喷射沉积超高强铝基复合材料的组织及性能研究

采用喷射沉积技术研制铝基SiC复合材料,通过调整喷射沉积参数(雾化压力、扫描频率)和同轴送粉设备参数,研制出SiC均匀分布的直径为φ255 mm、高度为500 mm的喷射沉积铝基复合材料坯锭。微观组织结果表明,沉积坯锭晶粒均匀细小,无宏观偏析现象,晶粒平均尺寸为(17.3±4.7)μm,但部分晶粒之间存在微孔缺陷。SiC颗粒在基体中没有明显的富集,呈弥散分布,尺寸约5~20μm,且在SiC颗粒附近有微孔缺陷。经挤压处理、双极固溶处理、峰时效处理后,合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、弹性模量分别为650 MPa、600 MPa、6%、85 GPa,并且组织致密无微孔。

水下EGaIn对7075铝合金的脆化机理研究

用EGaIn涂覆7075铝合金表面,并进行液态金属脆化研究,探究在大气与水两种环境下腐蚀脆化对铝合金微观结构、力学性能的影响规律。结果表明:与大气相比,在水下样品的腐蚀速率和力学性能弱化程度更高,其抗拉强度、伸长率和弹性模量分别降低了37.5%、57.7%和44.2%。对断口形貌和腐蚀产物表征发现,EGaIn在7075铝合金内部沿晶界扩散,促进了铝和水反应。铝水反应与液态金属扩散脆化协同作用,使水下EGaIn对7075铝合金的拉伸性能削弱程度更高,证明水是液态金属脆化的重要影响因素。

Cu-Cr-Sn-Zn-Si-Y合金显微组织及性能研究

用SEM、EDS、TEM等检测手段,研究了Cu-0.59Cr-0.23Sn-0.15Zn-0.02Si-0.02Y合金在形变热处理过程中的组织演变和性能变化规律。结果表明:合金铸态组织中粗大的第二相主要为富Cr相,合金化元素Sn、Zn、Si、Y以弥散形式分布于基体中,经热轧、固溶、冷轧、时效、冷轧、退火处理后,合金内部位错塞积更严重,且部分区域的位错具有一定的方向性。纳米级明暗相间的莫尔条纹为bcc-Cr相,与Cu基体的取向为N-W关系,孪晶配合位错与纳米相的缠结强化作用,使合金的硬度和导电率分别为170.9HV_(0.2)、73.49%IACS,抗拉强度和断后伸长率分别为568 MPa和11%。

铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金高温热变形行为研究

研究了铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金在750、800、850、900、950℃,0.1、1.0、10.0 s-1应变率下的高温变形行为,获得其热压缩过程的流变应力-应变曲线,构建基于Arrhenius方程的本构模型和热加工图,阐明了变形温度和应变率对铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金显微组织的影响规律。结果表明:铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金对温度、应变率较为敏感,其流变应力总体上随变形温度的升高而降低、随应变率的增大而增大,在真应变ε=0.2和ε=0.4对应的热变形激活能分别为359.102 k J/mol和498.313 k J/mol。同一温度下,当应变率为1、10 s-1时,长条变形晶粒更少或再结晶晶粒较小;随变形温度的升高,合金长条变形晶粒发生再结晶和晶粒长大,当热加工温度为900~950℃时,再结晶组织较为均匀。结合显微组织论证分析得到铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金的最佳热加工工艺参数为900~950℃、1 s-1和900℃、10 s-1,为铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金的热加工工艺提供理论指导。

微量Te对Cu-Cr-Zr合金组织及性能的影响

采用SEM、EDS等微观表征以及显微硬度和导电性能检测手段,研究了Te含量对Cu-Cr-Zr-Te合金铸态组织及性能的影响。结果表明:随着Te含量的增加,铸态Cu-Cr-Zr-Te合金的硬度呈逐渐升高的的趋势,但导电性能基本趋于稳定状态,热锻处理后合金的硬度和导电率都有所上升。铸态Cu-Cr-Zr-Te合金中低含量Te与Zr结合力较强易形成CuZrTe化合物,提升Te含量倾向于形成CuCrTe化合物;合金经900℃/4h的保温、热锻处理后,CuCrTe化合物分解为富Te相和富Cr相造成基体中Te元素的贫化,导致元素Te与元素Cr的相对比例减小而形成CuZrTe化合物。

