基于云计算的铝合金宽幅板材轧制工艺优化

基于云计算技术,构建了铝合金宽幅板材轧制工艺优化系统,并对优化轧制工艺获得的5083铝合金宽幅板材的显微组织、物相组成和力学性能进行了测试与对比分析。结果表明,经云计算系统优化轧制工艺获得的5083铝合金宽幅板具有更佳的力学性能,450℃抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到246、98 MPa和32.4%;当测试温度从室温提高到450℃时,与常规轧制相比,云计算系统优化轧制5083铝合金宽幅板材的抗拉强度降幅从67.3%变为11.8%,屈服强度降幅从71.2%变为15.5%。     

加热温度对退火态2219铝合金板材力学性能的影响

为了研究加热温度对退火态2219铝合金板材力学性能和微观组织的影响,在25～300℃温度范围内,对退火态2219铝合金板材进行单向拉伸试验。结果表明:退火态2219铝合金板材的强度随着加热温度的升高而降低,伸长率随着加热温度的升高显著增加,从室温状态下的31.50%升至300℃下的59.75%,塑性得到明显改善;退火态2219铝合金板材加热至一定温度再冷却至室温,然后进行固溶时效热处理,材料强度基本不发生变化,伸长率随加热温度的增加有所降低,从室温状态下的19.70%降至300℃下的15.04%,同时微观组织无明显差异,说明在一定温度范围内加热对2219铝合金板材的最终力学性能没有影响。     

轧制温度对大应变轧制AZ31合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术制备AZ31合金板材,研究了轧制温度对板材显微组织、宏观织构和力学性能旳影响。结果表明,轧制温度为200℃时,板材发生开裂,轧制温度升高至250~400℃时,大应变轧制可以成功进行;在250~400℃的轧制温度范围内,板材再结晶晶粒尺寸和基面织构强度随轧制温度的升高而增大,其力学性能则随轧制温度的升高而下降;轧制温度为250℃时,板材具有良好的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325.7 MPa、213.2 MPa和29.8%。     

轧制工艺对Al-Mg-Si合金板材力学性能的影响

通过对Al-Mg-Si合金板材的组织观察和力学性能的测试,研究了采用不同变形量的3种轧制工艺对Al-Mg-Si合金板材显微组织和力学性能的影响,并探讨了该合金的强化机制.结果表明,轧制工艺对Al-Mg-Si合金的显微组织和力学性能均有显著影响.在总变形量相同的条件下,经47％、53％、67％的热轧,然后进行73％、80％、87％的冷轧的板材综合力学性能最好,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度(HB)分别为398.4 MPa、325.8 MPa、20％、112.0;其强化是形变强化、细晶强化和第二相强化共同作用的结果.     

轧制路径对ZK60镁合金板材组织和性能的影响

在250 ℃对轧制-热处理态ZK60镁合金板材进行9道次不同路径的轧制试验。采用光学显微镜、电子万能试验机、SEM、XRD等研究了轧制试验后ZK60镁合金的显微组织、室温拉伸性能、断口形貌及晶粒择优取向。结果表明:轧制路径对ZK60镁合金板材的晶粒尺寸变化无明显影响,但压下量对镁合金组织内的孪晶变化有很大影响;轧制路径的变化对ZK60镁合金板材的各向异性和力学性能有较大影响,在交叉+45°的路径下轧制后ZK60镁合金板材,各向异性较弱,具有良好的综合力学性能和轧制成形能力,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到244.31 MPa、371.14 MPa和25.46%;交叉+45°路径轧制对ZK60镁合金的晶粒择优取向有明显影响,能够改善镁合金板材的晶粒择优取向和各向异性,提高ZK60镁合金的力学性能。     

轧制工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试等手段,研究了轧制工艺对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:合金铸态组织有严重偏析现象,经大应变热轧后其偏析现象得到改善,组织中出现大量再结晶晶粒和较少孪晶组织。合金在300℃下轧制时,其抗拉强度达到最大为328.33 MPa;而在350℃轧制时,其伸长率达到最大为9.33%。大应变轧制变形使得板材的晶粒得到明显细化,成形板材质量良好。     

热加工工艺对喷射沉积SiCp/Al-Fe-V-Si组织与性能的影响

研究了多层喷射沉积SiCp/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料的挤压后轧制和热压后轧制两种热加工工艺,对比研究了这两种工艺对于复合材料板材的显微组织和力学性能的影响.通过金相电镜、扫描电镜、透射电镜观察了复合材料通过不同工艺加工后的显微组织.结果表明,热压后再轧制比挤压后再轧制,复合材料具有更加均匀的显微组织,其力学性能更加优异,热压后轧制得到的板材室温抗拉强度达620 MPa,伸长率达9.5%.分析认为,热压致密能克服挤压过程中带来的SiC颗粒分层现象,SiC颗粒与基体结合良好保证了显微组织的均匀和细小,因而加工得到的板材具有优异的力学性能.     

