铸造Al—Li—Cu合金的组合与性能

本文对Al－Li－Cu三元系铸造合金的组织、性能与成分设计进行了研究。研究发现,Al－Li－Cu三元系铸造合金组织粗大,在枝晶间有大量的Cu偏析;粗大的组织严重损害合金的韧性,在时效态,Al－3Li－Cu三元合金的力学性能较高,但申长较低（0．4％）,采用双级时效时,伸长率可达1％。     

压力对铸造Al-Li-Cu合金组织和力学性能的影响

采用直接挤压铸造工艺制备一种密度为2.525 g/cm3的A1-2.47Li-1.49Cu合金铸锭,通过宏观腐蚀、OM、DSC、SEM、XRD及拉伸性能测试等手段对其组织和力学性能进行研究。结果表明:压力作用下凝固可以显著改善铸锭的表面质量,获得致密无缩松缺陷的铸锭,50 MPa下,铸锭中的柱状晶平均长度较重力铸造下的减小20%;合金铸态微观组织主要由初生α(Al)、T2相以及少量AlLiSi和Al6(CuFe)组成,施加压力不改变相的组成,但可使第二相尺寸更小,分布更均匀;合金硬度、抗拉强度以及伸长率均随压力增大而增大,但50 MPa以后压力对性能的影响不明显。50 MPa下T5热处理的合金抗拉强度为329 MPa,伸长率为6%,硬度为135HBS,较重力铸造合金分别提高了7.2%、107%和3%。     

稀土Er对改良铸造铝硅合金组织和性能的影响

研究了稀土Er对改良铸造铝硅合金微观组织和性能的影响。结果表明,Er的加入量为0.25%时,铝硅合金组织由球状基体和极细的共晶体组成,晶间析出相多而细,分布均匀。同时,合金的力学性能最优,抗拉强度为301.7 MPa,硬度为104 HBS,伸长率为7.21%。合金的断裂行为由准解理断裂转变为韧性断裂。     

时效处理对新型Al-Li-Cu系合金组织和性能的影响

采用TEM研究了时效处理对一种新型Al-Li-Cu系合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:合金中的强化相主要有δ’相、T1相、θ’/θ″相、δ’/β’(Al3Zr)和T1/θ’相。随着时效时间的延长,首先析出大量θ″相和少量θ’相、δ’/β’相,35 h时θ″相减少,θ’相和δ’/β’相增加,37 h时主要为少量θ’相、T1/θ’相和大量T1相;随着时效温度的升高,首先析出大量δ’/β’相和少量θ″相、θ’相,143℃时以δ’、δ’/β’相和θ’相为主,148℃时主要为少量θ’相、T1/θ’相和大量T1相,合金的强度和塑性在143℃×35 h的时效条件下达到了较好的匹配。     

挤压铸造Al-Si-Cu合金固溶热处理的组织与性能

研究了在不同挤压力下凝固的Al-5.5Si-4Cu合金固溶热处理后的显微组织和力学性能。在挤压力下凝固时,该合金显微组织存在明显变化,其抗拉强度和伸长率均有明显提高。研究发现,在比压为0.1~50.0MPa时,随着压力的增加,初生α相晶粒尺寸显著减小,共晶Si相由长针状变成粒状或圆棒状;同时,枝晶间距和Al2Cu相数量减小,枝晶间孔洞数量减少,力学性能提高。而在比压为50.0~100.0MPa时,压力的增加对合金显微组织和力学性能影响不大。研究表明,50.0MPa压力为该合金的合适比压,该条件下合金固溶热处理后的抗拉强度和伸长率分别达到323.6MPa和8.51%。     

分级时效对Al-Cu-Li-Mg-Mn-Zr合金微观组织与性能的影响

通过合金室温力学性能测试及时效组织的透射电镜分析,研究了分级时效对Al-Cu-Li-Mg-Mn-Zr合金显微组织与性能的影响.结果表明,经过先低温后高温的三级时效可使合金获得比T6处理更高的强度,且随着第二级时效时间的延长,合金抗拉强度和屈服强度逐渐提高.采用先高温后低温二级时效,可获得较先低温后高温三级时效更高的力学性能,且其强度随第一级高温时效时间的延长而增加,达到T8峰时效的强度水平.合金在先低温后高温时效时,在100℃低温预时效形成GP区,在140℃析出弥散细小的δ'、θ'和T1相并稳定下来,然后在175℃进一步析出长大,从而提高了合金强度.当合金在先高温后低温二次时效时,高温欠时效析出δ'和T1等强化相,然后在140℃较低温度二次析出大量细小弥散的δ'相,产生二次强化效果.     