Cu-0.77Cr-0.078Zr-0.13Ag合金的微观组织及性能研究

采用扫描电镜、能谱分析、透射电镜微观检测以及力学、电学性能检测手段,研究了Cu-0.77Cr-0.078Zr-0.13Ag合金的微观组织演变及性能变化规律。结果表明,Cu-0.77Cr-0.078Zr-0.13Ag合金经热锻、时效、冷轧处理后合金的抗拉强度、导电率、伸长率分别为640 MPa、80.8%IACS、8%。铸态组织中存在尺寸较大的水滴状富Cr相和较小尺寸的颗粒状富Cr相,经热锻处理后富Cr相尺寸有所减小,以颗粒状和长条状分布,冷轧处理后晶粒沿轧制方向呈层状均匀分布,厚度300~500 nm,而富Cr相主要以颗粒状分布于晶粒内部和晶界处,其中晶界处分布较为密集,尺寸在300 nm以下。此外,Zr、Ag元素始终呈弥散分布于合金中,合金冷轧处理后基体中存在大量的位错缠结,纳米Cr相的晶体结构为fcc和bcc。

汽车关键零部件研发与试验评价公共服务平台的构建与实施——基于宁波汽车产业发展的视角

汽车产业在不断创新中实现跨越和变革,宁波正处于产业升级的关键时期,汽车关键零部件研发与试验评价公共服务平台的构建与实施是服务区域中小企业转型升级的迫切需要、整合资源推动协同创新发展的必然选择、企业发挥自身优势拓展发展空间的有效手段。平台遵循强化顶层设计,明确发展思路;集聚产研资源,促进协同发展;设立科技智库,研究行业动态;创新多元模式,促进成果转化;健全工作机制,激发创新活力的原则。平台的构建与实施给汽车产业全产业链的发展提供了技术保障,助力宁波产业集群高质量发展。

4A11铝合金热变形行为与热加工图

用热压缩模拟方法研究总压缩量为60%、变形温度为380~460℃、应变率为0.01~10 s^(-1)下4A11铝合金的流变特征和物理模型;建立了基于峰值应力的本构方程,构建了应变量为0.6时的热加工图。结果表明:压缩过程中真应力变化是加工硬化和动态软化协同作用的结果;变形温度为380~460℃、应变率为0.01~1 s^(-1)的区域为合金最佳工艺参数范围。

42CrMoA钢热变形过程动态再结晶行为

目的通过Deform-3D软件模拟42CrMoA钢的热压缩过程,研究在压缩量为60%、变形温度为950~1100℃和应变速率为0.01~10s^(-1)条件下42CrMoA钢再结晶模型的可靠性。方法将热压缩试样沿轴线对半分开,以试样中心和边部位置作为金相观察区,分析42CrMoA钢的热变形行为,将计算得到的动态再结晶临界模型输入Deform-3D软件的前处理模块中,模拟过程的变形参数与实验过程的相同,通过在模拟试样的心部和边部位置进行点追踪,实现模拟结果和实验结果中组织的对比分析。结果在压缩过程中42CrMoA钢真应力的变化受加工硬化和动态软化协同作用影响。随着温度的升高,试样心部和边部的再结晶体积分数均有所上升,且试样心部动态再结晶体积分数大于边部的。模拟结果显示,当温度由1000℃升高至1100℃时,试样心部动态再结晶体积分数由75.6%升高至89.5%,在相同条件下,通过金相观察到试样心部的动态再结晶体积分数由73.2%升高至85.3%。结论基于Johnson-Mehl-Avrami模型改进的Yada再结晶模型可以较好地描述42CrMoA钢的动态再结晶过程,实验结果与模拟结果间的相对误差小于8.35%,验证了动态再结晶模型的准确性。

