压力对A380铝合金的铸造组织和力学性能的影响

对A380铝合金进行了挤压铸造成型和传统重力铸造成型,并制得试样.采用偏光显微镜、扫描电镜、定量金相分析、拉伸性能测试等手段,研究在不同压力下挤压铸造A380铝合金的铸造组织和力学性能.结果表明:当压力在0~75MPa范围内时,随着压力的增加,一次枝晶臂尺寸和气孔率得到大幅下降,共晶组织体积分数增加;二次枝晶臂间距减小;针状富铁β-Al5FeSi相尺寸大幅度减小,同时有部分汉字状α-Al8(Fe,Mn)3Si2相生成.当压力在75~100MPa范围内时,压力继续增加对合金组织细化、第二相形貌改善和力学性能提高的作用不明显.挤压铸造试件与重力铸造试件相比,气孔率减小,显微组织细化,力学性能显著提高.当压力为75MPa时,挤压铸造A380铝合金的铸态抗拉强度和伸长率分别比重力铸造提高19%和65%.     

微滴喷射法制备植物乳杆菌微胶囊的试验研究

通过对6005A合金铸锭均匀化制度和挤压工模具结构进行调整,来改善挤压制品的晶粒组织结构,进而达到提高6005A铝合金汽车梁挤压制品的力学性能及稳定性的目的。试验结果表明,适当调整铸锭均匀化制度以及减少模具工作带长度,对减轻挤压制品再结晶层厚度有明显作用,即当铸锭均匀化制度调整到510 ℃、保温6 h,降低模具工作带长度至3 mm时,可明显降低挤压型材制品再结晶层厚度,使型材组织更加均匀细小。型材T6状态下屈服强度由274 MPa提升到298 MPa,抗拉强度由291 MPa提升到313 MPa,断后伸长率则由9%提升到15%,达到稳定辊弯加工成形性的目的。     

6061铝合金挤压型材性能影响因素分析

针对实际生产中T6状态下6061铝合金挤压型材性能不合格的现象,研究了成分、组织与固溶制度对其性能的影响规律。结果表明,影响6061铝合金挤压型材性能的因素主要是元素配比及合金固溶程度。当合金中Mg过剩时,虽能提高型材抗蚀性,但强度及塑性也随之下降。当固溶温度为510℃,随着固溶时间的延长,第二相在基体中的溶解度升高;当固溶时间为45 min时,随着固溶体温度的升高,力学性能呈现上升趋势,当固溶温度达到480℃时,合金强度明显提高。当固溶时间为45 min,随着固溶温度的提高,T6状态下6061铝合金挤压型材的强度总体呈现逐渐提高的趋势,而伸长率和电导率变化不明显.     

废旧纤维板材成型工艺的优化

利用废旧纤维、传统纺织和热压设备，研究了废旧聚酯／聚丙烯纤维复合板材的成型工艺，探讨了成型温度、时间、压力等工艺参数和聚丙烯纤维质量分数对复合板材力学性能的影响。得出废旧纤维板材最佳成型条件为：聚丙烯纤维质量分数为40％、成型温度200℃、成型时间4min、成型压力10MPa，此时制备的纤维复合板材力学性能最佳，其拉伸强度为51MPa，弯曲强度为65．4MPa。     

微合金化对原位复合材料组织与性能的影响

利用熔体原位反应法制备了(Al2O3 Al3Zr)p/A356复合材料.研究了添加质量分数均为0.2%的Mn和Cr微合金元素对所制备的复合材料微观组织和室温力学性能的影响.SEM分析结果表明:添加微合金元素改善了(Al2O3 Al3Zr)p/A356复合材料的微观组织,原位Al3Zr颗粒和初生α相得到了有效细化,尺寸大部分为2～3 μm,增强颗粒均匀分布在A356基体中,颗粒呈球形或椭球形.室温拉伸试验结果表明,添加微合金元素对复合材料的力学性能有一定程度的改善,其抗拉强度σb,屈服强度σs和延伸率δ较添加前分别提高了13.9%,16.9%和10.6%,达到326.1MPa,252.2 MPa和5.2%.SEM拉伸断口形貌分析表明,其断裂属于塑性断裂.     