挤压铸造ZA—27合金的组织与性能

研究了挤压ＺＡ－２７合金的组织与性能。压力下凝固，可大大减少ＸＡ－２７合金的松缺陷，提高合金致密度，细化和改善组织，减劝枝晶偏析，使塑性显著提高。     

锆对Al—Li—Cu铸造合金组织及性能的影响

研究了锆对铸造铝锂合金组织及性能的影响。结果表明,微量锆能强烈地细化铝锂合金的铸态晶粒及枝晶组织,且对微观偏析有减轻作用;合金的拉伸性能随含锆量增加而大幅度改善:观察Al—Li—Cu铸造合金的时效组织发现,亚晶界PFZ是不连续的,对合金的断裂过程难以产生重大影响,参与断裂过程的主要是晶粒的晶界。同时还发现,锆在一定含量范围内增加时,能显著加快δ′相的时效过程,增加δ′相的体积份数。     

2060合金FSW接头微观组织与力学性能

利用金相显微镜、显微硬度测试、拉伸性能测试、扫描电镜、透射电镜等手段对2060-T8合金搅拌摩擦焊(FSW)接头的微观组织和力学性能进行研究。结果表明:焊接头的抗拉强度为441 MPa,屈服强度为320 MPa,伸长率为6.9%,但焊接强度系数达到82.9%;经过搅拌摩擦焊,母材的织构类型以及强度发生了变化,由黄铜织构变为高斯织构且强度变弱;热影响区T1相(Al2CuLi)部分发生了溶解,析出了δ′相(Al3Li),热机影响区内T1相大部分溶解,S′相(Al2CuMg)发生了粗化,焊核区析出相全部溶解。     

电磁场频率对电磁铸造4045合金微观组织的影响

采用低频电磁半连续铸造技术制备4045铝合金铸坯，比较了常规DC法与低频电磁铸造4045铝合金圆锭(直径为φ100mm)微观组织的形貌。重点考察在10～50Hz范围内，不同的频率使电磁铸造4045铝合金圆锭微观组织发生的变化。结果表明：电磁场频率显著影响合金凝固的微观组织，当频率由50Hz降低到15Hz时，微观组织分布趋于均匀，初晶α-Al晶粒尺寸减小，二次枝晶臂减少，共晶Si形貌由条状变为点状，组织得到明显细化。     

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.     

砂型铸造ZL205A合金组织与力学性能的研究

研究了砂型铸造ZL205A合金在铸态和热处理(T6)态下合金的显微组织和力学性能。结果表明：铸态ZL205A合金基体相为α(M)固溶体，枝晶间和晶界上有α(M)、θ(Al2Cu)相和Cd相的共晶组织。晶界处存在θ和T(Sl2CuMn2)相的混合组织。另外，还有少量的灰色块状ZrAl3相、条状Al3Ti相分布在α固溶体上。合金中添加的少量Ti、V、Zr和B等元素，可有效地细化晶粒。T6固溶处理时，θ相和Cd相溶入α固溶体中，二次T相呈弥散小质点析出，组织中还存在片状Al3Ti的偏析物和未完全溶解残留在晶界上的Al2Cu相。合金(T6)抗拉强度随温度的升高呈下降的趋势，合金在不同温度下均为延展性断裂，韧性非常好。     

混合稀土对压铸AZ91D合金的组织及力学性能的影响

研究了不同添加量的混合稀土对压铸AZ91D合金的组织和力学性能的影响。添加混合稀土后,常温力学性能没有明显改善。在100℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的力学性能与不含混合稀土的试样几乎相等。在170℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为206MPa、142MPa、26%,比不含混合稀土的压铸AZ91D试样的力学性能分别提高15.7%、10%及30%。这是因为添加适量的混合稀土后,形成热稳定性较高的强化相,增加了位错滑移阻力并阻碍裂纹扩展,镁基体中稀土元素起到固溶强化作用,从而提高镁合金的高温抗拉强度。     

Effect of Aging on the Microstructure and Mechanical Properties of 1460 Alloy

Effects of the aging temperature on the hardening response,the tensile properties and the precipitate microstructure evolution of 1460 alloy were studied in this work.It was found that Al3(Sc,Zr) and d0(Al3Li) phases were precipitated from the matrix at the very early aging stage,while the precipitation of T1(Al2Cu Li) and h0(Al2Cu) was much slower than that of the d0 phase.When aging at higher temperature(160 and 190 °C),the d0,T1 and h0 phases tended to form simultaneously and grow up very quickly.Conversely,the d0 and h00(Al2Cu) phases were precipitated separately and more dispersive at lower aging temperature(130 °C).Taken together,the alloy aged at 160 °C exhibited improved mechanical properties owing to the uniform dispersion of the fine T1 precipitates.     

