ZL114A铝合金盘条连铸连轧成形研究

分析并建立了ZL114A铝合金盘条连铸连轧工艺。线材组织分析表明,线材边部晶粒尺寸明显小于心部晶粒尺寸。随着轧制的进行,线材横截面心部晶粒逐渐细化,纵截面晶粒沿变形方向逐渐被拉长,第二相的分布也由沿晶界分布变为沿变形方向分布。焊接试验结果表明,ZL114A铝合金连铸连轧工艺可以用于焊丝坯料的生产。     

5052铝合金表面晶粒超细化后腐蚀性能研究

对表面晶粒超细化和未经表面超细化处理的5052铝合金的样品分别进行仿海水腐蚀对比实验,在3.5%NaCl+0.05%MgCl2(原子分数)水溶液中分别测出不同表面晶粒尺寸的腐蚀速率。结果表明,5052铝合金表面晶粒超细化后抗蚀性能提高,其平均腐蚀速率与表面晶粒尺寸呈线性关系。     

细晶粒AZ31(Ce)镁合金板材的组织与性能

研究了稀土元素Ce对Mg-AL-Zn系AZ31镁合金板材轧制、退火后组织与性能的影响，探讨了细晶粒镁合金的塑性变形机理。结果表明，AZ31(Ce)合金轧制变形及退火后，可以获得尺寸十分细小的晶粒(约10μm)，变形能力进一步提高。细晶粒镁合金在变形过程中有多种变形机制共同作用，在大尺寸晶粒中，变形机制以滑移和孪生为主，而在小尺寸晶粒(约10μm)中，晶界滑动机制发挥了重要作用，它可以协调大尺寸晶粒的变形对提高镁合金变形能力起有益的补充，有效地提高镁合金的轧制变形能力。     

7075-T651铝合金表面纳米化处理及其强化机理

通过表面机械滚压处理(SMRT)方法实现了7075-T651铝合金表面的纳米化。电子背散射衍射(EBSD)研究表明,SMRT后的试样表层形成了梯度纳米层:表层纳米晶粒层厚度约为50μm,平均晶粒尺寸约为200 nm;亚表层变形晶粒层厚度约为450μm,平均晶粒尺寸约为2μm,母材呈现出典型的轧制晶粒特征,平均晶粒尺寸约为5μm。拉伸试验结果表明,SMRT后试样的强度得到了显著提高,塑韧性也没有明显下降。通过SMRT在材料的表层引入了梯度纳米结构,这种特殊结构具有较为优秀的强度和塑性的匹配,是力学性能提升的主要原因。     

热轧工艺对厚板板厚方向组织和力学性能均匀性的影响

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)及有限元分析(FEA)等研究了轧制工艺对Fe-0.2C-1.45Mn-Nb-V-Ti钢板厚方向的组织和力学性能均匀性的影响。结果表明：在压缩比受限的条件下，利用奥氏体晶界促进形核的机制(即边界诱导相变机制，BIT机制)可以达到细化晶粒的目的，试验钢的平均晶粒尺寸均小于10μm;结合温度与累计应变的反向分布特点和轧制工艺的优化，轧制63 mm厚的试样表面和中心晶粒尺寸偏差小于2μm,有效改善了晶粒尺寸沿板厚方向的偏差。在本文的轧制工艺下，提高了厚板沿厚度方向的组织均匀性，获得了优异的力学性能。     

异步轧制AZ31镁合金板材室温冲压性能研究

文章主要对异步轧制AZ31镁合金板材室温冲压性能进行了研究,以探讨提高镁合金板材冲压性能的途径。结果表明,异步轧制有利于板材的晶粒细化,其晶粒尺寸约为7.6μm,明显小于普通轧制板材的12.5μm;而由于异步轧制过程中剪切变形的作用,异步轧制使板材的(0002)基面晶粒取向减弱;与普通轧制相比,异步轧制板材的应变硬化能力增加,屈服强度降低,制耳参数减小,但塑性应变比也降低,这可归因于异步轧制所导致的晶粒细化和晶粒取向的改变。     