Mn对Al-Mg-Si-Cu铝合金车身板组织和性能的影响

通过拉伸和埃里克森实验以及扫描电镜/能谱、透射电镜和金相分析,研究Mn的质量分数对Al Mg Si Cu铝合金汽车板显微组织、力学性能和成形性的影响·研究表明,随Mn质量分数增加,Al Mg Si Cu汽车板铝合金不可溶结晶相及弥散相粒子数量均增加,不可溶结晶相使合金组织纤维化对板材冲压成形性不利,弥散相粒子阻碍再结晶晶粒长大;提高Mn的质量分数,Al Mg Si Cu汽车板铝合金的强度增加,但延伸率和冲压成形性降低·     

Al-10%Cr,Al-20%Mn合金的固液混合铸造

高合金含量的Al-Mn，Al-Cr合金(质量分数大于10％)中Mn，Cr含量高，传统铸造组织十分粗大，力学性能很差，不能应用．本文采用固液混合铸造技术制备了Al-20％Mn，Al-10％Cr合金．实验结果表明，合金的显微组织明显细化，其平均晶粒尺寸都能控制在10μm以下，且晶粒呈球形或近球形，压铸材料的力学性能为：σb=100～110MPa，σ0.2，=70～80MPa．随着粉末加入量的增加，合金晶粒逐渐细化．这两种合金可以应用为耐磨、耐蚀材料．     

B元素对8030铝合金组织性能的影响

通过添加不同含量的B元素,制备了一系列8030（AlFeSiCuB）铝合金。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）、透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）、拉伸测试和导电率测试等手段对其进行了表征。结果表明,添加B元素后明显细化了合金的晶粒,晶界也更加干净,经过均匀化退火后,晶界上的微合金化元素和杂质元素均匀地扩散到合金内部,进一步净化了晶界,合金的抗拉强度和导电率都得到明显的提高。当B元素的含量为0.04 wt.%（wt.%为质量分数）时,合金的综合性能最优,均匀化退火后,合金的导电率达到60.8 %IACS。经过90%的冷变形,合金的抗拉强度从94.1 MPa升高到167.2 MPa。     

三维互通CNTs/Cu复合材料的制备及力学性能研究

对CuCr合金粉末固溶时效处理之后进行预烧结,得到CuCr预压块。以此预压块为基底,采用化学气相沉积（chemical vapor deposition, CVD）工艺和放电等离子烧结（sparking plasma sintering, SPS）工艺成功制备了三维互通的碳纳米管/铜（carbon nanotubes/Cu, CNTs/Cu）复合材料。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）,拉曼光谱仪等表征碳纳米管的微观组织结构,利用微拉伸试验机测试复合材料的力学性能。研究结果表明,Cr作为催化剂,对碳纳米管的形貌影响很大,碳纳米管的质量也会对复合材料的力学性能产生影响。当Cr的质量分数为0.6%时,碳纳米管在铜基体表面均匀分布,CNTs/Cu复合材料的力学性能最佳。经SPS烧结和轧制之后,复合材料的导电率和屈服强度分别达到了82.4% IACS和349 MPa,断裂伸长率高达6.4%,这是由于CNTs的加入,起到了第二相强化的作用,提高了复合材料的力学性能。     

挤压比对Mg-Gd-Ni合金微观组织、力学及腐蚀性能的影响

制备3种挤压比分别为7.0,9.6,19.6的Mg-1.5Gd-0.2Ni(质量分数,%)合金,研究挤压比对合金微观组织、力学性能及腐蚀性能的影响。研究结果表明:随着挤压比从7.0增加至19.6,Mg基体再结晶越充分,其组织更加细小、均匀,因而提高了合金的综合力学性能。当挤压比为19.6时,合金的抗拉强度为228 MPa,屈服强度为167 MPa,断后伸长率为22.5%。挤压态合金在质量分数为3%KCl中的腐蚀速率比铸态合金的低。     