超低速压铸过共晶Al-Si合金的组织及力学性能研究

采用图像定量分析软件,研究了超低速压铸条件下,过共晶Al-Si合金压铸件不同壁厚处Si的等积圆直径da及Si的面积分数fSi的变化以及Si颗粒直径对本体试样抗拉强度和硬度的影响规律。结果表明,随着壁厚的增加(A部位壁厚为5mm、B部位壁厚为9mm和C部位壁厚为15mm),初生Si的da(A部位为18μm、B部位为46μm和C部位为82μm)和fSi(A部位为16.2%、B部位为25.8%和C部位为33.7%)均增大,并且da越大,压铸件的力学性能越好。     

Mg对反重力铸造ZL116合金组织和性能的影响

通过OM、XRD以及室温拉伸试验等手段,分析了Mg对反重力铸造ZL116合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着Mg含量提高,ZL116合金的抗拉强度有所提高,伸长率基本没有变化。反重力铸造方式中差压铸造的ZL116合金力学性能最优,低压铸造次之,调压铸造的力学性能差于重力铸造。随着Mg含量提高,ZL116合金中的强化相Mg2Si含量也随之增加,最终导致ZL116合金抗拉强度提高。     

Low Frequency Electromagnetic Casting of 2195 Aluminum-Lithium Alloy and Its Effects on Microstructure and Mechanical Properties

In this study,the low frequency electromagnetic casting(LFEC) technology was adopted to fabricate 2195 Al-Li alloy.The microstructure and solid solubility of as-cast 2195 alloys,as well as the second phase precipitation and tensile properties after aging,were investiagated and compared with the counterpart direct chill casting 2195 alloy.Our results indicate that LFEC can significantly improve the microstructure and metallurgical quality of as-cast alloy,and increase the number density of θ'(Al_2 Cu) and T_1(Al_2 CuLi) phases during aging treatment due to the enhanced solubilities of alloying elements.The tensile properties of 2195 aged alloy cast by LFEC were hence improved evidently.     

Al-Ti-C中间合金在ZL205A合金石膏型铸造中的应用

通过对石膏型铸造ZL205A合金添加不同含量的Al-Ti-C中间合金,研究了Al-Ti-C中间合金对ZL205A合金组织和性能的影响。结果表明,当Al-Ti-C中间合金添加量为0.7%时,ZL205A晶粒的细化效果最好,晶粒尺寸达到82μm。经过T5处理,添加0.7%的Al-Ti-C中间合金的ZL205A合金的抗拉强度为456MPa,伸长率达到8.2%,比未处理的ZL205A合金性能有了显著提升。     

压铸Ag-Mg-Ni合金导电环的组织及性能

利用压铸成形技术制备了银镁镍合金环,并对合金的组织和性能进行了研究。结果表明,压铸成形技术制备的银镁镍合金环具有近净成形的特征,但内部存在大量孔洞;合金细晶区厚度可达300～500μm,且Mg、Ni元素分布均匀,未发现明显偏析;压铸制备的银镁镍合金环密度为10.078g/cm3、硬度(HV0.2)为44.6、电导率为43MS/m,各项性能均低于铸造-热挤压方法制备的试样。     

显微组织对一种新型高强β钛合金力学性能的影响

本文研究了两种不同显微组织对一种新型Ti-Al-Cr-Mo-W系高强、高韧β钛合金的性能的影响。研究结果表明,相变点之下固溶时效处理得到的含有等轴或短棒状初生α、细小片层次生α的混合组织的强度超过1400MPa ,断裂韧性达到50.7 Mpa.m1/2.,该性能表明合金与同类高强钛合金相比具有更优异的强-韧性匹配。β区固溶缓冷处理得到的魏氏组织相比于混合组织具有较低的强度和较高的韧性。