退火工艺对交叉轧制MB1镁合金组织及性能的影响

为解决镁合金塑性加工变形能力较差的问题,利用显微组织观察和力学性能测试方法,研究退火工艺对交叉轧制MB1合金组织和性能的影响。结果表明:晶粒一般随退火温度的升高和退火时间的延长,先细化后长大,且组织中的孪晶会消失;退火后,MB1合金抗拉强度下降,伸长率明显提高;在退火温度为330℃且退火时间为30 min的条件下性能最佳,此时合金抗拉强度为205 MPa,伸长率为24.1%。     

提高CrWMn钢强韧性的研究

CrWMn钢是应用最为广泛的合金工具钢之一,经常规淬火和低温回火后硬度虽高达HRC62以上,但脆性较大,严重影响工模具质量、可靠性和寿命。经研究采用复合淬火工艺,即将工件于830℃加热油淬至160～200℃,使过冷奥氏部份转变为马氏体,再立即移入240℃浴槽恒温4～8h,使其余的过冷奥氏体转变为下贝氏体,获得M B下(10～20％)的复相组织,先形成的马氏体分割了过冷奥氏体晶粒,细化了奥氏体有效晶粒尺寸和随后转变产物的亚结构单元尺寸,减小了解理裂纹的平均自由行程或单位裂纹长度,还细化随后形成的贝氏体中的碳化物而显著地改善韧性。此外,贝氏体对裂纹有钝化和阻碍作用,抑制裂纹的扩展。从而使国产CrWMn钢旋刀的损耗比进口同类型刀具低6％。     

含钪的铝和铝锂合金

钪（SC）是稀土元素，又是过渡族金属，加入铝和铝锂合金中能有效地抑制再结晶，细化晶粒。本文介绍Sc对铝和铝锂合金力学性能、加工、热处理性能、抗热裂纹和焊接性能的重要影响和改善作用。     

超声高温熔体处理对Mg-Gd-Y-Zr合金晶粒及力学性能的影响

探究超声处理温度、超声处理时间及超声功率密度对Mg-Gd-Y-Zr合金晶粒和力学性能的影响。结果表明:超声高温熔体处理可有效细化Mg-Gd-Y-Zr合金晶粒,提高其力学性能;在660~750 ℃范围内,随着处理温度的升高,合金晶粒尺寸逐渐增大;相较于未处理合金,处理温度在750 ℃时,合金晶粒的细化效果更为显著。当超声功率密度为0~2.31 W/cm³或处理时间为0~90 s时,随着超声功率密度的提高或处理时间的增加,合金晶粒尺寸先减小后增大,转折点分别为1.29 W/cm³和60 s。合金的力学性能与其晶粒尺寸基本对应,合金的晶粒尺寸越小,其抗拉强度和伸长率越高。当处理温度为750 ℃、超声功率密度为1.29 W/cm³、处理时间为60 s时,与未处理的合金相比,合金晶粒尺寸减小53%,其抗拉强度和伸长率分别提高了31%和79%。     

低温变形对2A14铝合金组织性能影响

提出了低温变形与热处理协同的2A14铝合金强韧化新方法,借助透射电镜、扫描电镜、金相显微镜、拉伸试验机等测试手段对比分析了室温和超低温变形工艺对2A14铝合金组织性能的影响。结果显示:与室温变形相比,超低温变形与热处理协同能够大幅提升合金综合力学性能。当超低温变形量达到20%,合金内部位错密度上升,第二相粒子尺寸更小,分布更为均匀,晶粒细化显著,合金综合力学性能达到最高,抗拉强度为474.5 MPa,屈服强度为426.5 MPa,延伸率为11.6%。     

ZM5镁合金阻燃与中间合金变质细化行为研究

采用光学显微镜等研究了Ca、Ce、Y阻燃元素,以及Al-8Ti-2C和Al-4C中间合金对ZM5合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:复合添加阻燃元素比单独添加更有利于提高ZM5合金阻燃性能,复合添加0.5%Ce和0.5%Y时,合金燃点提高70℃;单独添加0.5%的Ca时,合金晶粒得到细化;同时添加0.5%的Ca和Al-4C中间合金时,ZM5合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到245 MPa、96 MPa和9.5%。     

循环热处理工艺对熔模精铸钛铝基合金组织与性能的影响

循环热处理工艺主要是通过在回火过程中的不连续粗化反应细化合金的组织,循环次数和保温时间对循环热处理的效果有明显的影响。循环热处理工艺通过细化熔模精铸Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的组织改善了其力学性能,经过循环热处理后合金的室温最大拉应变也达到了0.68%。对合金的室温拉伸断口分析可知,热处理后合金的室温拉伸断裂方式仍以穿层片断裂为主,没有出现明显的屈服。     