轧制及后续热处理对5052铝合金拉伸性能与晶体取向的影响

采用轧制技术对退火态5052铝合金进行大应变加工,并进行后续200℃/1 h、350℃/1 h、500℃/1 h的热处理,研究了轧制及热处理对5052铝合金的硬度、拉伸性能和晶体取向的影响。结果表明,轧制可以有效提高5052铝合金的硬度与屈服强度。由于材料在244.8℃时再结晶,350℃/1 h和500℃/1 h的后续热处理使5052铝合金的硬度和拉伸性能持续下降。XRD分析得出轧制及后续热处理未能有效调控合金的晶体取向。基于Taylor公式的定量计算说明,轧制变形过程中所引入的位错只是5052铝合金强度提升的因素之一。     

异步轧制对表面纳米化316L不锈钢组织和性能的影响

采用表面机械研磨处理(SMAT)在316L不锈钢上制备出纳米结构表层,然后在室温对其进行80％形变量的异步轧制(CSR),研究了CSR处理后表层组织和性能的变化．结果表明：经过60min SMAT后,样品表面形成了一定厚度的纳米晶层,晶粒尺寸为10—30nm．对其进行80％形变量的CSR后,表层组织仍为纳米晶组织,但纳米晶尺寸更加均匀、细小(为5—15nm),表面粗糙度显著下降;纳米表层硬度略有提高,但基体硬度显著提高;在0．05mol／L H2SO4 0.25mol／L Na2SO4腐蚀介质中的耐腐蚀性能比SMAT后的样品有明显改善,但均低于原基材．     

轧制温度对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

以多向锻造AZ31镁合金为板坯进行高应变速率轧制成形,研究轧制温度对板材组织与力学性能的影响。结果表明：镁合金高应变速率轧制成形前期,孪生作用增强,形成大量的■拉伸孪生和■二次孪生;变形后期,由于孪生诱发动态再结晶的作用,合金晶粒组织明显细化。在压下量为80%的高应变速率轧制下,轧制温度为250～400℃时,轧制板材组织均发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸随着轧制温度的升高从6.97μm增加至8.13μm,但由于轧制板坯的初始晶粒尺寸较小,晶粒尺寸随着轧制温度的升高变化较小;轧制板材的抗拉强度和伸长率均高于315 MPa和25%,表明高应变速率轧制工艺可以在较宽的温度区间内制备力学性能稳定的镁合金板材。     

热处理工艺对高通量连铸连轧AA5052铝合金板折弯裂纹的影响

分析了高通量连铸连轧AA5052铝合金板成品折弯裂纹形成的机制,对该生产线下的AA5052冷轧板进行热处理;采用力学拉伸及显微分析等手段,探索了热处理工艺对AA5052合金板折弯裂纹的影响,并制定了针对高通量连铸连轧生产线产品的热处理工艺。实践证明:在高通量连铸连轧工艺不变的情况下,采用480℃×8 h中间退火工艺处理,可以很大程度上减少折弯裂纹的产生。     

终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响

采用拉伸和硬度测试、显微组织及拉伸断口观察等方法研究了终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响。结果表明,未经退火时,板材表层已经发生再结晶,而中心层组织仅发生回复过程。退火处理后,随退火温度的升高,合金板材的强度、硬度下降,而伸长率增加。5052铝合金终轧温度不低于330 ℃时,可在后续的冷加工获得较为均匀的组织,经400~500 ℃退火可获得综合性能较为优异(R_m≥175 MPa、R_p0.2≥65 MPa和A≥32%)的5052-O态合金板材。     

滚动轧制对铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

采用自制滚动轧制头对5 mm厚铝合金7050搅拌摩擦焊接头的上表面及背面进行滚动轧制,并与其焊接态的接头作对比,研究了滚动轧制对焊接接头性能的影响. 结果表明,滚动轧制后接头表面的粗糙度由最大9.58 μm降低到平均约0.85 μm. 表层发生了剧烈的塑性变形,晶粒明显细化形成约200 μm厚的细晶层,亚表层晶粒细化程度降低,在焊核区伴有剪切带产生. 接头表层硬度明显提高,其平均硬度高达HV210,相比轧制前硬度HV110提高了91%. 接头表层残余应力由原来的拉应力转变为压应力,最大残余压应力场深度约为200 μm. 疲劳源由表层移至亚表层,疲劳寿命显著提高.     

