Sn和Bi微合金化的无铅易切削6xxx铝合金的微观组织结构与性能

采用力学性能测试、X射线衍射物相分析、SEM背散射扫描和能谱分析、透射电镜分析技术和金相实验技术研究了时效工艺对固溶-冷拉处理的用Sn和Bi微合金化的无铅易切削6xxx系Al-Mg-Si合金棒材显微组织结构特征和力学性能的影响。结果表明:其最佳的时效热处理工艺为170℃/6h,在此工艺条件下,抗拉强度为314Mpa,屈服强度为286Mpa,延伸率为12.8%。合金的物相组成为Al基体,主要强化相Mg2Si,低熔点物质Mg2Sn和Sn以及Mg3Bi2和Bi以及少量的Al0.56Mn0.44。切削性能试验表明,用Sn和Bi微合金化6xxx合金的切削性能与Sn微合金化而不含Bi的6020合金以及用Pb和Bi微合金化的传统6262合金相当。

2011易切削铝合金的微观组织结构与性能

采用力学性能测试、DTA热分析、X射线衍射物相分析和透射电镜分析技术研究了时效工艺对固溶-冷拉处理的2011合金显微组织结构特征和力学性能的影响。结果表明:合金的最佳时效工艺为170℃/8h。在此条件下,合金棒材的抗拉强度为472MPa,屈服强度为378MPa,延伸率为10.1%;合金的物相组成为铝基固溶体、低熔点相Pb7Bi3和Bi以及主要强化相CuAl2。球形低熔点共晶组成物(Pb7Bi3+Bi)的熔化温度为156.02℃,CuAl2相的析出强化以及低熔点共晶组成物(Pb7Bi3和Bi)的存在使合金同时具有较高的强度和良好的易切削加工性能。

Al-Zn-Mg合金高温摩擦磨损行为研究

采用高温摩擦磨损试验机,在25~500℃的试验温度和1~5 N法向载荷下对Al-Zn-Mg合金进行球盘摩擦试验,分析不同试验温度和法向载荷下Al-Zn-Mg合金摩擦系数变化、磨损表面及亚表层的形貌特征和成分特征,研究了试验温度和法向载荷对Al-Zn-Mg合金摩擦行为的影响。结果表明:载荷为5 N时,在25~500℃温度区间内,摩擦系数随着试验温度的升高而增大,磨损表面O元素含量逐渐增加,磨损机制由磨粒磨损逐渐转变为高温下的黏着磨损和氧化剥层磨损;温度为500℃时,随着载荷从1 N增加至5 N,铝合金摩擦系数急剧增大,磨损表面磨屑体积增大,剥落层深度增加,出现较厚的摩擦层。高载荷滑动摩擦过程中,摩擦层破碎形成的氧化物颗粒在摩擦界面形成三体摩擦,加剧磨损。