钙和稀土对AE41合金压缩蠕变行为的影响

在Mg-4A1-RE合金（简称AE41合金）基础上添加一定质量分数的钙和不同类型的稀土,制得不同成分的镁合金试样,随后在自制的实验装置上进行压缩蠕变行为研究,采用光学显微镜、X射线衍射仪和带能谱的扫描电镜对合金压缩蠕变前后的组织进行了分析。结果表明：加入少量的钙可使合金组织细化,显著提高AE41合金的蠕变性能,且蠕变性能随钙含量的增加而升高;在特定含Ca量基础上改变稀土类型后对合金的压缩蠕变性能也有一定的影响,AEX4108合金（NdPr混合稀土）的蠕变性能优于AEX4108合金（LPC混合稀土）;铸态AE41合金中的组成相主要为α—Mg固溶体基体和针状Al11Nd3相,经高温蠕变后,不稳定的Al11Nd3相会分解析颗粒或短杆状Al2Nd相和易软化的Mg17Al12相;加入钙后有骨骼状Al2Ca相和颗粒状Al2Nd相生成,且随含Ca量的增加而增加,蠕变前后组成相变化不大。     

铈对AL—10%Mg铸造合金抗应力腐蚀性能的影响

本文研究了铈对Al—10％Mg铸造合金机械性能和应力腐蚀性能的影响。结果表明,微量铈使合金的拉伸强度有所下降,延伸率变化不大,当加入0.3～0.5％Ce时,其耐应力腐蚀寿命提高十多倍。铈显著提高应力腐蚀寿命的原因与晶界上β相的减少并破坏其分布的连续性等显微组织变化有关。     

球磨时间对Fe_2O_3/Al纳米复合材料性能的影响

采用高能球磨法制备了Fe2O3/Al纳米复合粉末,并利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)以及热分析仪(TGA/DSC)等分析测试手段,系统研究了球磨时间对复合粉末相结构、组织形貌以及热性能的影响。结果表明,随着球磨时间的增加,微米Fe2O3团聚体逐渐进入Al颗粒中,呈均匀弥散分布,且Al晶粒尺寸不断细化。当球磨时间为20 h时,Al粉已均匀分布到微米Fe2O3颗粒表面,球磨引起的晶粒长大与晶粒尺寸减小处于动态平衡,此时铝热反应热焓达到最高。球磨时间大于20 h时,所制备得到的复合粉末热焓反而降低,且易团聚。     

A357合金Sr变质工艺研究

研究了Al-10%Sr中间合金不同的加入量、加入温度、保温时间对A357合金变质效果的影响。结果表明:Al-Sr合金具有较好的变质作用,加入量为0.02%Sr为宜,加入温度740℃以上;与Na变质相比,Sr变质具有长效性。     

Mg-Li-Al-Zr合金高温拉伸性能及断裂特征

研究了Mg-Li-Al-Zr合金板材在293K～423K时的高温拉伸性能和断裂特征。结果表明,合金在不同温度拉伸后晶粒度及合金相组成并无明显变化,通过XRD分析,合金主要由βLi,Al12Mg17,AlZr2相组成。对断口附近进行SEM和EDS分析表明,合金室温变形时断裂方式为沿晶断裂,高温变形时为穿晶断裂。     

Ce元素含量和铸造方法对AZ91-2Ca合金微观组织与力学性能的影响

在AZ91-2Ca合金中分别添加0.5%,1.0%和1.5%的Ce元素,采用重力铸造制备合金并结合组织性能分析,优化出最佳Ce含量。对最佳成分合金进行不同浇铸温度的压力铸造,对比研究Ce含量和铸造方法对AZ91-2Ca合金微观组织和力学性能的影响。研究表明:在重力铸造条件下,随Ce含量提高,合金组织明显细化,强化相Al_4Ce含量逐渐增加,进而改善了力学性能。当Ce含量为1.5%时,强度和延伸率均达到最大值。在压力铸造条件下,随浇铸温度由640℃提高到700℃,压铸AZ91-2Ca-1.5Ce合金微观组织不断细化,Al_4Ce相分布均匀,700℃压铸合金综合性能最高,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为191 MPa,157 MPa和1.7%。相比于重力铸造,压力铸造可进一步提高该合金的强度,从而为解决高Ca阻燃镁合金阻燃效果和力学性能之间的矛盾提供了新思路,促进了该合金在航空航天和汽车领域的应用。     

三种工业镁合金超塑性的研究

本文对工业镁合金MB3、MB8、MB21在较大晶粒条件下呈现超塑性的可能性进行了研究。测定了最佳超塑性规范及应交速率敏感性指数m值等。结果表明,三种工业镁合金晶粒平均直径在20微米左右,卡头速度为O.5毫米/分,温度为375℃(MB3)、400℃(MB8)、350℃(MB21)的条件下,具有一般超塑性合金的力学特性,并且发现,MB8合金在400℃时以0.5毫米/分和2毫米/分的卡头速度拉伸时出现两个延伸率峰值,MB3合金在较大均匀变形后发生脆性断裂。     

