基于热压缩的Cu-15Ni-8Sn合金动态再结晶行为研究

目的 获得Cu-15Ni-8Sn合金动态再结晶临界模型,描述热变形参数对动态再结晶晶粒尺寸的影响规律.方法 基于前期通过Gleeble-3500热模拟机得到的热压缩实验数据,分析Cu-15Ni-8Sn合金在不同热变形参数下的再结晶晶粒尺寸及流变应力数据,采用线性回归拟合等方式建立动态再结晶模型,并利用数值模拟与实验相结合的方法 验证模型精确度.结果 采用YADA模型描述Cu-15Ni-8Sn合金的动态再结晶,通过线性拟合求得模型参数C1=11895.554,C2=0.1503,C3=0.1553,C4=3.933×10?4,C5=2995.6409,数值模拟与实验所得的平均晶粒度分别为16.7μm和15.5μm.结论 变形温度和变形速率对Cu-15Ni-8Sn合金热变形中的再结晶过程有重要影响.变形温度越高,临界应变越小,越容易发生动态再结晶,动态再结晶晶粒尺寸越大;应变速率越小,动态再结晶晶粒尺寸越大.研究所构建的Cu-15Ni-8Sn合金动态再结晶临界模型具有较高精度,将为后续该合金热塑性变形工艺设定提供理论基础.     

Effect of deformation temperature on microstructures and properties of 7075/6009 alloy

The 7075/6009 aluminum composite ingot with the diameter of 65 mm was prepared by double-stream-pouring continuous casting. The deformation behavior and the mechanical properties of the composite ingot compressed at 543, 573, 623, 673 and 723 K were analyzed. The results show that the gradient distributions of composition and hardness in the transition layer of the composite plates still exist after plastic deformation of the ingots. Meanwhile, the thickness of the transition layer reduces from millimeter order to micrometer order. The mechanical properties of the composite plate increase with the increase in deformation temperature from 543 K to 673 K. The best mechanical properties of the 7075/6009 aluminum composite are: σ_b=381 MPa, σ_0.2=322 MPa and δ=16.6%. The appropriate deformation temperature range is (0.75–0.85)T_M, where T_M is the melting point of 7075 alloy.     

不同挤压力下凝固的Al-Si-Cu-T4的组织与性能

研究在不同挤压力下凝同的Al-Si-Cu-T4的显微组织和力学性能.结果表明:在挤压力下凝固时,该合金显微组织发生明显变化,其抗拉强度和伸长率均有明显提高.当挤压力为0.1～50 MPa时,随着挤压力的增加,初生a(Al)晶粒尺寸和共晶Si粒子长宽比均显著减小,Si相形貌由长针状变成粒状或圆棒状.同时,枝晶间距减小,Al2Cu相量和枝晶间孔洞数量减少,力学性能提高;而当挤压力为50～100 MPa时,挤压力的增加对合金显微组织和力学性能影响不大.因此,50 MPa为该合金的合适挤压力,在该条件下凝固的合金经T4热处理后,其抗拉强度和伸长率分别为323.6 MPa和8.51%.此外,分析讨论了不同挤压力下凝固的合金断口裂纹的形成.     

采用连续铸造方式制备的梯度材料

介绍了一种采用多流浇注连续铸造方式制备的用作结构件的材料,阐述了这类材料的特点及其制备实例,最后展望了这类材料的应用前景。     

内浇包熔体温度对7075／6009梯度合金组织性能的影响

采用双流浇注连续铸造方法制备了直径为65mm的7075／6009梯度复合铝合金铸件。分析了不同内浇包熔体温度对铸件横截面上的微观组织、成分分布和性能变化的影响。结果表明：内浇包熔体温度显著影响7075／6009合金的组织和性能,当内浇包熔体温度从680℃升高到730℃时,外层合金平均厚度减少约4．0％;当内熔体温度从730℃升高到780℃时,外层合金的平均厚度减少了25．0％。在内层合金和外层合金之间存在一个Zn、Cu含量和硬度连续降低的梯度过渡层,过渡层宽度随内层合金熔体温度的升高而增大,但增幅很小。     

以连续铸造方法制备梯度材料的实验研究

提出了一种通过双流浇注连续铸造方法生产合金成分随铸件截面连续变化的新型梯度材料的设想。采用自行研制的双流浇注半连续铸造装置的Ａｌ－Ｓｉ二元合金进行了实验研究。实验结果表明：通过调整铸造工艺参数,如浇注温度、内外浇懈的流量比等,可以控制熔体的流动和凝固过程,获得铸件截面上不同的成分梯度分布,合金的力学性能,微观结构和合金成分之间有很好的对应关系。     

核电用钢SA508Gr.4N两段式本构模型的建立及管板终锻火次模拟

采用新一代核电材料SA508Gr. 4N钢的真应力-真应变数据,建立了该材料基于物象的温度、应变及应变速率的两段式流变应力本构模型,引入了相关系数R及平均相对误差AARE,验证本构模型的预测能力,发现相关系数和平均相对误差分别为0. 9915和5. 06%。采用该本构模型进行二次开发,基于Fortran语言编写子程序嵌入DEFORM软件,结合SA508Gr. 4N钢随温度变化的热导率及比热容等实测热物性参数,对核电关键零件管板大锻件的关键终锻火次,包括平锤头展宽、压平凸台及旋转压实3个子工艺进行了系统模拟,分析了在不同工艺参数下,热锻成形过程中的锻件温度场、应力场、等效应变场及最终成形性能,最后得到了合理的锻造工艺方案。     

双层梯度铝合金圆锭自由压制过程的几何解析

采用几何方法分析理想状态下 2 0 2 4/30 0 3双层梯度铝合金圆锭自由压制变形过程 ,总结出材料废料率和理想板宽同压制比、内、外合金分界圆半径的关系。实验结果与几何解析结果对比是比较吻合的。     

半连续铸造AlCu/Al梯度合金的高温退火研究

采用双流浇注半连续铸造方法获得了AlCu/Al梯度合金。研究了合金高温退火处理后的组织和性能变化。结果表明 ,高温退火后合金的洛氏硬度比铸态时显著降低但仍保持明显的梯度分布 ,并且在铸件横截面中心位置硬度降低幅度小 ,靠铸件表面区域降低幅度大。高温退火处理后 ,AlCu/Al梯度合金仍能保持宏观上铜含量的梯度分布与铸态时无明显的差别。     

RE,Ca低合金化AZ31镁合金板材拉胀复合成形性能的研究

研究了稀土、钙元素低合金化对AZ31镁合金板材力学性能、弯曲及拉胀复合成形性能的影响.结果表明：加入0.3%RE,0.3Ca%（质量分数,下同）后,AZ31镁合金板材的晶粒较细、力学性能明显提高,300℃,4 h退火后室温抗拉强度为284 MPa、延伸率为23.2%：同时,该合金板材具有最好的弯曲及拉胀复合成形性能,随着温度的提高其成形性能进一步提高.