3003铝合金铸锭均匀化退火工艺及力学性能

为了节能减排,利用光学显微镜、扫描电镜、万能力学试验机等手段,研究分析了3003铝合金不同均匀化退火工艺后的组织演变及力学性能变化。结果表明:随均匀化退火温度的升高,对应的最佳工艺时间减少;620℃下退火5 h时的组织与610℃下退火7 h时基本相同,晶界处无偏析第二相粒子且晶内弥散分布第二相粒子;常温及高温瞬时拉伸时,620℃退火5 h的合金拉伸强度、延伸率均高于610℃退火7 h的。该研究通过升高退火温度、减少时间改善了3003合金铸锭均匀化退火工艺,最佳工艺为650℃下保温5 h。     

7050/3003铝合金复层铸坯的制备与热处理工艺研究

采用直接冷却铸造法制备7050/3003铝合金复合铸坯,随后对其进行均匀化退火处理。使用扫描电镜、电子探针、维氏硬度仪等对铸坯界面进行组织性能分析,探究熔体浇铸温度及热处理工艺参数对界面结合质量的影响。结果表明,3003铝合金浇铸温度为720℃、7050铝合金浇铸温度为680℃时,铸坯界面清晰、无混流和明显铸造缺陷,且硬度相对较高,两种铝合金之间形成一层初生α-Al过渡层,实现了良好的冶金结合。均匀化退火后,7005合金一侧非平衡共晶组织和枝晶偏析基本消除,晶界处粗大第二相溶解,且随着退火温度的升高和保温时间的延长,复层材料界面成分分布逐渐均匀,扩散层厚度有所增加。     

5083铝合金铸锭均匀化退火的组织与性能

摘要：为研究5083铝合金均匀化退火后的组织及力学性能,利用光学显微镜、扫描电镜、万能力学实验机,分析了5083铝合金铸锭不同均匀化退火工艺后组织演变与力学性能变化。结果表明：随均匀化退火温度的提高,铸锭枝晶卢相大部分溶解,剩余卢相有球化的趋势。常温力学性能测试表明,均匀化退火后,拉伸强度明显提高,延伸率下降,显示脆性断裂;高温瞬时拉伸表明,均匀化退火降低了铸锭的拉伸强度,显示解理断裂。     

2301阴极电子铝箔的制备工艺研究

文中开发了一种2301Al合金阴极电子铝箔的生产工艺,设计采用"铸轧-冷轧"法生产了0.04mm厚度的3003Al、2301Al合金箔,观察了3003Al、2301Al合金箔的金相组织,测试了3003Al、2301Al合金箔力学性能及比电容。研究结果表明:首先通过铸轧获得7.5mm铝带坯,然后冷轧10-11道次,每道次变形率为30%-50%,可以成功制备0.04mm厚度2301Al成品箔。未进行二次退火的2301Al成品箔的抗拉强度为188MPa,腐蚀后比电容为641μF/cm~2。在中间道次中进行320℃/20h二次退火,2301Al成品箔表面质量提高,其抗拉强度变为160MPa,腐蚀后比电容变为532μF/cm~2。     

罐体用3104大铸锭均匀化过程中的组织性能演变

采用金相、扫描电镜、透射电镜、显微硬度测试等方法对3104合金大尺寸铸锭的均匀化制度进行研究.研究结果表明:在均匀化过程中,晶粒内部析出大量Al(Mn,Si)相和Al(Mn,Fe,Si)相;铸锭表面区域的析出相分布较均匀,而铸锭中部经过580℃/(4～12 h)均匀化后的析出相分布不均匀,晶界和晶粒中心存在无析出带,析出相细小;随着温度升高,析出相分布更加均匀,密度降低,粒度长大;铸锭晶粒内部的初始显微硬度不均匀,经过均匀化处理,晶粒边界硬度下降,而晶粒中心硬度上升,显微硬度差别减少;经过600℃/(8～12 h)均匀化,显微硬度最低,且最均匀;铸锭均匀化处理对后续的再结晶退火有显著影响,铸锭经过600℃/12 h均匀化,与经过450℃/12h相比,后续冷轧产品经过再结晶退火后具有更高的延伸率,晶粒更细小均匀;合适的均匀化处理制度为600℃/(8～12 h).     

