热处理工艺对AZ80镁合金组织和硬度的影响

挤压态AZ80镁合金分别在380、410、440℃固溶处理2h,固溶后的部分镁合金分别进行单级时效及双级时效处理。研究了固溶温度、单级时效及双级时效处理对AZ80镁合金组织和硬度的影响。结果表明:随固溶温度的升高,β-Mg_(17)Al_(12)共晶组织逐渐分解溶入α-Mg基体中,合金硬度也随之升高,440℃时晶粒变粗大;单级时效处理后,β-Mg_(17)Al_(12)相以连续和非连续的形式从α-Mg基体中析出,导致硬度大幅提高;双级时效处理后,β-Mg_(17)Al_(12)相的析出数目更多,尤其是晶内β-Mg_(17)Al_(12)相的连续析出,最高硬度能达到88.32 HV。

纳米TiC颗粒增强Al-Cu-Li基复合材料摩擦磨损性能的研究

采用中间合金法制备TiC颗粒增强Al-Cu-Li基复合材料,通过GCr15钢球与复合材料在室温下干摩擦滑动磨损实验,研究不同含量TiC与载荷对复合材料摩擦磨损性能的影响。试验结果表明:TiC颗粒细化了复合材料组织,同时也提高了热处理后复合材料的硬度及耐磨损性能,在TiC含量为0.3%时,复合材料表现出优异的耐磨损性能。通过观察磨损后表面形貌,低载荷下主要磨损类型为磨粒磨损和黏着磨损,随着载荷的提高,氧化磨损和循环力引起的疲劳剥落成为了主要磨损类型。随着TiC颗粒的加入,提高了复合材料的硬度,降低了动摩擦系数,黏着磨损得到了抑制,复合材料的耐磨损性能得到了提高。

深化产教融合的应用型人才培养模式研究

结合应用型人才培养模式的特色,阐述了材料成型及控制工程专业实行产教融合的具体措施,对人才培养方案修订、实践基地建设、师资队伍建设以及教学质量体系等方面进行探索与实践,构建产教融合新生态,突出工程应用的“产教融合、协同育人”的人才培养模式。

地方高校材控专业实践教学改造升级的探索

随着中国制造转向高质量发展,区域产业集群的中小企业向着专业化、高端化方向发展。江苏理工学院材料成型及控制工程专业通过对接区域产业,构建四位一体的实践教学平台,并将数字技术作为主线贯通实践教学,经过三类、三层次的实践项目训练,学生的设计、制造、分析和创新能力得到有效提升。

《材料加工工艺》教学改革与探索

《材料加工工艺》课程是本科院校材料成型及控制工程专业的一门重要学科专业课程,课程质量的好坏直接影响学生后续专业课程的学习及本科毕业设计的完成、参加工作和继续深造等。本文以应用型本科人才的培养为目标,明确《材料加工工艺》课程的教学目标,对教学方法、教学内容和实验内容展开教学改革和探索,对在教学过程中出现的问题进行分析并提出解决方法。

新工科背景下“双师型”师资队伍建设的研究与实践

在新工科建设的背景下,培养合格的应用型工程人才,高素质的师资队伍是重要保障。本文以江苏理工学院材料工程学院材料成型及控制工程专业为例,立足现有师资队伍的基础上,通过对新工科背景下师资队伍的现状进行分析,探索在新工科背景下师资队伍建设的新路径,为促进高质量应用型工程人才的培养奠定基础。

TiC_(p)/2519复合材料高温力学性能和蠕变行为

采用搅拌铸造技术制备了不同质量分数的TiC_(p)/2519复合材料。研究了TiC_(p)/2519复合材料的高温力学性能以及在423~523 K温度条件下的高温蠕变行为。结果表明:纳米TiC颗粒对2519合金微观组织有显著的细化作用。在温度为453 K、应变速率为1×10^(-3) s^(-1)条件下,与基体合金相比,TiC_(p)/2519复合材料力学性能均有所提高,其中,0.5%TiC_(p)/2519复合材料高温性能最佳,抗拉强度和伸长率分别达到282 MPa和16.8%,比基体合金提高了10%和63%。稳态蠕变速率随蠕变温度和蠕变应力的增大而增大,0.5%TiC_(p)/2519复合材料稳态蠕变速率比基体合金低3~6倍。在温度423~523 K、应力80~150 MPa实验条件下,建立了基于温度和应力的TiC_(p)/2519复合材料稳态蠕变速率的本构方程,其变形激活能Q_(a)为151 kJ·mol^(-1)。TiC_(p)/2519复合材料高温蠕变机制以位错攀移为主。

燃烧合成生成的氮化钛的形貌演化

采用Al-Fe-Ti-BN体系,通过燃烧合成反应生成了不同形状的氮化钛(TiNx)颗粒,讨论了TiNx颗粒的形貌演化规律和机制。结果表明,当化学计量比x较低时,{111}晶面较为稳定,此时TiNx为八面体形状。随着化学计量比x的增加,{111}晶面能稳定性下降,{100}晶面开始出现,TiNx的生长形貌由八面体转变为切角八面体。同时,TiNx的{100}晶面在高温下逐渐转变为曲面,并且随着化学计量比x的继续增加,{100}晶面曲面面积增加,TiNx的形貌由切角八面体转变为近球形和球形。

