加工道次对FSP制备高熵合金增强铝基复合材料组织和性能的影响

采用搅拌摩擦加工制备了以AlCoCrFeNi_2.1高熵合金为增强相的6061铝合金复合材料(AlCoCrFeNi_2.1/6061Al),重点研究了加工道次对复合材料组织均匀性、界面结合以及力学性能的影响. 结果表明,随搅拌摩擦加工道次的增加,AlCoCrFeNi_2.1/6061Al复合材料组织均匀性及力学性能均得到明显改善. 复合材料中基体与增强相界面结合良好,界面处扩散层厚度随加工道次增加而增大. 相较于不添加增强相的6道次搅拌摩擦加工铝合金,AlCoCrFeNi_2.1增强相颗粒的引入可进一步细化晶粒并提高抗拉强度,且随着加工道次增加,复合材料抗拉强度及断后伸长率均显著升高. 2,4道次下的断口存在明显的颗粒聚集区,而6道次下断口表面颗粒分布均匀且呈现大量韧窝,为典型的韧性断裂. 该现象主要归因于载荷传递效应、弥散强化和细晶强化3大强化机制.     

加工道次对FSP制备高熵合金增强铝基复合材料组织和性能的影响

采用搅拌摩擦加工制备了以AlCoCrFeNi_2.1高熵合金为增强相的6061铝合金复合材料(AlCoCrFeNi_2.1/6061Al),重点研究了加工道次对复合材料组织均匀性、界面结合以及力学性能的影响。结果表明,随搅拌摩擦加工道次的增加,AlCoCrFeNi_2.1/6061Al复合材料组织均匀性及力学性能均得到明显改善.复合材料中基体与增强相界面结合良好,界面处扩散层厚度随加工道次增加而增大。相较于不添加增强相的6道次搅拌摩擦加工铝合金,AlCoCrFeNi_2.1增强相颗粒的引入可进一步细化晶粒并提高抗拉强度,且随着加工道次增加,复合材料抗拉强度及断后伸长率均显著升高。2,4道次下的断口存在明显的颗粒聚集区,而6道次下断口表面颗粒分布均匀且呈现大量韧窝,为典型的韧性断裂。该现象主要归因于载荷传递效应、弥散强化和细晶强化3大强化机制。     

热压温度对AlFeCrCoCu/ZL109复合材料的组织与性能的影响

通过粉末冶金法制备了 AlFeCrCoCu/ZL109复合材料,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、热膨胀仪以及拉伸实验等研究了复合材料在不同热压温度下的组织与性能.结果表明:随着热压温度的升高,复合材料的抗拉强度和硬度先增大后减小;当热压温度为550℃时,复合材料的抗拉强度与显微硬度达到最大,分别为326...     

非晶颗粒增强纯铝基复合材料的组织与性能

采用机械合金化制备了Al70Ni17Ti13非晶粉末,在450℃下采用无压烧结-热压工艺烧结制备了铝基复合材料,研究了不同含量的非晶粉末的加入对纯铝基复合材料显微组织及力学性能的影响。结果表明:复合材料的硬度随着增强体含量的增加逐渐增加,但其抗拉强度随着增强体含量的增加呈现出先上升后下降的趋势。复合材料的显微硬度由纯铝的46 HV0.01提高到195.3 HV0.01,效果显著。当非晶粉末颗粒体积分数为10%时,抗拉强度达到最大值为196.6 MPa,相比纯铝抗拉强度性能提升了113%。当非晶粉末颗粒体积分数为15%时,复合材料的耐蚀性能最佳。     

不同(TiB+TiC)含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响

利用海绵钛与B4C粉末之间的自蔓延高温合成反应,经普通熔铸工艺制备了TiB晶须和TiC粒子增强的钛基复合材料.研究了不同TiC、TiB含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响.     

SiC颗粒增强铝基复合材料的显微组织与力学性能

采用压铸浸渗法制备了体积分数为50%的SiC/Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn耐热铝基复合材料.通过拉伸测试与组织观察,研究了高体积分数SiC颗粒增强对基体合金的显微组织与力学性能影响.结果表明,在基体Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn合金中掺入高体积分数的SiC颗粒后,复合材料的时效硬化与拉伸性能得到了大幅度的提高,185 ℃峰时效处理后的抗拉强度从356 MPa增大到520 MPa.SiC/Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn复合材料的组织致密,分布均匀,其断裂方式包括界面脱开、基体韧断和增强体开裂.高体积分数SiC颗粒的增强并不改变基体合金的时效析出过程,析出相由Ω相和少量θ＇相组成,但SiC颗粒与基体之间发生了界面反应,生成了纳米级的Al4C3化合物.     