强化固溶对7055铝合金力学性能和断裂行为的影响

残余可溶结晶相颗粒是制约高强度铝合金力学性能的重要因素．作者通过改变固溶热处理条件并结合金相组织观察和断口分析研究了强化固溶对提高7055铝合金力学性能的作用．结果表明采取逐步升温固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高残余可溶结晶相的固溶程度和合金力学性能．强化固溶的7055合金的屈服强度和抗拉强度分别达715MPa和750MPa,且延伸率约为10％;微量元素Zr比Cr更有利于提高7055合金的力学性能,且在强化固溶条件下,提高效果更加明显．通过断口分析显示,合金的断裂属晶内韧窝断裂与沿晶断裂的混合断裂;强化固溶后,残余结晶相引起的晶内韧窝断裂减少,沿晶断裂增加     

Microstructure and mechanical properties of the micrograined hypoeutectic Zn–Mg alloy

A biodegradable Zn alloy, Zn–1.6Mg, with the potential medical applications as a promising coating material for steel components was studied in this work. The alloy was prepared by three different procedures: gravity casting, hot extrusion, and a combination of rapid solidification and hot extrusion. The samples prepared were characterized by light microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and X-ray diffraction analysis. Vickers hardness, tensile, and compressive tests were performed to determine the samples’ mechanical properties. Structural examination reveals that the average grain sizes of samples prepared by gravity casting, hot extrusion, and rapid solidification followed by hot extrusion are 35.0, 9.7, and 2.1 μm, respectively. The micrograined sample with the finest grain size exhibits the highest hardness (Hv = 122 MPa), compressive yield strength (382 MPa), tensile yield strength (332 MPa), ultimate tensile strength (370 MPa), and elongation (9%). This sample also demonstrates the lowest work hardening in tension and temporary softening in compression among the prepared samples. The mechanical behavior of the samples is discussed in relation to the structural characteristics, Hall–Petch relationship, and deformation mechanisms in fine-grained hexagonal-close-packed metals.     

新型高强Al-Mg-Si合金热处理工艺

结合力学性能测试、扫描电镜分析、DSC热差分析和金相组织观察,对一种新型高强Al-Mg-Si合金挤压材的固溶与时效制度进行了系统研究.同时得到了该合金挤压材不同时效温度下的力学性能,为工厂实际生产中热处理规程的制定以及深入研究提供详细的参考依据.该挤压材过烧温度572℃,熔化温度为594℃;对其进行560℃/2h固溶处理后,以及170℃/12 h人工时效热处理,可达到最佳峰值时效效果,其抗拉强度、屈服强度和延伸率可依次达到406,340 MPa和18.37%;该合金挤压材发生了充分的再结晶,致使加工硬化完全消除.     

Effect of Mn content on the microstructure and mechanical properties of Mg–6Li–4Zn-xMn alloys

The as-cast Mg–6Li–4Zn-xMn alloys were prepared and extruded at 280 ​°C with an extrusion ratio of 25:1. The effects of Mn content on the microstructure and mechanical properties of Mg–6Li–4Zn-xMn alloys were investigated in this study. The XRD results show that Mg–6Li–4Zn–xMn alloys consisted of α-Mg (hcp) ​+ ​β-Li (bcc) duplex structured matrix, MgLi₂Zn and Mn phases. The grains of the extruded Mg–6Li–4Zn–xMn alloys were refined by dynamic recrystallization during the extrusion process. The EBSD results show that the extruded alloys had basal textures. The grain size of the extruded alloys decreased while the basal texture was strengthened with the increasing Mn addition. The TEM results show that a large amount of nanoscale Mn precipitates existed in the extruded Mg–6Li–4Zn–1.2Mn alloy, which can effectively inhibit the dynamic recrystallized (DRXed) grains growth during the hot extrusion and is beneficial to the improvement of mechanical properties. Mg–6Li–4Zn–1.2Mn alloy in this research possesses the best mechanical properties with the ultimate tensile strength and yield strength of 321 ​MPa, 250 ​MPa, respectively.     

