压力对Mg₃Zn₃Y₂相的结构、电子和力学性能影响的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,研究了高压对面心立方化合物Mg3Zn3Y2的结构,弹性和电子性能的影响。在0GPa下优化的晶格常数与其他计算和实验结果相吻合。计算并分析了Mg3Zn3Y2的弹性常数。基于弹性常数的计算结果,推导了Mg3Zn3Y2的体积模量(B),剪切模量(G),杨氏模量(E),泊松比(ν),各向异性指数(A),熔点和硬度。结果表明压力的增加可以促进Mg3Zn3Y2的力学性能。最后,通过的电子态密度的分析,表明随着压力的增加,Mg3Zn3Y2相的结构稳定性降低。     

镁合金压室模拟工艺参数优化

压铸件产生的缺陷除了在凝固收缩的过程中容易出现,在冷室压铸机压射时,慢压射选取速度不当也是造成铸件缺陷的一个重要原因.通过对镁合金转向管柱支架的慢压射过程进行理论分析和计算机模拟辅助优化,得出加速度为0.6 m/s2、慢压射速度为0.4 m/s情况下,压射速度较为合理.能缩短生产周期,提高效率.     

6005A复杂截面铝合金车体型材挤压过程数值模拟与组织性能研究

以复杂截面的6005A铝合金车体挤压型材为研究对象,利用Hyperxtrude有限元软件对挤压过程进行模拟,分析了挤压变形过程中的温度场、速度场及形变场分布。在75 MN挤压机上对铝合金型材进行挤压成形,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察和硬度实验,研究了挤压过程中铝合金型材的组织及性能的变化,并与模拟结果进行了对比。结果表明:由于挤压型材尺寸比较复杂,同一截面上温度、速度和变形量的分布差别较大,对应温度高、速度快及形变量大的部位,其组织细小且第二相数量较多,硬度高;由于型材挤压过程中会产生明显的热效应,导致型材尾部的温度高于型材头部的温度,且型材尾部组织更加均匀,第二相分布更弥散,硬度值更高。     

真空压铸对AZ91镁合金组织及性能的影响

为了提高压铸镁合金的质量,利用光学显微镜、扫描电镜、力学性能试验、失重法和电化学试验研究了真空压铸工艺条件对AZ91组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明,真空压铸可以明显降低铸件孔隙率,提高组织致密度和均匀性,晶粒细小,平均晶粒尺寸在30μm左右,第二相Mg17Al12相的形貌及分布呈片状和网状均匀分布于晶界处。与普通压铸相比,真空压铸AZ91其抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了10.19%、33.07%、40.63%和13.04%。真空压铸AZ91的腐蚀电流密度下降了15.92%,其在3.5%Na Cl溶液中18 h的腐蚀速率下降到普通压铸AZ91合金的33.76%。     

AZ31镁合金中绝热剪切带的组织演变规律

为了深入了解镁合金绝热剪切带与裂纹的关系,进而揭示镁合金在高速冲击载荷作用下局部变形绝热剪切的组织演变规律,采用分离式Hopkinson压杆对AZ31镁合金的帽状式样进行冲击压缩实验,而后利用光学显微镜,扫描电镜和维氏硬度计分别对冲击后的AZ31试样进行分析。结果表明,绝热剪切带形成于最大剪应力方向,随着冲击载荷的不断增加,沿着切应力方向上的微孔洞和微裂纹不断长大,直至彼此相互连接成裂纹,最终导致材料的断裂。经对剪切带及周围组织维氏硬度的测量发现,剪切带内细小晶粒区的硬度明显高于周围组织。     

高温热处理对Mg82Zn14.2Y3.3Zr0.5合金中准晶相的影响

应用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射及能谱分析等检测方法,研究了Mg₈₂Zn_14.2Y_3.3Zr_0.5合金在经过500 ℃固溶和320 ℃高温时效后的合金中准晶相的形态、含量、化学成分以及分布。结果表明：该合金的铸态组织中含有准晶相Mg3Zn6Y1(I相)和Mg3Zn3Y2(W相);在经过固溶处理后W相消失;在时效过程中,在一段时间内I相的含量随着时间的延长而增加,当超过临界时间后I相的含量减少。观察发现在所研究的合金中存在两组形态的准晶相分别为花瓣状和鱼骨状,它们对晶界有很大的改善作用。     

时效温度对挤压态Mg-13Gd-4Y-0.4Zr合金组织与性能的影响

利用扫描电镜、能谱仪研究了时效温度对挤压态Mg-13Gd-4Y-0.4Zr合金组织与性能的影响.结果表明,随着时效温度的升高,合金硬度明显提高.合金在150℃、250℃时效过程中只析出一种白色块状相,是由大量溶质元素组成的化合物,且随着时效时间延长而增多,至24 h最多.合金在300℃时效时,当时效时间延长至8 h,除析出白色块状相外,晶粒内部开始析出一种新相,新相呈片状、沿三个方向排列,三个方向之间的夹角互成120°,这种结构使得合金产生明显强化,硬度值大幅提高,24h时效峰值时,硬度升幅达78.6%.300℃是挤压态Mg-13Gd-4Y-0.4Zr合金最佳时效温度.     

高速冲击载荷下预压缩AZ31镁合金的退孪生行为与动态力学性能

为研究高应变速率冲击载荷下预压缩轧制态AZ31镁合金的退孪生行为与动态力学性能,将原始试样沿轧制方向（RD）进行真应变为4%的准静态预压缩,引入大量的■拉伸孪晶。利用分离式Hopkinson压杆（SHPB）装置对原始及预压缩AZ31镁合金样品沿板材法向（ND）进行应变速率为700、1000、1300和1600 s^-1的高速冲击实验,并利用EBSD技术对原始试样、预压缩试样以及不同应变速率下的冲击试样进行微观组织分析。结果表明,相比于原始试样,预压缩AZ31镁合金试样内的基面织构强度明显减弱并形成c轴与RD平行的孪晶织构,由于拉伸孪晶界对母晶粒的分割作用使得平均晶粒尺寸明显降低。预压缩AZ31镁合金试样沿ND高速冲击时的主要变形机制为退孪生,随着冲击应变速率的增大,孪晶织构逐渐恢复至初始的强基面织构,孪晶面积分数和孪晶平均厚度均逐渐降低,平均晶粒尺寸逐渐增大。此外,沿ND冲击原始试样相比于预压缩试样具有更高的强度和更低的塑性,且在塑性变形过程中预压缩试样呈现出更加明显的应变速率敏感性。     

镁合金汽车转向管柱支架结构分析及优化

轻量化是汽车发展的主要趋势之一,采用密度小、比强度高及减震性能好的镁合金制造汽车零部件,对减轻零件重量,提高整车性能具有重要的现实意义。为了研究以镁代铝制造汽车转向管柱支架的可行性,利用有限元分析方法,对汽车转向管柱支架结构进行了受力分析及优化。结果表明,更换材料对支架的应力大小及分布影响较小,通过在支架内侧设计加强筋可以明显改善支架的受力情况,使支架在减重的同时具有更高的安全可靠性。     

1Cr18Ni9Ti超高强度不锈钢丝的微观组织分析

分析了超高强度奥氏体不锈钢丝在多道次拉拔过程中的组织变化。结果表明，当拉拔变形量大于30％时，组织中开始出现形变马氏体，且变形量越大形变马氏体数量越多，尺寸越小：并分析了拉拔时产生形变马氏体的原因。