7075铝合金热压缩过程变形行为和载荷研究

采用MMS-300多功能材料试验机对7075铝合金在变形温度300-450℃、应变速率0．01～40s^-1下单道次压缩过程进行了实验研究,并根据其流变曲线对热压缩过程进行了数值模拟,分析了变形速度、温度和摩擦对变形栽荷的影响规律。结果表明：7075铝合金变形过程发生了动态再结晶,应力-应变曲线表现出波浪形,波动周期大致相同,振幅随着应变增加逐渐减小;变形速度较小时,变形速度增加,临界应变增加,变形速度增加到一定程度时临界应变反而降低。随着变形速率增加和变形温度降低,载荷增加,而摩擦对7075铝合金热压缩过程的栽荷影响不大;当变形速率增加到一定值时,载荷值对速度敏感度降低。     

6063铝合金无铬有色化学转化工艺探讨

为了进一步提高6063铝合金表面无铬转化膜的性能以替代铬酸盐钝化膜,以钛盐为成膜主剂,钨酸盐为上色剂,多羟基有机酸钠为配位剂,在6063铝材表面进行无铬有色化学转化,采用铬酸盐点滴试验、电化学方法、中性盐雾试验及划格法对转化膜的耐蚀性、附着力进行了测试,并对转化液配方及成膜条件进行了优选,探讨了添加剂及工艺参数对膜层质量的影响。结果表明:较优转化液配方及成膜条件为2.0 g/L钛盐、0.3~0.5 g/L钨酸盐上色剂,0.5~0.7 g/L多羟基有机酸钠配位剂,25~30℃,pH值为3.2~3.6,转化时间为5~7 min;优化工艺可在6063铝合金表面获得均一的金黄色无铬转化膜,自腐蚀电流密度仅为基材的1/6;转化膜与聚酯漆膜的附着力与六价铬转化膜的相当;该工艺完全无铬、无毒。     

7075超高强铝合金脉冲MIG焊接头组织与性能

目的 研究7075铝合金脉冲MIG焊接头组织与性能。方法 通过对5 mm厚7075铝合金进行脉冲MIG焊接,采用OM、SEM、万能试验机及显微硬度仪对接头的微观组织及性能进行表征。结果 7075铝合金脉冲MIG焊接头中,无咬边、裂纹、未熔合等焊接缺陷;接头显微硬度分布呈现中间低两头高的特征,平均抗拉强度高达370 MPa以上,达到母材强度的70%以上;焊缝区为晶粒尺寸约25~45 μm的等轴晶组织,靠近熔合线的焊缝区域为柱状晶组织,热影响区靠近熔合区一侧为类似等轴晶组织;焊缝区为韧窝断裂,热影响区为脆性沿晶断裂和少量韧窝断裂的混合断裂模式。结论 采用脉冲MIG焊技术可实现7075铝合金的高强连接。     

NdFeB永磁体表面磷化处理及其磷化膜的研究

为了提高NdFeB磁体的耐蚀性,并验证磷化膜的组成,以自制的磷化液在NdFeB永磁体表面进行磷化处理,并采用SEM观测了采用不同表调剂处理NdFeB永磁体表面所形成的磁化膜微观形貌,测试分析了磷化膜的抗腐蚀性能;采用EDS、XRD、ICP-AES等对磷化膜进行了研究.结果表明:采用钛系表调剂可以在烧结NdFeB磁体表面获得均匀密实的磷化膜,并具有较强的耐腐蚀性;采用锌系磷化液在烧结NdFeB磁体表面进行磷化处理形成的磷化膜的组成与在钢铁基体上形成磷化膜的相组成相同,仍然是Zn3(PO4)2·4H2O及Zn2Fe(PO4)2·4H2O;磷化过程中,Nd参加了反应,形成沉渣进入磷化液中.     

原位反应喷射沉积7075铝合金的塑性变形机理

采用原位反应喷射沉积法制备TiCP/7075铝基复合材料,进行热模拟变形实验.研究了TiCP/7075铝基复合材料塑性变形后的微观组织与应力-应变曲线的变化规律,探索其塑性变形机理.结果表明:应力随变形温度的增加而下降,当变形温度达到400℃后,发生动态再结晶现象;变形温度达到450℃后,变形过程中的强化与软化效应保持平衡.     

