挤压硬铝时工艺条件对制品强度和粗晶环厚度的影响

试验研究工作分两方面： １．对Д１６ 铝合金在不同工艺条件下挤压的棒料进行机械性能试验,结果表明只 有在一定温度范围内,制品有挤压效应。在所说的试验条件下,当毛坯未经均匀化处理 而挤压温度提高到４７５℃或毛坯经均匀化处理挤压温度提高到４５０℃时,棒料的抗拉 强度比挤压温度为３６０—４２０℃时的提高１０％以上。 ２．用坐标网法观察硬铝在不同温度,不用润滑或用润滑,包纯铝薄套和反挤等不 同条件的塑变区分布,并将挤压棒料在不同温度下淬火后,查明挤压棒料粗晶环的产生 是当坯料和挤压筒之间存在很大的摩擦剪应力,在挤压过程产生表面局部剧烈变形后, 使金属的再结晶温度降低,在淬火前加热时发展为粗晶组织所形成的。采用合适的润滑 剂,毛坯外包纯铝薄套成反挤时,都可能消除坯料的表面局部塑性变形展,因此都能消 除粗晶环和提高挤压制品的抗拉强度。     

6061铝合金等温挤压工艺参数优化及粗晶环机理研究

借助THERMORESTOR-W热模拟实验机对6061铝合金反向挤压制品试样进行单轴压缩试验、采用金相组织观察分析及DEFORM商业有限元软件等手段,优化6061铝合金等温挤压工艺参数并对粗晶环产生机理进行了初步的研究。结果发现,在挤压速度10mm/s,挤压温度和模具预热温度400℃及出料口温度为453℃条件下,制品横截面温度梯度差较小,基本实现等温挤压;通过对反向挤压制品的金相观察及有限元模拟,发现粗晶区晶粒的长大主要是微应变诱导晶粒的再结晶长大。     

6061铝合金滑板车导轨型材的质量控制

针对铝合金滑板车导轨型材制造过程中出现的质量问题,采用平模设计对铝合金挤压过程中出现的形位尺寸、缩尾与粗晶环等重大生产风险点进行了分析,并提出了降低铸锭上机温度、优化挤压模具结构等相应的控制措施,形成了质量控制方案,最终制备出符合用户要求的铝合金滑板车导轨型材产品。     

挤压态7A85铝合金高温热变形显微组织演变

7A85铝合金密度小、强度高、热加工性能好、焊接性能优良,而且具有较好的耐腐蚀性和较高的韧性,广泛应用于航空和航天中的受力结构件.本文通过挤压态7A85铝合金的单向等温热压缩实验,利用光学显微镜、透射电镜研究了合金在变形温度为300℃,350℃,400℃,450℃,应变速率为0.01s~(-1),0.1s~(-1),1s-1,10s~(-1)时的高温流变行为和显微组织演变.结果表明:变形温度和应变速率对挤压态7A85铝合金热压缩后的组织有重要影响.随着变形温度的升高和应变速率的降低(lnZ减小),组织中亚晶长大,位错密度逐渐降低,析出相数量减少,再结晶晶粒长大,动态软化机制由动态回复转变为动态再结晶;挤压态7A85铝合金热压缩后组织中大量的析出相弥散分布在基体内或沿晶界分布,抑制了动态再结晶的发生.     

大型锥环特种制造工艺研究

在实验研究基础上，提出了一种制造特大型高性能铝合金锥环的新工艺，即锥形镦粗、锥形冲孔、锥形环锻、锥形环锻冷变形、特种熔铸工艺、特种热处理（四锥两特）工艺．运用该工艺制造航天工业重要零件，取得了良好的效果．与常规工艺相比，该工艺节省金属５０％以上，锥环综合性能提高３０％，锥环使用的主受力方向（高向）的塑性指标提高１００％     

机械振动对挤压铸造A356铝合金组织与性能的影响

研究了挤压铸造过程中机械振动对A356铝合金材料显微组织与力学性能的影响规律,并对机械振动击碎枝晶的作用机理进行了阐述。结果表明:施加机械振动能够有效地消除材料缩松缩孔及断面裂纹,减少甚至消除挤压铸造铝合金铸锭的微观孔洞,细化晶粒组织,使得组织更加均匀;挤压铸造凝固初期,机械振动能够在很大程度上破碎二次枝晶臂,增加材料的形核率;试验值与理论值的对比分析表明,Kirkwood模型具有更高的精度;机械振动能够提高材料的力学性能,相较于重力铸造与无振动挤压铸造而言,所得铸件的抗拉强度与延伸率均有一定提高.     