纳米可燃剂对HMX的热分解性能及热分解动力学参数的影响

以二甲基亚砜为溶剂,利用超声辅助喷雾重结晶原理制备了含有不同比例的纳米Al、Si可燃剂的HMX混合粒子;用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)对制备的复合粒子进行性能表征;重点研究了基于Kissinger法下所得含不同比例纳米可燃剂的混合粒子热分解性能。结果表明,与未加纳米可燃剂的HMX相比,加入质量分数为20%的纳米Al可燃剂细化的HMX的活化能Ea、活化熵ΔS、活化焓ΔH,活化自由能ΔG分别降低了26.07、19.23、26.09、11.75 k J/mol,随着纳米可燃剂含量的增加,催化效果越来越明显而且相同比例的纳米Al可燃剂比纳米Si可燃剂催化效果更好。也就是说,纳米可燃剂能够提高高温下HMX的反应速率,对HMX的热分解有明显的催化作用。     

6063铝合金真空钎焊用铝基钎料的研究

由于6063铝合金的熔点较低(接近Al-Si钎料的液相线温度),焊接过程中易发生晶粒长大、溶蚀等现象,Al-Si-Mg钎料无法满足6063铝合金真空钎焊的要求。利用Cu降低熔点的作用,同时加入Ni、Si合金元素,通过正交试验的方法研究了合金元素Cu、Ni、Si对铝基钎料性能的影响。结果表明,随着合金元素Cu、Si含量的增加,其熔点大大降低,同时钎料的铺展性能也有明显改善,6063铝合金钎焊接头强度有所增强。     

铍青铜挠性杆热处理工艺试验研究

本文针对挠性杆所用的φ1.2QBe1.9铍青铜冷拔线材的原材料进行了冶金质量分析,并做了热处理工艺试验研究,讨论了热处理对合金的组织与性能的影响。试验表明:固溶温度是影响合金晶粒度和性能的主要因素,指出固溶不足、过热和过烧的组织特征。时效温度和时间及固溶后的晶粒度对最终时效组织和性能影响也尤为重要,指出欠时效、峰值时效和过时效的组织特征。明确晶界反应量是判别时效程度的主要依据。试验结果可作为制订合理的热处理工艺参数的根据,确定了挠性杆零件780℃×7分钟固溶和340℃×1小时 250℃×1.5小时双重时效工艺的最佳规范,提供了炉前控制产品质量的金相参考图片,解决了生产中关键件质量和工艺问题。     

Al-Ti-B晶粒细化剂的组织与细化效果

以较为常见的8011铝合金为研究对象,分析了Al-Ti-B中间合金对其组织及性能的作用机理,结果表明:Al-Ti-B对合金组织具有细化作用,同时对其性能也有一定的影响,最后对试验结果进行了分析与总结。     

软磁合金BYR1热处理工艺及磁性能研究

为了满足液体火箭发动机新型电磁阀更强环境适应能力和工作可靠性的要求,通过优化软磁合金BYR1的热处理制度来确保电磁阀工作的稳定性和可靠性.采用三因素三水平的正交试验对软磁合金的热处理制度进行优化,并对不同热处理制度下合金的磁性能和金相组织进行对比分析.结果表明:软磁合金BYR1的饱和磁感应强度值较稳定,基本不随退火温度和保温时间的变化而改变;而矫顽力对退火温度和保温时间较敏感,随着退火温度和保温时间的增加,矫顽力值有明显下降.合金组织的孪晶、晶粒度及析出相均对合金磁性能有一定的影响,孪晶数量越少、晶粒尺寸越大、晶内析出相越少,合金的磁性能越好.根据磁性能的试验结果得到了较优的热处理制度:1 200℃×360 min,至600℃后的冷却速度为150℃/h.     

焊接方法对5A06铝合金厚板焊缝接头性能的影响

分别采用搅拌摩擦焊(FSW)和熔化极氩弧焊(MIG)对20mm厚的5A06铝合金进行了焊接试验,对两种焊接方式的焊缝接头进行了机械性能测试、显微组织的观察以及表面残余应力的检测。结果表明,搅拌摩擦焊缝接头的抗拉强度比熔化极氩弧焊缝接头的高,搅拌摩擦焊缝接头往往断裂于前进侧的熔合过渡区,熔化极氩弧焊缝接头断裂于热影响区;相比熔化极氩弧焊,搅拌摩擦焊接头晶粒明显细化,焊缝中Mg、Mn等合金元素烧损明显减少,焊缝表面的残余应力水平也较低。