深冷处理对5A06铝合金FSW接头组织和力学性能的影响

为了避免铝合金焊接接头软化,提升接头力学性能,采用FSW对5A06铝合金进行对接试验,在转速为1 200 r/min、焊速为150 mm/min的条件下,将焊接接头加工成一定尺寸的金相试样和拉伸试样,研究深冷处理时间对5A06铝合金搅拌摩擦焊接头组织和力学性能的影响规律,采用显微组织观察试验、显微硬度试验和拉伸试验等方法,对接头组织和力学性能进行表征与分析。结果表明：深冷处理具有细化晶粒、促进析出相析出的作用,提高了接头力学性能;经过12 h深冷处理后,接头的抗拉强度和伸长率分别达到385.3 MPa和17.2%,与未经深冷处理的接头相比,分别提高了7.4%和23.7%。因此,深冷处理可以有效提升铝合金焊接接头的力学性能,为其更广泛的应用提供了理论基础和技术参考。     

Al-Cr中间合金在熔融Al-Zn-Mg-Si-Fe镀液中的扩散反应研究

以Al-Cr中间合金锭和熔融Al-Zn-Mg-Si-Fe镀液为研究对象,研究了Al-Cr中间合金锭浸入含不同质量分数Fe的630 ℃熔融镀液15 h的扩散反应。使用扫描电子显微镜、能谱仪分析了扩散前后Al-Cr中间合金锭组织和成分的变化,同时研究了镀液中Fe质量分数对Cr溶解度的影响。研究发现,随着镀液中的Zn、Mg、Si、Fe长时间向Al-Cr锭内部扩散,Al-Cr锭中原有的Al基体的组织转变成了与镀液成分相近的组织,原有的富Cr第二相转变成了Al-Cr-Zn-Si相和Al-(Fe, Cr)-Si相。随着Al-Cr锭中的Cr向镀液扩散,镀液中Cr质量分数升高,并在5 h后达到饱和。由于Cr和Al、Fe、Si优先形成了Al-(Fe, Cr)-Si金属间化合物,因此镀液中的Fe显著降低了Cr元素的饱和溶解度,当镀液Fe质量分数由0.10%增加至0.42%时,镀液中Cr质量分数由0.047%～0.059%减少至0.012%～0.016%。     

自振脉冲空化射流强化6061铝合金表面

为了提高6061铝合金材料表面硬度、强度和耐磨性等机械性能。通过振脉冲空化射流束冲击6061铝材料表面。测量和分析未处理表面和15、20、25MPa三种工作压力下射流束冲击试样1、2、3、4、5min后材料表面微观组织形貌、试样表面轮廓、粗糙度Ra值、Rz值和表面硬度层等因素的变化,定性及定量研究自振脉冲空化射流技术对材料表面机械性能的影响规律。结果表明,与未处理表面相比,15MPa时射流束未对材料表面造成严重塑性变形,其表面只存在极少不均微坑,Ra值增加0.25,硬度HV增加15%,强化效果不明显;20MPa时射流束对材料表面产生严重塑性变形,能够明显观测到表面存在密集且均匀的凹坑分布,Ra值增加1.2,硬度HV增加78.3%,强化效果较好;25MPa时射流束对材料表面产生过度塑性变形,Ra值增加7.5,硬度HV增加81.3%,材料表层发生剥蚀现象,影响到材料的使用性能。可见,在工作压力20MPa,冲击时间3min,靶距20mm时自振脉冲空化射流技术对材料表面强化效果最好,材料机械性能提高近2倍且表面改性极小。此技术对提升材料表面耐磨性及硬度强化效果起到极为显著作用。     

稀土Ho对Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织和力学性能的影响

[目的]为了提高Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的综合性能,研究了稀土钬(Ho)对Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织及力学性能的影响。[方法]采用金相显微镜、扫描电镜观察、能谱仪和拉伸试验等方法对稀土钬(Ho)改性Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织和力学性能进行了研究。[结果]加入Ho能够细化基体组织、净化晶界,使呈网状连续分布的晶界变为断续的岛状和鱼骨状;当稀土Ho的含量为0.5%时,晶粒达到最小最细状态,且合金熔铸缺陷明显减少,合金的抗拉强度为244 MPa,伸长率为2.92%,韧性达到最大值;随着Ho含量的增加,合金中生成了一种新相Al_3Ho,该相较软,析出在晶界,从而降低了合金的硬度。[结论]加入适量稀土元素Ho可以有效细化Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的组织,显著提高合金的塑性及韧性,但硬度下降。