2618铝合金等温成型工艺中粗晶问题的研究

结合Z-9机后摇臂模锻件等温成型生产工艺，利用Gleeble-1500型热模拟实验机和XJG-05型金相显微镜对2618铝合金模锻件的显微组织进行分析，研究了变形温度、变形程度、应变速率对晶粒尺寸的影响，确定了合理的工艺参数，解决了目前实际生产中存在的粗晶问题．     

晶粒组织对Al-Zn-Mg合金抗应力腐蚀性能的影响

通过四点弯曲应力腐蚀实验对Al-Zn-Mg合金挤压型材包含不同晶粒组织的试样进行应力腐蚀性能测试,并借助金相组织观察、电子背散射衍射以及透射电镜研究晶粒组织不均匀性对材料抗应力腐蚀性能的影响和作用机理。研究结果表明:Al-Zn-Mg合金挤压型材从表面至中心依次分布着粗晶组织、等轴晶组织和纤维状组织,其中粗晶组织和等轴晶组织的厚度分别约为60μm和750μm,再结晶分数和大角度晶界百分占比均从表面至中心逐渐降低;不同晶粒组织的抗应力腐蚀性能主要与晶粒粒度和晶界微观组织有关,相对于粗晶组织和等轴晶组织,纤维状组织由于再结晶行为受到抑制,晶粒粒度较小,大角度晶界较少,具有更离散的晶界析出相和较窄的无沉淀析出带,从而表现出更好的抗应力腐蚀性能。     

7050铝合金FSW焊核区的微观组织和断裂机理

采用搅拌摩擦焊对5mm厚7050铝合金板进行焊接,对焊核区洋葱环的宏观形貌、微观组织进行分析,并研究洋葱环对接头性能的影响.结果表明:焊核区出现的洋葱环组织实际是由粗晶带与细晶带相间构成的;当v=80mm/min、ω=600r/min时,焊核区形成完整的椭圆形洋葱环,随着转速提高,洋葱环的形状逐渐不规则;而当转速恒定时,随着焊速的提高,洋葱环逐渐变小;在接头中心预制缺口,然后进行拉伸试验,发现裂纹都是沿预制缺口经洋葱环中粗晶晶界扩展,表明环上粗晶带的出现会加速焊核区的裂纹扩展.     

FGH96合金双道次热变形及其热加工图

采用 Gleeble-1500热模拟试验机对 FGH96合金进行双道次真应变量为0.6+0.6和0.3+0.9的等温间断热压缩试验,研究了变形温度为1050~1125℃、变形速率为0.001~0.1 s -1时合金的热变形行为和组织演变.热变形过程中合金发生了再结晶,第一道次较小的真应变量减轻了合金的开裂.当第一道次真应变量小时,随着温度和变形速率的上升,合金道次间再结晶软化率增加.不同应变量以及不同道次真应变量均对合金热加工图产生明显影响.在相同变形条件下,当能量耗散率随应变量的增加而下降时,合金中组织由细晶向粗晶转变,反之则由粗晶向细晶转变;当能量耗散率不随应变量的变化而变化时,能量耗散率低于20%的合金中出现大量的不完全再结晶组织,能量耗散率高于35%的合金中出现细小完全再结晶组织.     