浅析铝合金汽车轮毂无铬钝化剂成膜机理

为了对铝合金汽车轮毂用无铬钝化成膜的成膜机理进行研究,采用电化学方法结合X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微技术(AFM)研究铝合金汽车轮毂无铬化学转化膜的成膜作用及其成膜机理。结果表明,在化学转化膜的形成过程中,有机物和锆、氧化合物将竞争生长,成膜初期无机锆、氧化合物具有较快的反应成膜速度,随着成膜时间的延长,有机物组分硅烷、树脂慢慢形成化学键成膜,形成无机/有机完整连续体,从而起到更好的耐腐蚀协调作用。     

7075铝合金半固态浆料制备及流变压铸工艺研究

目的研究搅拌速度和搅拌时间对ACSR工艺制备的7075铝合金半固态浆料组织的影响,研究和比较传统压铸与流变压铸7075铝合金的组织与性能。方法通过改变搅拌速度和搅拌时间制备7075铝合金半固态浆料,取料水淬获得半固态坯料,将剩余浆料进行流变压铸,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机等研究了试样的微观组织、拉伸性能与断口形貌,探究搅拌速度和搅拌时间对7075合金半固态浆料组织的影响,同时研究与比较传统压铸与流变压铸7075铝合金的组织性能。结果在一定范围内提高搅拌速度和搅拌时间有利于α1-Al的细化与球化,与传统压铸7075铝合金相比,流变压铸合金具有更优异的力学性能,T6热处理后,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为547 MPa、494 MPa和3.2%。结论 ACSR工艺可制备出组织细小圆整的7075铝合金半固态浆料,且流变压铸可改善7075铝合金力学性能。     

ER5356焊丝用于7075铝合金MIG焊接头热处理性能

采用MIG焊使用ER5356焊丝进行3 mm厚7075铝合金对接焊,焊后接头进行T6热处理。通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜与能谱仪结合室温拉伸、显微硬度与电化学腐蚀分析接头组织、力学性能与耐蚀性。结果表明：焊接时熔池流动将母材熔化部位的Zn,Cu等合金元素带入焊缝,析出MgZn₂与AlCuMg相,成为焊缝进行热处理强化的基础;热处理后,大部分析出相溶入基体形成固溶+时效强化,接头抗拉强度提升20%,焊缝硬度提升18.4%,耐蚀性提高。但由于从母材流入焊缝的合金元素含量有限,焊丝与母材力学性能的差异与热影响区软化现象无法消除。     

5052铝合金表面钝化工艺及钝化膜的耐腐蚀性能

为了提升汽车铝合金零部件的表面耐蚀性,采用硫酸铬化学钝化方案,研究了5052铝合金表面钝化工艺及钝化膜的耐蚀性能.探究了钝化液中Cr2(SO4)3浓度、K2ZrF6活性剂浓度及钝化时间对钝化质量的影响,并采用中性盐雾试验、硫酸铜点滴试验评价了钝化膜的耐蚀性能.试验结果表明:硫酸铬浓度1.0 g/L,氟锆酸钾浓度2.5 ...     

7075铝合金微弧氧化的工艺优选

对铝合金表面进行微弧氧化能提高其硬度、耐磨性及与基体的结合力,但目前对Al-Zn-Mg系铝合金的微弧氧化研究较少.对7075铝合金进行了微弧氧化处理,研究了阴/阳电流密度、正/负占空比、频率和氧化时间等微弧氧化工艺参数对膜层厚度和显微硬度的影响.采用扫描电镜观察了微弧氧化层的形貌;采用X射线衍射仪分析了微弧氧化膜的相组成;采用测厚仪、硬度仪测试微弧氧化膜层的厚度及硬度;采用极化曲线法分析了微弧氧化膜的耐蚀性;最后分析了优化工艺参数下微弧氧化对7075铝合金力学性能和耐腐蚀性能的影响.结果表明:最佳微孤氧化工艺为阳极电流密度10 A/dm2、阴/阳极电流密度比0.7,正占空比15％,负占空比10％,频率300Hz,氧化时间45 min,此工艺下制备的微弧氧化陶瓷层硬度达1 080 HV1N,膜层厚31.1 μm;微弧氧化对合金力学性能的影响较小,但可以极大地提高合金的硬度和耐蚀性能.     