均匀化退火和锻造对双相耐磨钢强韧性的影响

研究了一种低合金双相耐磨钢经均匀化退火和锻造处理后的微观组织和强韧性能.结果表明:经980℃均匀化退火4,8 h和1 150℃锻造处理后,实验钢显微组织主要为板条状马氏体、针状贝氏体及少量残余奥氏体,锻造处理后的晶粒度最小为7.0~7.5级,均匀化退火处理后的晶粒度最大为6.5~7.0级.均匀化退火的保温时间是影响双相耐磨钢力学性能的主要因素,实验钢保温4 h时的冲击韧性和延伸率值高于保温8 h的值.锻造比均匀化退火更适宜于提高低合金双相耐磨钢的强韧性,优化工艺为始锻温度1 150℃、终锻温度800℃、锻造比2.     

磷的表面逆偏析对铸轧低碳钢力学性能的影响

通过组织分析探讨了铸轧薄带中磷的表面逆偏析的形成,通过力学性能测试研究了磷的表面逆偏析对铸轧低碳钢力学性能的影响.结果表明,铸轧薄带经冷轧和退火处理后磷在薄带表面形成一均匀的富磷层,当磷质量分数超过0.15%时,常规薄带的延伸率开始急剧下降,而磷质量分数为0.26%的铸轧薄带的延伸率保持在30%左右,即铸轧工艺能够将带钢的容磷能力提高大约0.1%;铸轧薄带韧脆转变温度(DBTT)均比相同磷含量的常规薄带低.     

生物医用Zn-5Al合金的微观组织与性能

研究了生物医用Zn-5Al合金的微观组织结构演化,探讨了其组织对力学性能的影响.对铸态、均匀化处理和轧制态Zn-5Al合金的微观组织进行了表征,分析了合金的相组成,测试了轧制态Zn-5Al合金的力学性能.结果表明:铸态与均匀化处理后的Zn-5Al合金的相组成均主要为η-Zn相和α-Al相,铸态合金组织片层间距约为300nm.均匀化处理过程中发生了共析反应,合金中的α-Al相由铸态的长条形演变为球形共晶组织.经过总变形率85%的热轧变形后,Zn-5Al合金的屈服强度和抗拉强度分别为98MPa和130MPa,断裂延伸率达到74%.     

C5210铜合金带材组织与性能的研究

通过金相、力学性能测试等手段研究了C5210铜合金带材的组织与性能.结果表明:结晶角小于15°,水平连铸速度控制在10.8 m/h左右,带坯晶粒度均匀,结晶线不发生明显偏移,长时间的均匀化退火,消除枝晶偏析,有利于冷轧开坯;C5210铜合金在650 ℃下保温9 h,合金元素分布相对均匀,粗轧冷轧加工率可达80%以上;合金在560 ℃下保温6 h,再结晶退火后,合金晶粒度为0.04 mm,消除了加工硬化,此时合金的平均抗拉强度为411.9 MPa,平均伸长率为60.9%,平均维氏硬度为94.7.     

成分及工艺参数对冷轧门板料力学性能的影响

针对SPCC材质的冷轧罩式退火板料存在冲压裂或起皱、力学性能不合等现象,从热轧原料、冷轧累积压下率和退火工艺及精整方式等研究其对冷轧板力学性能的影响规律,结果表明:Als和C含量,退火温度和退火保温时间对SPCC冷轧罩式退火板屈服强度、抗拉强度和屈强比有显著影响;冷轧累积压下率为77％左右时,延伸率和屈强比相对比较好;随着成品厚度增大,屈服强度、抗拉强度和屈强比呈下降趋势,而延伸率却逐渐升高;平整有利于提高退火板的抗拉强度,降低屈服强度和屈强比.     