LY12硬铝合金超塑性压缩的力学特性

本文对供应状态的LY12R和LY12CZ合金棒材的超塑性等温压缩试验结果进行讨论,分析了压缩变形过程,确认未经任何超塑预处理的供应状态LY12合金具有轻微超塑性能,确定了两种状态的LY12合金的最佳变形工艺参数,研究了试样尺寸对压缩变形过程的影响。本试验结果为压缩类成形零件提供了较佳的工艺参数。     

铝合金表面铈转化膜组成结构及耐蚀性研究

采用X射线光电子能谱（XPS）、俄歇（AES）深度剖析等表面分析技术,并结合扫描电镜（SEM）和动电位极化实验研究了LY12CZ铝合金表面铈转化膜的形成条件、耐蚀性和组成结构。研究结果表明：当Ce3＋离子超过临界缓蚀浓度,开路电位下形成的铈转化膜比自然氧化铝膜具有更强的抗点蚀性。铈转化膜呈多层经构,其表层由结晶态的CeO2和无定形、非化学计量的nCe（OH）3mCe（OH）4组成     

Al－Mg－Si合金深拉延润滑特性分析

本文从润滑的角度，以Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金为对象，研讨了润滑剂、表面微观形貌及其相互作用对拉延性能的影响。实验结果表明：高聚物薄膜的固体润滑可获得比植物油脂或矿物油更好的拉延效果，表面微观形貌对拉延成型和减摩润滑性能具有突出影响．     

应力比和频率对腐蚀疲劳裂纹扩展的影响

采用微机辅助直流电位法，研究了应力比和频率对ＬＹ１２ＣＺ铝合金在３．５％ＮａＣｌ水溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展的影响．结果表明，应力比升高，裂纹扩展速率升高，但频率变化对裂纹扩展速率无显著影响．文中给出了裂纹扩展速率定量表达式     

强冲击载荷下战斗部材料的抗爆性能研究

为研究强冲击载荷下战斗部材料的抗爆性能,针对爆炸驱动结构的辅助装药防护层材料选择设计了一种分层结构,采用数值模拟的方法研究了不同材料组合形式的防护层结构在炸药作用下的爆炸驱动过程,对B炸药和黑火药作为辅助装药两种情况下不同金属防护层材料组合进行了静爆实验. 研究结果表明,隔爆性能最佳的2层45#钢+LY12铝合金形式防护层在B炸药起爆下发生较为明显的破坏,而隔爆性能最弱的3层全部为LY12铝合金的防护层在黑火药引燃作用下仍为完好壳体.      

LY12合金超塑性压缩的金相分析

本文研究了LY12硬铝合金超塑性压缩变形过程中显微组织的变化及其对超塑性能的影响。揭示了动态再结晶及第二相粒子对LY12合金变形的作用,指出了因端面效应而引起的变形不均匀性,发现了LY12CZ合金具有“短暂超塑性”,并观察到微观孔洞与裂纹。     

锡的添加对TiAl基合金的影响

研究了Sn的添加对Ti-34wt％Al合金的室温力学性能、显微组织、相组成和断口形貌的影响。试验发现,在TiAl基合金中添加Sn,能够使合金室温延性得到提高。还发现,添加1.14wt％Sn,使合金的层状组织呈较细的等轴晶,晶界光滑且较宽,合金表现出较好的室温综合力学性能,断口形貌出现准解理特征。     

稀土对铅蓄电池Pb-4.6Sb合金阳极腐蚀性能的影响

用恒电流失重法,金相显微分析,扫描电镜及X射线衍射等方法研究了镧、铈及混合稀土对pb-4.5Sb合金阳极腐蚀性能的影响。发现铈能改善合金的阳极腐蚀性能,而镧及混合稀土均使合金的阳极腐蚀性能变差。从内部组织及阳极腐蚀膜的结构与组成等方面,解释了稀土对Pb-4.5Sb合金阳极腐蚀性能的影响。     

微量Si,Sb,Ce对高磷铜钎料的影响

本文研究了微量Si,Sb,Ce对高磷钢钎料的组织、冷热变形行为、焊接性以及对紫铜和镀镍低碳钢板的可焊性的影响。讨论了高磷钢钎料的冷热变形断裂原因。微量添加剂改善了钎料的加工性能和焊接性,其中Sb,Ce的效果又优于Si。     

基于结构初始不连续状态的结构全寿命评定方法

建立在材料初始不连续状态(IDS)的概念基础上,利用AFGROW软件分析了新LY12CZ试件的疲劳寿命试验数据,得到了LY12CZ材料的IDS值及其分布模型,选取四种分布对IDS尺寸值进行统计特征研究,结果表明IDS值较符合三参Weibull分布。利用IDS对结构进行全寿命评估,算例与试验结果吻合良好。