热处理对热轧7075铝合金组织和力学性能的影响

目的 探究T6、T73和RRA热处理对不同道次压下量的热轧7075铝合金板材微观组织和力学性能的影响,确定不同道次压下量的热轧7075铝合金板材最优热处理工艺。方法 分别将11%和16%道次压下量的热轧7075铝合金进行T6、T73和RRA热处理,并对热处理后的试样进行微观组织表征和力学性能测试。结果 3种方式热处理后,11%道次压下量的热轧板材微观组织以拉长晶粒为主,伴随有等轴再结晶晶粒的生成,而对于16%道次压下量的热轧板材,等轴晶数量增多,故经3种方式热处理后,16%道次压下量热轧板材的屈服强度和抗拉强度均高于11%道次压下量热轧板材的相应强度。RRA热处理有效提升了16%道次压下量热轧板材的延伸率,而对于11%道次压下量热轧板材,RRA的预时效等过程会造成其晶粒粗化,从而降低延伸率,与T6和RRA热处理相比,T73热处理对力学性能的提升不显著。对于2种不同道次压下量的板材,T6热处理为最优热处理工艺。经过T6处理后,11%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到589.8 MPa,屈服强度达到560.7 MPa,延伸率达到16.6%,16%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到607.5 MPa、屈服强度达到580.9 MPa、延伸率达到13.6%。T6热处理后,<001>方向的织构占主导,原始板材内部存在较多的小角度晶界,热处理后大角度晶界含量增多且有静态再结晶出现。3种热处理后的拉伸试样断口形貌没有太大区别,存在大量韧窝和撕裂棱特征,说明热处理后板材塑性较好。结论 热处理能调控再结晶行为,优化亚晶等微观结构,与其他7系铝合金热处理后的力学性能相比,本文的7075热轧铝合金在16%道次压下量和T6热处理条件下获得了较为优异的力学性能,说明热处理工艺设计合理。     

镁合金磷化处理对化学镀镍层性能的影响

为了有利于环保,采用磷化工艺对AZ31B镁合金进行化学镀镍前处理.采用直观法、扫描电子显微镜和阴极极化曲线法对磷化膜及其化学镀镍层进行了分析.结果表明:AZ31B镁合金表面经磷化处理后得到了良好的化学镀镍层;AZ31B镁合金化学镀镍层的耐蚀性随磷化时间的延长先增加后减小,当磷化时间为75 s时,化学镀镍层的腐蚀电势比直...     

7075铝合金的力学与电化学交互作用

用慢应变速率拉伸(SSRT)技术研究了7075铝合金在应力腐蚀过程中的力学与电化学交互作用.结果表明,外加极化会提高7075铝合金的应力腐蚀敏感性,这种通过极化而改变铝合金表面电化学反应从而影响断裂应力的现象是一种电化学-力学效应.然而,对于不同热处理状态的7075铝合金,外加极化对敏感性的影响程度不同.增加拉伸应力,7075-RRA铝合金的阳极极化曲线略向正移,滞后环面积扩大,但并不显著.这种拉伸应力对极化曲线的影响是一种力学-电化学效应,有利于应力腐蚀裂纹的扩展.铝合金在应力腐蚀过程中的电化学作用和力学作用是交互的,彼此促进的.     