"夹心饼干"式弥散型复合燃料板的断裂机理

U3Si2 - Al弥散型复合燃料板元件是新发展的一种低浓化的研究堆燃料。该元件制备工艺复杂 ,使用环境特殊 ,加工环节对燃料板力学性能影响较大。而燃料板的力学性能优劣则是保证研究堆可靠使用的必要条件。因此 ,对研究堆使用的 U3Si2 - Al弥散型复合燃料板元件 ,通过扫描电镜对试件的拉伸断裂断口形貌、断口中芯体与包壳分布进行了分析与检测 ,并且讨论了燃料板的拉伸强度与断口间存在的关系 ,得到了燃料板断裂机理为芯体脆断导致包壳快速失效 ,拉伸断裂的决定因素是芯体的断裂延伸率 ,含 U3Si2 - Al弥散型复合燃料板比非退火态的铸铝延伸率要低。     

冷轧复合工艺对4004/3003/4004铝合金复合带组织和性能的影响

为得到最优的冷轧复合工艺参数，提高铝合金复合带的性能，并为产业化应用提供理论参考，以4004/3003/4004层状复合铝合金为对象，采用光学显微镜、扫描电子显微镜、马弗炉和万能拉伸机等仪器设备，分析冷轧复合工艺对4004/3003/4004铝合金复合带显微组织、抗下垂性能及力学性能的影响。结果表明：冷轧复合技术可以获得更均匀的复合带包覆率，且冷轧第一道次加工率为35%可使芯层和皮层材料牢固结合。冷轧复合带的抗下垂性能随着成品前道次加工率的增加先增加后降低，而随着中间退火温度变化呈相反的变化趋势，当退火温度为420℃时，复合带抗下垂性能最差。当中间退火温度为270-370℃时，冷轧复合带材的力学性能急剧下降，退火温度为370℃时复合带材的力学性能开始稳定，此时抗拉强度和屈服强度分别为120 MPa和58 MPa，伸长率为34%，当退火温度升至420℃时，复合带材的综合力学性能较优。中间退火温度对芯材的显微组织演变具有重要影响，随着中间退火温度的增加，3003芯材的晶粒先后发生再结晶和晶粒长大，芯材的晶粒较大时复合带的抗下垂性能较好，故生产中为了获得良好的抗下垂性能可以适当提高芯材晶粒尺寸。成品前道次加工率为20%-30%，中间退火温度为370℃时，可以获得较理想的复合带材。     

均匀化退火对AZ31B镁合金组织与性能的影响

AZ31B镁合金铸态组织晶界处存在粗大的"骨骼"状Mg17Al12相以及凝固过程中产生的成分偏析,严重影响了铸锭的成形性能.为改善其成形性能,对铸态试样进行了均匀化退火试验,其保温温度为380,400,420 ℃以及保温时间为6,15,24 h.均匀化退火后Mg17Al12相呈细小的颗粒状分布在α-Mg基体上,枝晶偏析大部分得到消除,镁合金的塑性得到改善.根据均匀化退火后的组织与性能变化确定了最佳的退火工艺为400 ℃×15 h.     

累积叠轧Al/Cu复合板界面反应层核-壳结构形成机制

采用累积叠轧(ARB)结合多次退火处理制备了Al/Cu复合板,重点研究了Al/Cu界面反应层核-壳结构形成机制. 结果表明:Al/Cu界面反应层的形成主要依赖于退火过程中铜原子在界面处的扩散,反应产物包括Al₂Cu、AlCu、Al₄Cu₉. 轧制变形致使反应层破碎并在基体中均匀分布,轧后退火处理导致新的反应层不断形成.最终经多次叠轧及退火处理,原始铜板材全部转变为椭球状具有核-壳结构的Al/Cu金属间化合物颗粒. 8道次复合板抗拉强度最高,达到176.8 MPa,是退火态1060抗拉强度的1.74倍;0道次复合板延伸率较好,主要是Al/Cu界面分层后铝层均匀塑性变形,应力缓慢释放所致.     