固溶时效对2524合金板材组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验机等,研究了固溶时效处理对大应变轧制2524铝合金板材显微组织及力学性能的影响。研究表明,轧制态2524铝合金中轧制面组织呈纤维状且存在大量的Al_2Cu和Al_2CuMg相。合金在455～495℃之间,固溶处理温度越高,时间越长,粗大的第二相溶解越充分。2524铝合金经495℃×60min固溶处理后,析出相基本溶解,2524铝合金的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为412.6 MPa、350.7 MPa和17.9%,合金经505℃固溶处理后,出现过烧组织特征,力学性能降低。合金经时效处理后强化相均匀析出,合金性能得到强化。合金经190℃×6h时效处理后,2524铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为464.6MPa、395MPa和22%。     

二次轧制对7050铝合金铸轧板组织与性能的影响

以二辊铸轧7050铝合金板材为研究对象,系统研究了二次轧制温度和变形量对7050铝合金铸轧板微观组织和力学性能的影响。结果表明,原始板材厚4mm,当轧制变形量为15%时,合金中大部分晶粒还保持铸轧态的等轴晶形状;当变形量为60%时,试样中的晶粒变小,铸轧组织大部分消失,晶粒沿轧制方向明显被拉长;当变形量为75%时,铸轧组织完全消失,晶粒破碎,拉长流线清晰。轧制温度升至450℃时,流变性最好,且在轧制过程中更容易发生再结晶,再结晶晶粒明显增多,板材力学性能最好,其抗拉强度为310.2 MPa,伸长率为3.77%。     

深冷处理对超低温轧制2524铝合金板材组织及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子万能试验机等研究了深冷处理对超低温轧制2524铝合金轧制板材显微组织和力学性能的影响。结果表明，深冷处理后2524铝合金中第二相主要沿晶界分布，数量增多，主要为S-Al₂CuMg相和θ-Al₂Cu相。与轧制板材相比，深冷处理后板材的织构极密度均有提升，呈现先增加后降低的趋势，在深冷处理9 h时达到了峰值。经深冷处理6 h后板材的抗拉强度和伸长率分别为490 MPa和6.35%。同时该深冷条件下，试样的断裂模式主要表现为韧性断裂。     

初始取向对大应变轧制AZ31镁合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术对轧制面与挤压板材ED-TE面分别成90°、45°和0°的AZ31镁合金板材进行加工,研究初始取向对板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:孪生诱发动态再结晶是大应变轧制过程中主要的再结晶机制,动态再结晶的发生使合金晶粒细化、力学性能大幅提高。轧制过程中孪生与板材初始取向密切相关,通过改变初始取向可控制板材晶粒细化和强度改善效果。0°轧制试样大应变轧制过程中,大部分晶粒的c轴受压,基面滑移启动难度增加,孪生的作用增强,压缩孪晶密度增大,进而通过孪生诱发动态再结晶获得更为细小的再结晶组织和更为优异的力学性能。压下量为80%时,0°轧制板材的平均晶粒尺寸为5μm,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为311.4 MPa、202.6 MPa和26.9%。     

退火工艺对轧制半固态坯料组织性能的影响

本文采用异步轧制工艺对7075铝合金半固态坯料进行形变热处理。研究了再结晶退火工艺对变形半固态板材的组织演变及力学性能的影响。重点分析了各工艺参数条件下获得退火板材的再结晶程度及晶粒尺寸变化趋势,梳理了变形半固态板材退火过程中的再结晶机制。结果表明：显微组织的再结晶顺序依次为变形共晶相、变形初生固相、变形晶内小“液滴”。当退火工艺参数为470 ℃保温20 min时,退火板材的再结晶晶粒尺寸较小,综合力学性能较优,此退火板材的抗拉强度和伸长率依次为408 MPa、28%。退火温度的升高将导致板材由脆性断裂向韧性断裂方式转变,但过高的退火温度将引起板材的热裂,将极大地降低板材的力学性能。     

轧制温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金组织与力学性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试、断口SEM分析等手段,研究了轧制温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金板材显微组织及力学性能的影响。结果表明:合金经大应变轧制后组织呈纤维状,且组织中残留相出现破碎现象。随轧制温度升高,残留相破碎程度越大,且部分沿轧向呈链状分布,板材塑性增强。合金经固溶时效处理后析出均匀、细小而密集的强化相,且随轧制温度的升高,力学性能逐渐提高。合金经400℃热轧并热处理后其抗拉强度为350 MPa,伸长率为35.5%,断口呈韧性断裂特征,具有良好的综合力学性能。     

不同异速比异步轧制7050铝合金的组织演变及力学性能（英文）

对7050铝合金铸锭进行了异速比为1.0、1.2和2.0的异步轧制实验,分析了轧制态及热处理后板材的组织及力学性能。结果表明,异步轧制板材心部变形程度远高于同步轧制板材,剧烈变形导致板材中产生变形带且随着异速比增加剪切带的密度显著增加;经热处理后,异步轧制板材晶粒尺寸比同步轧制减少约30%且分布更加均匀。另外,与小异速比轧制板材相比,大异速比轧制板材经固溶得到均匀细小组织所需的时间显著缩短。力学性能结果表明,异步轧制板材性能得到显著改善,经异速比为1.2异步轧制后的板材其T6态(475℃×1 h+120℃×24 h)强度性能最高(抗拉强度:615 MPa,屈服强度:537 MPa),同时具有优良的塑性(伸长率:15.8%),这主要是由于晶粒细化和均匀组织所致。     