室温及液氮控温对轧制态Al-Sc合金力学性能及织构的影响

通过显微硬度、拉伸性能测试、显微组织分析、扫描电镜分析以及背散射电子衍射分析,研究了室温与液氮控温80%轧制变形对Al-Sc合金组织及力学性能的影响。结果表明:室温轧制与液氮控温轧制后合金的硬度分别为105 HV0.3和162 HV0.3,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为335 MPa、296 MPa、5.5%和443 MPa、415 MPa、6.7%;轧制后合金中多为小角度晶界,室温与液氮控温轧制后平均晶粒尺寸分别为40 μm和1 μm;由于层错能的影响,合金液氮控温轧制之后的主要织构类型为Brass织构{110}<112>、S织构{123}<634>和 Copper织构{112}<111>。     

电磁铸造2E12铝合金的铸态组织与力学性能

分别采用电磁铸造和普通连铸技术制备了2E12铝合金连铸锭.通过显微组织和力学性能的对比分析,研究施加电磁场对2E12铝合金连铸过程及铸锭性能的影响.结果表明,使用电磁铸造技术制备的2E12铝合金铸锭具有良好的表面质量和内部组织,以及优良的力学性能.其中,电磁铸造方法获得的2E12铝合金铸锭相对于普通连续铸造铸锭晶粒平均尺寸由58 μm减小至36 μm,抗拉强度提高了9.08%,伸长率提高了61.58%,断裂方式为准解理断裂.     

铜辊套在5052铝合金双辊连续铸轧生产中的应用

研究了从德国引进铜辊套在双辊连续铸轧生产5052铝合金应用情况,通过制定与铜辊套铸轧生产相匹配工艺,生产出了符合标准要求的5052铝合金铸轧坯料和冷轧产品。结果表明,铜辊套铸轧可以生产出一些传统铸轧法不能生产的、合金含量高、成分复杂的铸轧产品,并具有提高铸轧速度、提升生产效率的潜力。     

Zn含量对7XXX铝合金性能及微观组织影响

为了深入研究7XXX铝合金的成分对材料性能的影响,对通过模铸工艺制备的高锌含量的铝基合金性能和微观组织进行了研究,重点探讨了Zn含量对合金组织、性能和铸造流动性的影响。研究结果表明,当Zn含量从20%增加到40%时:对材料组织的影响主要表现为晶粒尺寸由45μm减小到20μm,晶界处非平衡相α+η的体积分数由9%增加到28%;对力学性能的影响表现为抗拉强度与屈服强度升高,分别达到470 MPa和430 MPa,伸长率有所降低,从7%降低至3%左右,合金硬度值由75 HV提高至140 HV。同时,Zn含量的增加可以降低合金固相线温度,这有利于提高合金的流动性。     

渗铝氧化处理对CLAM钢组织和力学性能的影响

采用合适的渗铝氧化处理工艺在CLAM钢基体表面制备了铝化物涂层,然后利用XRD、EPMA、SEM、纳米压痕仪、室温拉伸试验机等手段研究了渗铝氧化处理前后组织和力学性能变化,尤其是涂层的相组成变化,进而详细分析了硬度变化和拉伸断口的断裂机制。结果表明,渗铝氧化处理后在CLAM钢表面形成了由约30.8 μm厚的FeAl相层和约70.7 μm厚的α-Fe(Al)固溶体层组成的铝化物涂层,最外层FeAl相的硬度最大为834.7 HV,由外向内硬度逐渐降低至315.1 HV,基体内部的硬度出现略微回升。CLAM钢在渗铝氧化前后的抗拉强度分别为581.38 MPa和555.83 MPa,断后伸长率分别为30%和28%,断裂模式由渗铝氧化前的韧性断裂变成准解理断裂。由于渗铝及氧化热处理导致的晶粒尺寸增大和第二相粒子聚集,CLAM钢在渗铝氧化后拉伸性能下降,同时在表面涂层处易产生裂纹源从而加速材料断裂。     