多组元AlxFeCrVTi0.25高熵合金微观组织与力学性能研究

采用非自耗真空电弧熔炼炉制备不同Al含量的AlxFeCrVTi0.25(x=0,0.25,0.5,0.75)高熵合金.采用X射线衍射仪和扫描电镜,研究了该合金的相组成和显微组织,利用MTS万能实验机及维氏硬度计测试合金的压缩性能和硬度.结果表明:FeCrVTi0.25为单一体心立方(BCC)结构,组织为树枝晶结构,枝晶...     

颗粒增强铝基复合材料的半固态组织与性能

采用自制的半固态流变性能测试装置，研究了SiC颗粒增强铝基复合材料的半固态流变性能，并对其微观组织进行了分析。结果表明，在SiC颗粒体积分数低于12％的条件下，SiC颗粒越多，材料的半固态流变性能越好。半固态微观组织分析表明，SiC颗粒的分布状况与复合材料的半固态的变形量有关。     

颗粒增强铝基复合材料的组织与性能

用熔铸法制备了ＴｉＢ２和ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料,评价了ＴｉＢ２／Ａｌ和ＳｉＣ／Ａｌ复合材料的硬度,研究了增强剂的加入方式和体积分数对ＴｉＢ２／Ａｌ复合材料拉伸性能的影响;并用扫描电镜分析了复合材料的显微组织。结果表明,ＴｉＢ２颗粒对Ａｌ基体的增强效果比ＳｉＣ颗粒好,Ｔｉ,Ｂ化合物的增强效果优于ＴｉＢ２粉末,复合材料的力学性能随ＴｉＢ２体积分数增加而提高;用含Ｔｉ,Ｂ化合物的混合物增强的１．５％ＴｉＢ２／Ａｌ（体积分数）复合材料的热轧退火态性能为σｂ１６０．４ＭＰａ,δ１３．１％,铸态ＨＢ４５１ＭＰａ。ＳＥＭ观察结果表明,在铝基体中添加Ｔｉ、Ｂ化合物的混合物能在基体中原位生成ＴｉＢ２颗粒。     

5052铝合金FSW接头组织和力学性能

采用搅拌摩擦焊焊接8 mm厚5052-O铝合金,并对焊接接头进行了显微组织观察和力学性能测试。结果表明:接头组织左右不对称,前进侧与母材分界线较明显,后退侧与母材分界线较模糊;焊接接头抗拉强度平均值为193.5 MPa,接头强度可达母材的99%,伸长率可达母材的84%;焊接接头正弯角和背弯角均可达到180°,弯曲性能良好;焊核区显微硬度约为72 HV,略高于母材,硬度最低点出现在前进侧熔合过渡区。     

Microstructure characteristics and mechanical properties of rheoformed wrought aluminum alloy 2024

The microstructure characteristics and mechanical properties of 2024 wrought aluminum alloy produced by a new rheoforming technique under as-cast and optimized heat treatment conditions were investigated. The present rheoforming combined the independently developed rheocasting process, named as LSPSF (low superheat pouring with a shear field) process, and the existing squeeze casting process. The experimental results show that LSPSF can be used to prepare sound semi-solid slurry within 25s to fully meet the production rate of squeeze casting. The primary α (Al) presents in mean equivalent diameter of 69μm and shape factor of 0.76, and features zero-entrapped eutectics. Compared with conventional squeeze casting, the present LSPSF rheoforming can improve the microstructures and mechanical properties. An optimized heat treatment results in substantial reduction of microsegregation and significant improvement of mechanical properties, such as yield strength of 321MPa, ultimate tensile strength of 428MPa and elongation of 12%.     

Al25Nb20Ti30Zr25低密度高熵合金的组织和性能

通过Thermo-Calc软件计算、微观组织多尺度表征以及热模拟试验等研究了Al₂₅Nb₂₀Ti₃₀Zr₂₅合金的组织结构、高温组织稳定性和热加工性能。结果表明,Al₂₅Nb₂₀Ti₃₀Zr₂₅合金的铸锭组织主要由BCC基体相和Zr₅Al₃析出相组成,Zr₅Al₃相在BCC晶界连续析出,晶粒内部的Zr₅Al₃相呈块状分布,平均尺寸在750 nm左右;合金在750~1000 ℃保温24 h后,基体中的晶粒尺寸并未发生明显变化;随着温度的增加,Zr₅Al₃相含量小幅度降低,合金的高温组织稳定性较好。建立了合金的本构方程为$\dot{ε}$=4.5×10¹⁴×[sinh(0.0063σ_p)]^2.8exp(-419/RT),并绘制了合金的能量耗散系数图;在1050 ℃/1 s^-1变形条件下,能量耗散系数达到峰值0.69,在该变形条件下等温锻造出尺寸为$\phi$ 180 mm×20 mm完整无开裂的圆形块体材料。锻造消除了原始晶界处连续分布的Zr₅Al₃相,使其分解成短杆状均匀分布于合金基体中,BCC基体组织发生了动态回复和部分再结晶。     

舰船用6082铝合金TIG焊组织与力学性能分析

采用ER4043和ER4047焊丝,对厚度为12 mm的舰船用6082铝合金进行了TIG焊接试验研究,测试了焊缝强度并对其显微组织进行了观察分析.结果表明,在采用文中推荐的焊接参数条件下,使用Al-Si系焊丝的焊接接头力学性能优良,焊缝区组织为树枝状晶的铸态组织,熔合区出现异于焊缝中心的胞状晶;热影响区受焊接热循环作用组织有所粗化.使用ER4043焊接的接头抗拉强度略低于使用ER4047的接头,但塑性相对较好并且生成大气孔的倾向相对较低.     