7075铝合金微弧氧化电源波形对膜组织和性能的影响

为探讨不同电源波形对7075铝合金微弧氧化膜的影响,在Na2SiO3电解液体系中,分别采用恒直流、直流脉冲及交流不对称波形对7075铝合金进行微弧氧化,通过扫描电镜和X射线衍射仪分析了3种膜层的微观形貌和组成,考察了膜层的厚度、硬度、致密层比例及耐蚀性。结果表明:交流不对称氧化法获得的氧化膜性能最佳,膜层厚度达到100μm,硬度达到1 500 HV,致密层比例高达70%以上,耐蚀性最优。     

铝合金锌系磷化膜防护失效机理探讨

为加深对磷化膜防护失效机理的认识,采用电化学方法和扫描电镜(SEM)考察了铝合金锌系磷化膜在不同溶液中的腐蚀与防护特性.结果表明:磷化膜的活性溶解出现在酸性和中性溶液里;钝化出现在碱性溶液里.磷化膜的防护性能主要依靠于其机械屏障作用,化学溶解是磷化膜防护失效的主要形式.     

反向占空比对铝合金微弧氧化膜组织结构和耐蚀性能的影响

反向占空比对微弧氧化膜组织结构和性能的影响很大。恒流条件下用不同反向占空比(10%～80%)对7075铝合金进行微弧氧化,研究了反向占空比对膜层厚度、粗糙度、致密层比例、耐蚀性、形貌的影响,并分析了膜层的相结构。结果表明:当反向占空比达到50%时膜层综合性能最佳,膜层最厚(83.4μm),粗糙度2.47μm,致密层比例最大,耐点滴时间最长,盐雾腐蚀1200 h仍未发生腐蚀;微弧氧化膜中有许多不均匀的"火山"喷发状孔洞,主要物相为γ-Al2O3。     

7075高强铝合金激光填丝焊接组织与力学性能研究

采用光纤激光器对4mm厚的7075铝合金进行激光填丝焊接,对焊接接头的显微组织、相结构、断口形貌、力学性能进行观察和分析。结果表明:焊缝(FZ)边缘组织为柱状枝晶组织,焊缝中心为等轴晶组织;热影响区(HAZ)保留了母材(BM)的轧制长条状形态,但晶粒有所长大。母材的相组成主要为α-Al固溶体、S-Al_2CuMg强化相和η-MgZn_2强化相,焊缝无强化相析出。焊缝区硬度值为各区中最低,热影响区显微硬度呈阶梯式增长。焊接速度为2~4m/min的接头拉伸试样均在焊缝处断裂,抗拉强度最大为母材的67.5%。接头拉伸试样均出现了颈缩现象,断口由大量的等轴状韧窝构成,为韧性断裂。     

7075铝合金瞬时腐蚀速率的计算和试验验证

针对铝合金腐蚀平均速率与瞬时速率的差异,根据腐蚀过程中试样横截面的变化与欧姆电阻的对应关系,建立了新的腐蚀速率计算方法.将试样全浸和半浸在腐蚀溶液中,分别测定了7075铝合金电阻随时间的变化,并由腐蚀速率计算公式获得了对应的腐蚀速率与时间的关系.结果表明,全浸6h前铝合金腐蚀速率随时间线性减小,接下来经历一个平坦区,25h后腐蚀速率又稍微增加.推断全浸6h之前铝合金表面主要发生点蚀,接下来是晶间腐蚀,25h之后进入剥蚀的发展期.铝合金半浸于电解液中的腐蚀速率随时间的变化趋势与全浸于溶液中相似.     

Fe2+对铝件磷化的影响

在铝件磷化液中加入Fe2 ,以提高磷化膜的均匀致密程度和Zn2Fe(PO4)2*4H2O(P相)含量,通过SEM(扫描电镜)、XRD(X射线衍射)和膜重测试等方法研究了Fe2 含量对磷化膜的形貌、晶体结构和膜重等的影响.结果表明,Fe2 的加入使铝件锌系磷化成膜均匀、致密,膜重减轻,磷化膜形貌从片状、针状逐步转变为颗粒状,磷化膜中Zn2Fe(PO4)2*4H2O增多,表面Fe2 的加入确实能够改善磷化膜的致密性和提高P相含量.     

水溶剂电阻率对铝合金稀土铈盐转化膜性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱及盐雾试验等手段研究了自制的铝合金稀土转化膜处理液水溶剂的电阻率对稀土转化膜的结构和耐蚀性能的影响.结果表明,水溶剂的电阻率越大,制备的稀土转化膜越完整、耐蚀性越好.