超声滚压强化7075铝合金工件表面性能的研究

目的探究超声滚压强化技术对7075铝合金工件表面性能的影响。方法对7075铝合金棒状试样精车加工后进行了超声滚压强化处理。综合使用粗糙度测量仪、表面显微硬度仪、金相显微镜以及X射线衍射应力分析仪,研究了处理前后工艺参数中的压下量对试样的表面粗糙度、表面显微硬度、表面微观组织及表面残余应力等表面性能的影响。结果超声滚压强化处理后,试样表面粗糙度由0.976μm降低至0.047μm,表面显微硬度由105.6HV0.2提高至119HV0.2,显微硬度提高了15%。精车加工后,精车试样的表层组织与心部组织几乎无变化。超声滚压强化后,相对心部组织而言,表层晶粒组织得到显著细化,表层均为残余压应力,压应力深度为1.75 mm。残余压应力最大值位于最表层,最大为-174.0 MPa,且距离最表层越远,残余压应力总体呈减小趋势。结论通过对比研究精车试样与超声滚压试样,发现超声滚压强化工艺可以大大地降低试样表面粗糙度,显著地细化表层试样晶粒与提高表面硬度,改善残余应力的分布,并引入一定深度的残余压应力。     

多重旋转碾压对铝合金搅拌摩擦焊缝表面的影响

运用快速多重旋转碾压（FMRR）在室温下使搅拌摩擦焊缝表面发生塑性变形,晶粒在压应力和不同方向切应力的作用下,产生位错的交割和剪切.随着碾压的进行,使得焊缝表面的晶粒细化.结果表明,试样未经碾压前,母材截面的显微硬度在80~90 HV范围内波动,当FMRR处理60 min后,表面的最大硬度达到185 HV左右,随着层深的增加,硬度值逐渐降低.垂直于表面方向,随着到表面的距离逐渐增大,晶粒尺寸逐步增大,直至达到基体晶粒尺寸.同时经过快速多重旋转碾压,细化后样品的表面硬度明显提高,随晶粒细化程度增加,硬度增大.     

Microstructure evolution and mechanical properties of Cu-0.36Be-0.46Co alloy fabricated by heating-cooling combined mold horizontal continuous casting during cold rolling

Cu-0.36wt.%Be-0.46wt.%Co alloy plate with 300 mm in width and 10 mm in thickness prepared by heating-cooling combined mold (HCCM) horizontal continuous casting was cold rolled. Microstructure evolution and mechanical properties of the alloy as well as its deformation mechanism were investigated. The results showed that the as-cast alloy plate had columnar grains along the length direction, good surface quality and elongation of 35%, which was directly large-reduction cold rolled without surface treatment, and the accumulative cold rolling reduction reached 98%. When the reduction was small (20%), numerous dislocations and dislocation cells formed, and the deformation mechanism was dislocation slip. When the reduction was 40%, deformation twins appeared, and interactions between twins and dislocation cells induced strip-like dislocation cells. When the reduction exceeded 60%, shear bands formed and apparent crystal rotation in the micro-region happened. Further increasing the reduction, the amount of the shear bands rose and they interacted with each other, which refined the grains apparently. The tensile strength and hardness increased from 353 MPa and HV 119 of the as-cast alloy to 625 MPa and HV 208 with 95% reduction, respectively, and the elongation reduced from 35% to 7.6%. A process of HCCM horizontal continuous casting-cold rolling can work as a novel compact method to fabricate Cu-Be alloy sheet.