铝合金浮动式双轴肩FSW接头组织性能分析

对12 mm厚6082-T6铝合金浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接头微观组织及力学性能进行了分析研究.结果表明,焊核区发生了动态再结晶和沉淀相溶解,热影响区晶粒和沉淀相粗化;沿焊缝横截面硬度的分布呈高-低-高-低-高的W形分布趋势,且接头沿厚度方向上、中、下层硬度分布趋势较为一致,硬度最低值出现在热影响区;断口形貌分析表明,接头断裂模式为韧-脆混合型断裂;主轴旋转频率600 r/min,焊接速度为300 mm/min,搅拌头倾角为0°时,接头抗拉强度达到了231 MPa,可达母材的79%.     

6005铝合金中厚板等离子-MIG复合焊接头组织与力学性能

采用等离子-MIG复合焊工艺对16 mm厚6005铝合金进行双面焊接,研究焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明,焊缝区为等轴树枝晶,熔合线附近为柱状晶组织,热影响区相比母材组织粗化;接头各区显微硬度值均低于母材;接头的侧弯试验可达180°;抗拉强度201 MPa,为母材强度的77.31%,断裂位置在热影响区内。     

Microstructure and properties of mechanical alloying particles reinforced aluminum matrix composites prepared by semisolid stirring pouring method

Aluminum matrix composites reinforced with mechanical alloying particles(SiC_p) were fabricated by the semisolid stirring pouring method. The inf luence of mechanical alloying particles and Mg on the microstructure and mechanical properties of the composites was investigated by means of optical microscopy(OM), X-ray diffraction scanning(XRD), electron microscopy(SEM) and energy dispersive spectroscopy(EDS). Results show that the addition of Mg converts the agglomerate mechanical al oying particles in ZL101 matrix composites into dispersed distribution in ZL101-Mg matrix composites, large matrix grains into f ine equiaxed matrix grains, and eutectic phase into f ine particles. So the mechanical properties of ZL101-Mg matrix composites are better than those of ZL101 matrix composites. The mechanical properties of ZL101/ZL101-Mg matrix composites are gradually increased with the increase of the volume fraction of mechanical alloying particles. When the volume fraction of mechanical alloying particles is 3%, the Vickers hardness and ultimate tensile strength of the ZL101/ZL101-Mg matrix composites reach their maximum values.     

轨道交通用6082铝合金焊接接头组织与性能

采用熔化极氩孤焊(MIG)方法,以ER5356焊丝作为填充材料,对轨道交通用6082铝合金进行焊接,并对获得的接头微观组织和力学性能进行分析测试.金相组织观察表明,接头焊缝金属区为细小的等轴晶组织,主要由α -Al基体相和Mg2Si强化相组成,而热影响区为树枝晶组织,晶粒有所长大.力学性能测试表明,接头的抗拉强度约为母...     

Microstructure and mechanical properties of 7005 aluminum alloy processed by one-pass equal channel reciprocating extrusion

An equal channel reciprocating extrusion (ECRE) was proposed first to obtain a severe plastic deformation (SPD) of 7005 alloy. The microstructure and mechanical properties of one-pass ECREed (ECRE processed) 7005 alloy were investigated. The results show that SPD occurring in ECRE leads to a mixed microstructure. ECREed 7005 alloy exhibits a significant improvement of ultimate tensile strength (UTS) and elongation. Mechanical properties in the region undergoing a complete ECRE process are higher than those in the region undergoing an incomplete ECRE process due to larger dislocation strengthening effect. Yield strength (YS) and UTS first decrease and then increase with an increase of extrusion temperature. The YS of 359.2 MPa, UTS of 490 MPa and elongation of 17.7% are obtained after T6 treatment. Fine-grain strengthening, dislocation strengthening and precipitation strengthening in the T6-treated ECREed sample all play important roles in improving the mechanical properties.     

机械振动对铸造铝合金组织和性能的影响

分析振动方式对ZL101铝合金消失模铸件组织和力学性能的影响。结果表明,机械振动后合金组织明显细化;垂直振动时,合金晶粒尺寸最小,孔隙率最低,抗拉强度最大;ZL101合金垂直振动后,不同厚度处的组织存在较大差别,厚度越大,振动细化效果越显著。