惰性熔融-红外吸收法测定锆钛钨合金中的氧含量

采用惰性熔融-红外吸收法测定锆钛钨合金中氧含量。结果表明:经四氯化碳清洗,分析功率为4.5 kW时,用镍篮助熔剂,称样量为0.10~0.25 g的结果令人满意。该方法适用于锆钛钨合金中氧含量的测定,其相对标准偏差RSD为0.869%,回收率为92%~108%,表明该方法准确可靠。

旋锻对Cu-0.51Cr-0.06Zr合金组织性能的影响

为研究旋锻及热处理对Cu-0.51Cr-0.06Zr合金显微组织及性能影响规律,用SEM、EDS、TEM、HRTEM等进行检测。结果表明:铸态Cu-0.51Cr-0.06Zr合金组织的树枝状富Cr相在热锻后球化为颗粒状或棒状,棒状富Cr相尺寸约为5μm,颗粒状富Cr相尺寸在1μm以下,随旋锻变形方向富Cr相分布呈一定方向性;时效中,纳米级析出相为体心立方结构,为4~7 nm;热锻合金经过旋锻、峰时效和最终旋锻后,抗拉强度和电导率分别为625 MPa、82.7%IACS。

P91钢多层多道同质补焊残余应力的数值模拟

基于热弹塑性力学理论,建立考虑固态相变的P91钢多层多道同质补焊残余应力的三维有限元模型。采用双椭球热源模型描述焊条电弧焊的热流密度分布。基于所建模型,通过SYSWELD有限元分析软件对P91钢多层多道补焊的温度场、组织分布及焊后残余应力进行了模拟计算,研究其分布特征。研究结果表明,固态相变能够使得横向应力在末道焊缝处表现为较为明显的压应力,压应力数值为-93 MPa。纵向应力在近表面表现拉应力、压应力交错分布的特征,末道焊缝的纵向压应力数值较大,应力值为-155 MPa。

汽车控制臂锻坯结构与浇注系统优化

为实现汽车铝合金控制臂的短流程、低成本制造,用数值模拟技术开展铸锻复合铝合金控制臂锻坯结构和浇注系统优化。结果表明:优化铝合金控制臂锻坯的宽度、高度比例,以及尾部结构用圆柱形与杆部光滑过渡,有利于消除低应变区,提高锻造变形均匀性和变形量;锻坯的浇注系统设置在尾部,在头部加置冷铁和尾部加置冒口,可减轻铝合金液对型腔的冲刷,消除头部和尾部的缩孔及疏松;用优化后的结构和浇注系统,在熔炼温度为710~730℃,浇注温度为710~720℃下制备的锻坯,表面光洁、轮廓清晰,内部未见缩孔及疏松等铸造缺陷。

AZ80镁合金筒形件微弧氧化膜缺陷分析及改进

针对AZ80镁合金筒形件微弧氧化膜表面存在沿挤压方向分布的灰黑色线条问题,借助X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪和金相显微镜分析了镁合金基材的组织结构和元素组成,认为该缺陷的形成与基材中β-Mg;Al;物相偏析有关。降低基材挤压温度和延长微弧氧化时间后缺陷消除。

引线框架用CuCrSnZnSi铜合金组织与性能

采用SEM、EBSD、XRD、TEM及力学、电学性能检测手段,研究了Cu-0.2Cr-0.252Sn-0.166Zn-0.014Si合金的微观组织结构与强化机制。结果表明,铸态Cu-0.2Cr-0.252Sn-0.166Zn-0.014Si合金经热轧+水冷、冷轧、时效、冷轧、退火处理后的抗拉强度、屈服强度、显微硬度、断后伸长率、导电率分别为483 MPa、452 MPa、178.0 HV_(0.2)、9%和69.6%IACS。退火处理后合金平均晶粒尺寸约为1.20μm,局部应变较高,晶粒错位角为17.15°,具有较强的择优取向,以Goss织构({110}<001>)和Copper织构({112}<11-1>)为主。Sn、Zn元素以固溶的形式弥散分布于基体中,Cr元素则以纳米相的形式分布于基体中,晶界强化是退火态Cu-0.2Cr-0.252Sn-0.166Zn-0.014Si合金的主要强化机制,Cr元素纳米析出强化与Sn、Zn元素固溶强化、位错强化相对较弱。