热处理对喷射成形超高强Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的影响

研究了2种不同热处理方式对喷射成形超高强度Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的显微组织和力学性能的影响.观察了沉积态、挤压态、固溶及时效处理后样品的显微组织,对经时效处理的样品进行了力学性能测试.结果表明:沉积态合金晶粒均匀细小;挤压态合金存在大量的第二相颗粒,为富铜相;固溶处理后,合金出现了再结晶现象.在T6条件下,采用常规470℃单级固溶和时效处理,其抗拉强度仅为710 MPa,延伸率为6.5%;采用双级固溶和时效处理,其抗拉强度超过800MPa,延伸率达到9.3%.     

含Zr的Ni3Al合金中形成的低熔点富Zr相

在含Zr(1.2at-％)的Ni_3Al合金中发现了富Zr低熔点相Ni_5Zr。在1300℃均匀化退火时引起初熔,给粗大凝固组织的消除带来困难,限制了合金性能的进一步提高。     

弛豫过程中的纳米析出及贝氏体组织的细化

合金钢变形过程中奥氏体区域内的位错演变行为与析出行为有着密切的关系.为了验证贝氏体细化结构与室温模拟的Fe-40Ni合金纳米级析出相钉扎位错网络结构的关联,本文采用热模拟、金相显微技术和透射电镜(TEM)显微术研究了低碳微合金钢变形后850℃弛豫过程中的析出行为及其对随后冷却过程中形成的贝氏体组织的影响.结果表明,实验用钢的微观组织结构(超细晶贝氏体及马氏体的混合物)在弛豫过程中可以得到有效细化,变形后在850℃弛豫60～200 s可以得到最佳的组织细化结果.同时,应变诱导析出的小于10 nm的析出相可以有效地钉扎住位错.实验结果与Fe-40Ni合金模拟结果一致.     

应变诱导析出对7050合金连续热变形组织的影响

利用Gleeble 1500热模拟试验机、光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和背散射衍射(EBSD),研究变形工艺对7050铝合金析出相颗粒的影响,以及应变诱导析出颗粒对连续热变形组织的影响。结果表明:变形可使析出相颗粒发生球化,低应变速率促使析出相颗粒细化和再析出,高应变速率则促使析出相颗粒回溶和粗化;在连续热变形过程中,应变诱导析出的细小球形颗粒仍大量弥散分布在合金中,尺寸略有长大,并且析出相颗粒钉扎位错和晶界,晶内取向差变大。变形条带晶粒被细化,合金基体中形成大量多边形亚结构,这可能对铝合金强度和断裂韧性的提高产生积极作用。     

Nanostrucmred A1-Zn-Mg-Cu alloy synthesized by cryomilling and spark plasma sintering

Nanocrystallized Al-10.0%Zn-3.0%Mg-1.8%Cu (mass fraction) alloy powder was prepared by cryomilling, and then the nanostructured powder was consolidated into bulk material by spark plasma sintering (SPS). The microstructural evolution and phase transformation were studied. A supersaturated face-centered cubic solid solution is formed after cryomilling for 10 h, and the average grain size is 28 nm. Two typical nanostructures of the bulk nanostructured alloy are observed: primarily equiaxed grains with size of 150 nm, and occasionally occurring sub-micron grains up to 500 nm. Two types of MgZn₂ particles precipitate during consolidation. One is the sub-micron particles distributed along the boundaries of the powders, and the other is fine particles with size of several nanometers in the matrix, especially at the boundaries of sub-micron grains. These second phase particles can be completely dissolved into matrix by proper solid solution treatment.     

预变形对汽车用Al-Mg-Si-Cu合金析出行为的影响

采用力学性能测试、DSC及TEM研究了预变形对Al-Mg-Si-Cu合金析出行为的影响.结果表明,在慢速率升温过程中,预时效态合金GP区溶解速率均随预变形量的增加而降低,利用Avrami-Johnson-Mehl方法求得经0,5%和15%预变形后合金的GP区溶解激活能分别为137.1,189.5和141.3 k J/mol;若合金经不同预变形后直接进行185℃,20 min烤漆硬化,预变形可有效促进沉淀相析出,提高烤漆硬化增量,最高达160 MPa,不过预变形量大于10%时合金烤漆硬化增幅减缓;此外,经预变形处理后烤漆态合金的GP区溶解速率在一定温度下均较低,但高于某一温度后,相应的GP区溶解速率均高于未经预变形处理,最终获得的ln[(d Y/d T)f/f(Y)]-1/T曲线甚至会出现高激活能向低激活能转化现象;不过随预变形量增加,β″相析出激活能不断降低,析出速率不断增加.     

大规格7050铝合金圆锭熔铸工艺参数优化的数值模拟

采用某铝业公司提供的铸造工艺参数,基于温度场、应力场和流场三场的耦合系统研究了铸造工艺参数设置对熔铸过程的影响。结果显示,铸造速度对应力场影响非常大,而铸造温度、水流量对应力场的影响则不太明显。针对800 mm铸锭热裂问题,通过数值模拟对原工艺参数进行了优化。     

影响单晶Ni基高温合金持久性能的因素

本文研究了一些直接影响单晶 Ni 基高温合金持久强度的因素。原始晶界和由机械加工引起的再结晶对性能的危害极大。在经高温持久试验后的单晶中,往往形成亚结构和微孪晶。单晶合金的[001]方向平行应力轴时,持久性能最佳。当[001]方向与应力轴夹角大于10°时,持久强度大幅度下降。单晶合金中碳化物的含量越多,尺寸越大,对持久性能损害越大。初生γ′和共晶相区是单晶合金中的低强度区域,应通过固溶热处理消除。单晶高温合金经组织结构和晶体取向的一系列优化后,持久强度比普通铸造和定向凝固合金显著提高。     

铸造Al-25Si-xFe-yMn合金凝固组织的研究

利用SEM、EDX和XRD等方法,分析了铸造Al-25Si-xFe-yMn合金的凝固组织,其中,Mn与Fe之比(y/x)在0～1之间。结果表明,Mn能显著改善Al-25Si-xFe-yMn合金的凝固组织,在凝固过程中能生成α-Al15(Fe,Mn)3Si2相,而取代针状δ-Al4FeSi2和β-Al5FeSi相。另外,随着y/x比值的提高,α-Al15(Fe,Mn)3Si2相的含量不断增多,而针状相的含量却减少,当y/x比值增加到1时,只存在α-Al15(Fe,Mn)3Si2相。     

快速凝固硅铝合金材料的组织与性能

针对电子信息工业对新型结构功能一体化电子封装材料的应用需求,采用喷射成形与热压致密化相结合的方法制备高Si含量(质量分数为50%~70%Si)的系列Si-Al合金,并利用金相显微镜、扫描电镜、硬度测试仪、热膨胀仪等手段研究该材料的显微组织、力学性能和热物理性能。结果表明,喷射成形高硅铝合金的沉积态显微组织细小弥散,初生硅呈不规则形状,均匀弥散地分布在铝基体中;对沉积坯件进行适当的热压致密化处理可以有效地消减喷射成形制坯工艺过程中所形成的疏松和孔洞,提高材料的致密度。经热压致密化处理的喷射成形高硅铝合金材料具有优越的热物理性能以及良好的力学性能,是一种综合性能优越的结构功能一体化电子封装材料。