢的组织与性能,并定量计算了不同强化机制对合金屈服强度的贡献.电镜观察发现12Cr-ODS钢为等轴的铁素体组织,平均晶粒尺寸为1.5 μm,不同尺寸氧化物在基体中均匀分布.力学性能测试结果表明12Cr-ODS钢具有优异的室温拉伸性能,屈服强度达到738 MPa.合金主要强化机制为氧化物弥散强化、氧化物弥散强化钢加工强化、热错配位错强化和晶界强化机制,各种强化机制计算得到的理论屈服强度为750 MPa,与实测值吻合较好.     

590MPa级热轧V-N高强车轮钢组织性能控制

对一种低成本V-N微合金化钢进行了控轧控冷实验,探讨了相变机理与析出行为,并系统地研究了其综合力学性能.结果表明,显微组织为多边形铁素体、粒状贝氏体及少量的针状铁素体,纳米尺度V(C,N)析出质点弥散地分布于铁素体或贝氏体铁素体基体内部.抗拉强度615MPa实验钢具有优良的断后延伸率,冷弯性能合格,扩孔率达到95%,满足轮辐用钢的加工要求,低温冲击性能良好.细晶强化、位错强化、析出强化、相变强化为主要强化机制.     

高强铝合金的强化机制

在讨论高强铝合金强化方法的基础上,对高强铝合金的强韧化机制进行了评述．并指出形变热处理和回9-5再时效处理是比较有效,也比较有发展前景的两种强韧化方法．     

Al-2.15％Mn合金的组织及摩擦学特性

采用搅拌法制备了Al-2.15 ％Mn合金,对其显微组织、强化机制及摩擦磨损性能进行了试验研究.结果表明:Al-2.15％Mn合金的组织为含Alu Mn4和Al6 Mn的α-Al固溶体;合金中Al6Mn的沉淀强化作用使其硬度较纯Al提高了60％;纯Al的冲击断口形貌为塑性断裂,Al-2.15％Mn合金的冲击断口形貌为准解理断裂;纯Al与Al-2.15％Mn合金在湿摩擦下的磨损量均大于干摩擦的磨损量;湿摩擦的腐蚀一机械磨损作用使磨痕为犁沟和蚀坑,干摩擦中磨屑的成片脱落由机械磨损中的黏着磨损引起;在干摩擦与湿摩擦中,纯Al的摩擦因数均大于Al-2.15％Mn合金的摩擦因数,Al-2.15％Mn合金较纯Al表现出更加优良的耐磨性.     

时效强化对连续成型Al-Zr-Be合金导体组织性能的影响

为制备高导电率电工圆铝杆,借助材料电子拉伸试验机、双臂直流电桥、光学显微镜、恒温干燥箱、拉丝机,分析研究时效强化及冷拔加工对Al-Zr-Be合金导体组织与性能的影响.结果表明,时效强化及冷拔加工等强化方式可有效地改善合金组织,大幅度提高合金圆铝杆的抗拉强度,同时对等效导电率也具有一定的影响.运用连续铸挤工艺制备的Al-Zr-Be合金圆铝杆,经时效强化及冷拔加工后,直径3.5mm合金圆铝杆抗拉强度为140.24~148.62MPa,伸长率为2.6%~3.1%,等效导电率为61.42%~61.65%IACS.     

时效时间对Al-Cu-Mn铸造合金物相组织的影响

Al-Cu-Mn铝合金在固溶处理后的时效过程中,可能有GP区、θ″、θ'和θ相等4种脱溶物相、二次T相、晶界及晶界析出相等。这些析出物相由于尺寸、分布及与基体的共格关系不同,其强化机制和效果有所不同。本研究拟以时效时间为变化参数,研究其对Al-Cu-Mn合金强度和塑性的影响,在此基础上分析该合金微观物相结构对宏观性能的影响。     

铝合金宏观断裂准则

为研究铝合金抗断设防，借鉴金属静水应力型屈服概念，给出了铝合金广义屈服椭球面的新诠释．基于三向等拉伸应力状态下铝合金屈服和断裂的重合性假设，导出了铝合金在三轴应力空间的椭球面断裂准则及参数量化方法，并给出了铝合金抗断设防图及广义屈服椭球面的物理解释．该断裂准则使铝合金在三轴应力空间的屈服和断裂两种破坏模式得到了统一，具有物理概念清晰、形式简单、便于工程应用的特点．铝合金开孔板断裂试验的数值模拟结果显示，该断裂准则具有较高的精度．     

铝合金导体应用发展历程及现状

综述了国内外铝合金导体的发展历程,从资源和经济背景、技术、工艺和装备、性能优势、相应的标准规范支持等方面,综合分析了我国导体材料由铜向铝合金过渡的原因,阐述了铝合金导体的研究现状并提出了建议。     

铝合金桥面板合理断面形式拓扑分析和优化

在简要综述铝合金桥梁桥面板结构形式的基础上,利用ANSYS拓扑技术进行铝合金桥梁桥面板结构形式的拓扑优化分析,得到铝合金桥面板的概念模型;考虑铝合金桥面板的强度和刚度要求以及铝合金挤压生产能力,设计了两种铝合金桥面板,并对所设计的2种铝合金桥面板细部尺寸进行了优化分析.研究表明,采用ANSYS拓扑得到的铝合金桥面板具有足够的刚度,可以满足公路桥梁荷载的要求;不同荷载工况下两种铝合金桥面板的整体刚度比较接近,无竖向支撑的铝合金桥面板的刚度要略大于有竖向支撑的铝合金桥面板.     

泡沫铝合金耐火性能的研究

用有限元分析软件ANSYS建立泡沫铝合金的模型，模拟出在高温条件下泡沫模型的背火面温度场分布情况，得出其温度分布规律并求出它的耐火极限。同时对致密铝合金进行分析比较，发现泡沫铝合金的传热性能低于致密铝合金，而耐火性能优于致密铝合金。研究的结果对于泡沫铝合金在耐火材料方面的应用具有一定的指导意义。     

铝合金电缆导体制造技术与质量控制研究进展

电缆用铝合金导体以其优良的综合技术经济性能受到广泛的应用,其生产工艺、制造装备和质量控制一直是研究的热点.从技术角度出发,对铝合金导体结构形式的选择、设备形式与特点和各种不同生产工艺进行了综合比较分析,并对实际生产过程中铝合金导体电阻、伸长率和表面质量等问题的产生原因和表征进行剖析,提出了相应的解决措施和方法.致力于为改进和规范我国电缆行业铝合金电缆产品用铝合金导体的生产制造和质量控制提供参考,从而提高铝合金电缆在实际应用中的安全性和可靠性.     

铝及铝镁合金的室温电沉积制备

采用氯化铝-氢化铝锂-四氢呋喃-苯的有机体系电沉积铝,并在此基础上,研究n（氯化铝）∶n（氯化镁）=10∶1时电沉积铝镁合金的工艺条件.结果表明,采用该法在室温下能够成功制备铝及铝镁合金,电沉积铝比沉积铝镁合金条件容易控制,沉积效果也优于铝镁合金.当电流密度为0.010A/cm2,苯与四氢呋喃的体积比为8∶7,氢化铝锂的质量为1.27g时,成功获得了灰黑色粉末状的铝镁镀层,但晶粒较大,镀层与铜基体的结合力差.通过SEM和XRD对镀层进行形貌观察和成分检测可知,该铝镁合金成分为Al3Mg2,且随着电沉积时间的加长,镀层厚度随之增加.