温轧高铝镁合金薄板的显微组织与力学性能

铝作为变形镁合金中的强化元素,通常其含量小于9%。对高铝镁合金的成形性进行了探索,采用铸轧—温轧工艺制备了含Al量为11%的镁合金薄板,研究了不同累积变形量和退火工艺对显微组织与力学性能的影响规律。结果表明,采用铸轧—温轧工艺可制备出0.35 mm厚、含铝11%的镁合金薄板。轧制温度在240~300℃时,铸轧板单道次最大压下率5%,累积总变形量可达90%。通过对比不同退火条件下的显微组织与力学性能,确定温轧后板材的退火工艺为400℃×0.5 h。轧制退火后板材的抗拉强度为331 MPa,伸长率为6%。     

淬火态2219铝合金板材加热翻边工艺

为了研究温度对淬火态2219铝合金板材圆孔翻边工艺的影响,在25～300℃温度范围内,对淬火态2219铝合金板材进行热拉伸试验以研究其在不同温度下的力学性能变化,并根据热拉伸试验结果进行加热状态下的圆孔翻边试验。结果表明:对于淬火态2219铝合金板材,加热可以提高其塑性,加热至150℃时伸长率达到40%以上,随着温度的升高,其伸长率继续提高,但超过200℃时,随着温度升高,其伸长率略有降低;与室温(25℃)状态下圆孔翻边相比,加热可以显著提高淬火态2219铝合金板材的圆孔翻边成形性能,当温度在170～180℃范围时,可以一次完成翻边圆孔的成形,且加热并不影响产品的最终力学性能。     

2219铝合金板材形变热处理中预变形对微观组织和力学性能的影响(英文)

形变热处理(TMT)是一种能够使金属材料获得最终优良性能和微观结构的工艺方法。研究2219铝合金板材在两次形变热处理工艺中预变形量对其力学性能及组织的影响。研究表明,经过两次形变热处理的铝合金板材的屈服强度和抗拉强度随着第一次变形的变形量先增大后减小;第一次变形量为2%左右时,强度达到最高值。通过微观组织观察,发现经过形变热处理的2219铝合金板材内部有Al2Cu相析出,在经过第一次变形量为2%的两次形变热处理时,板材中的析出相最细密,因此,2219铝合金得以强化。     

热轧工艺对2524铝合金组织和力学性能的影响研究

分别以不同热轧温度和不同道次变形量对铸态2524铝合金进行了热轧试验,总变形量为90%。采用光学金相显微镜、拉伸试验机等检测了轧制板材显微组织及力学性能。结果表明:随着热轧温度的逐渐降低,2524铝合金的塑性逐渐减小;在轧制过程中板材不均匀变形导致边部出现裂纹,随着轧制的进行,裂纹不断扩大使试验无法继续;当热轧温度从300℃升高至400℃时,2524铝合金中再结晶晶粒减少,合金的断裂韧性提高;2524铝合金经过400℃热轧和T6热处理后,2524铝合金的抗拉强度达到485MPa,伸长率为13.5%。     

AZ31镁合金轧制变形后组织性能研究

本文研究了不同轧制变形量和轧制速度对AZ31镁合金板材微观组织和力学性能的影响。轧制变形可显著细化AZ31镁合金板材的晶粒尺寸并提高其综合力学性能。当轧制速度为5m/min,轧制变形量为50%时,板材平均晶粒尺寸最细可达到9μm,其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提高到280MPa、180MPa和30%以上,同时探讨了AZ31镁合金屈服强度与晶粒大小之间的关系。在大量AZ31镁合金轧制相关文献和本文一系列实验研究的基础上,对比分析了不同轧制工艺对AZ31镁合金综合力学性能的影响。研究表明,本文所采用轧制工艺可显著提高AZ31镁合金板材的综合力学性能,同时降低板材轧向和横向的各向异性。     

7A04铝合金超厚板的淬透性

采用万能力学试验机、光学显微镜、扫描电镜等手段,研究了7A04铝合金超厚板的显微组织、性能及淬透性。结果表明:225 mm厚的7A04铝合金热轧板材经过475 ℃×340 min的固溶淬火处理后,再进行120 ℃×24 h 时效,其表面的力学性能最好,抗拉强度为584 MPa,屈服强度为500 MPa,伸长率为11%;T/4厚度层力学性能最差,抗拉强度为396 MPa,屈服强度为257 MPa,伸长率为11%,强度与表面分别相差32%、49%。淬透深度为单面32 mm。通过调控化学成分、加大轧制压下量、增加淬火冷却速率等可改善板材表心力学性能之差,并提高淬透性。