Cu-Zn-Al-Ni合金的组织与性能

采用熔铸和轧制的方法,在Cu-Zn-Al铝黄铜中添加Ni及自制晶粒细化剂,制备出一种新型弹性合金,通过扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)等对Cu-Zn-A1-Ni铝黄铜的微观组织进行观察、分析,并对其抗拉强度、延伸率、弹性模量等相关参数进行研究.研究结果表明:在合金铸态组织中,Ni,Al和Ti以三元金属间化合物形式主要分布在晶界上,在轧制过程中阻碍基体变形和晶界移动,从而提高合金强度:在均匀化退火过程中,合金中出现层片状A13Ni相,弥散分布在基体内,在冷轧加工后转变为颗粒状;合金再结晶开始温度为350℃,低于再结晶温度退火时,冷轧态合金存在低温退火硬化效应,于250℃退火,硬度达到峰值;冷轧态板材最终退火后,其抗拉强度为731 MPa,延伸率为15%,弹性模量为120 GPa.     

喷射沉积AZ31镁合金微观组织与力学性能

采用喷射沉积方法制备了AZ31镁合金沉积柱坯,利用热轧作为后续加工,研究了镁合金的组织变化及材料的性能.实验结果表明:沉积态合金组织均匀,晶粒细小(平均晶粒尺寸约为20μm);热轧变形的致密化过程、动态再结晶以及退火再结晶使合金具有良好的组织结构和力学性能;轧制态试样断口呈现为脆性解理断裂方式,退火态试样断口则表现为脆性和韧性断裂混合机制.     

热处理对含Y元素AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对含Y元素AZ31镁合金板材进行退火处理后的组织和性能进行了研究.结果表明:随着退火温度的升高,镁合金晶粒尺寸逐渐增大,力学性能略有提高然后降低;退火时间对镁合金晶粒尺寸影响不大;在300℃下退火1 h后板材性能达到最佳,抗拉强度为255 MPa,屈服强度为170 MPa,延伸率为24%;经过热处理后镁合金断裂方式为准解理断裂和韧性断裂的复合形式.     

双辊甩带制备Au-20%Sn焊料及其均匀化退火工艺

采用双辊甩带技术制备Au-20%Sn焊料薄带材,观察和分析快速凝固Au-20%Sn焊料薄带的显微组织以及熔融特性,并研究合金的均匀化退火工艺。研究结果表明:双辊甩带合金由ζ′(An5Sn)和δ(Au Sn)两相组成,显微组织细小。合金的熔化温度接近共晶点,满足焊料的熔点要求。均匀化退火过程中,δ(Au Sn)相逐渐长大,合金的硬度降低。根据薄带的组织和硬度,确定均匀化退火工艺为260℃下退火4 h。     

铸态铝镁钪合金的热塑性

采用半连续铸锭冶金法制备一种成分为Al-6Mg-0.4(Sc+Zr)的合金,铸锭样品经均匀化退火后,测试其在250,300,350,400,450,475和500 ℃时的瞬时拉伸力学性能,借助扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的观察和分析,研究该合金的高温变形及断裂行为.结果表明:合金抗拉强度和屈服强度随温度的升高而降低,而其伸长率随温度的升高而增大;合金在300 ℃以下拉伸,断口为穿晶断裂型;在300 ℃以上拉伸,断口由穿晶断裂逐步向沿晶断裂转变;在400 ℃以上拉伸,断口基本上是沿晶断裂.在400 ℃以上变形,晶界区域有大量的强滑移带;在400 ℃以上晶内强度高于晶界强度,拉伸时变形优先在晶界区域发生,变形不均匀的结果导致铸坯热加工过程中开裂.Al-6Mg-0.4(Sc+Zr)合金铸坯的最佳热加工温度范围为350～400 ℃,在此条件下,合金的变形抗力较低,热塑性较好,又不出现热裂纹.     

喷射沉积6066Al/SiC_p复合材料

采用多层喷射沉积技术制备了6066Al/SiC_p板材和锭材,研究了轧制、挤压工艺和热处理制度对该材料组织和力学性能的影响。研究结果表明,SiC颗粒在基体中分布均匀,结合良好,界面无明显反应区;轧制和挤压是对喷射沉积材料有效的致密化工艺并能改善SiC颗粒在基体中的存在状态;材料在T6态获得拉伸强度为640MPa,屈服强度为580MPa,弹性模量为133GPs,延伸率为9.4％的优良力学性能。