稀土Er对A356铝合金微观组织和力学性能的影响

针对传统的A356铝合金,添加稀土元素是改善其微观组织并提高力学性能的有效途径。本工作通过示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段来研究稀土Er对铸态A356铝合金组织和性能的影响。结果表明,稀土元素Er是一种能够显著改善A356合金铸态组织的优良变质剂。Er的加入细化了初生α-Al相,二次枝晶间距降低,枝晶臂直径减小,同时对铸态组织中的共晶Si起到了变质作用。当Er含量达到0.4%(质量分数,下同)时,细化效果最为显著,二次枝晶间距由53.6μm减小到17.5μm,共晶硅形貌也由粗大的板条状转变为短棒或圆粒状。与A356合金相比,添加0.4%Er的合金样品的抗拉强度和伸长率分别提高了15.1%,29.8%。

热轧变形量对7085铝合金微观组织与力学性能的影响

实验研究了热轧变形量对7085铝合金微观组织、力学性能及位错密度的影响。结果表明,增加热轧变形量能显著影响合金的微观组织和力学性能。随着轧制变形量的增加,合金内部引入大量位错并在晶界处形成位错塞积,合金再结晶程度逐渐增大（当变形量达到80%时,发生完全再结晶）,晶粒被显著拉长,晶界处的粗大第二相被破碎,时效态平均晶粒尺寸减小,室温强度增大。而当轧制变形量增加到90%时,晶粒逐渐粗化,导致室温强度有所降低。通过X射线衍射分析数据计算可知,当变形量达到80%时,合金内位错密度最高,位错对强度的贡献也达到峰值。

基于工程认证的材料成型及控制工程专业课程体系的重建探索

工程教育专业认证是工科专业提高人才培养质量、促进专业发展、适应社会进步的必然趋势。以江苏理工学院材料成型及控制工程专业认证为例,按照工程教育专业认证的标准、专业特色、人才培养理念与专业定位,对课程体系的重建工作进行了深入分析和探索,为建立应用型本科人才的培养体系提供参考。

Cu含量对铝锂合金组织、力学性能和腐蚀行为的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、万能试验机和电化学工作站等研究了T6时效处理Al-xCu-1.0Li-0.5Mg-0.4Zn-0.4Mn(x=2.0、3.2、3.4、3.6、4.0)合金板材的微观组织、力学性能及耐腐蚀性能。结果表明,Cu含量的增加促进合金的强度提升。当Cu含量为3.4%时,合金表现出优异的综合力学性能,其抗拉强度为360.4 MPa,伸长率为17.1%。铝铜锂合金的断裂形式在Cu含量为2.0%和3.4%时表现为韧性断裂、在Cu含量为3.2%时表现为混合断裂、在Cu含量为3.6%和4.0%时表现为脆性断裂。当Cu含量为3.2%时,合金表现出良好的耐腐蚀性能。Cu含量的增加有助于T_(1)相和立方相的析出,从而提高合金的力学性能,但过多的立方相会降低耐蚀性。

固溶时效对7075铝合金微观组织和力学性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜(SEM)研究7075高强铝合金的固溶时效工艺,利用正交试验法对工艺参数进行了优化。结果表明:7075铝合金经570℃×4 h固溶,水冷+150℃×16 h时效处理后,屈服强度、抗拉强度和显微硬度分别提高约81.5%、92.1%和164%,伸长率几乎没有降低,综合力学性能较好。主要原因是随着温度升高第二相颗粒在α(Al)基体中溶解的量增加,而在随后的时效过程中大量Mg Zn2等第二相在晶界上析出起到了一定的强化作用。

热轧工艺对2219铝合金组织和力学性能的影响

通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射（XRD）以及拉伸试验等分析方法,研究不同轧制变形量及不同轧制温度对2219铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：热轧温度从400℃升高到420℃时,2219铝合金再结晶充分,晶粒尺寸较小,为近等轴状晶,强塑性达到峰值;当轧制变形量从20%增加到60%时,原枝晶组织完全被消除,晶粒和第二相沿轧制方向破碎细化,强度与塑性也随之增至最高值,当变形量继续增大到80%时,在轧制过程中储存的大量变形能在热处理后释放,促使再结晶晶粒发生粗化。通过能谱分析,轧制样品中第二相是Al2Cu,部分Al2Cu相溶于基体中并且呈链状分布。

2A14铝合金锻环的生产工艺

针对生产中2A14铝合金锻环径向力学性能不稳定和伸长率不合格的现象,研究了锻造工艺、淬火水温及时效工艺对2A14铝合金力学性能的影响。结果表明,锻造工序增加X向和Y向两次径向变形,锻环的热处理后性能改善,尤其径向伸长率大幅度提高,不同方向的差距显著减小。在20~30℃的水温下淬火,合金性能稳定且具有最佳径向伸长率。在160℃和165℃温度下分别时效5~7 h和4~6 h,锻环力学性能均符合要求。固溶和人工时效之间的停放时间应避开3~40 h的时间区间。