时效对冷轧6201铝合金硬度及导电性能的影响

采用重力铸造方法制备了高Mg、Si含量的6201(Al-0.81Mg-0.79Si)合金。经550℃×1 h固溶处理、水淬、室温3道次82.6%压下量轧制后,在130℃合金再经不同时间(8~48 h)的时效处理,考察冷轧后低温时效对合金微观组织、硬度和导电性的影响。结果表明,固溶处理导致合金元素溶于基体产生晶格畸变,硬度明显增加、导电率急剧下降。轧制产生高密度位错和非平衡空位,诱导纳米析出相形成,硬度急剧增加、导电率稍有下降。130℃×8 h时效加速了高密度共格纳米析出相析出,达到峰值时效,合金硬度最大,导电性显著提高。24 h及更长时间时效,导致析出相偏聚,非共格析出相形成,产生过时效和析出饱和,合金硬度显著下降直至保持不变。随时效时间的延长,位错、空位等缺陷持续湮灭,合金的导电性持续增加。

轧制Mg-Y-Zn-Al镁合金的微观组织及力学性能

研究了热轧变形及固溶、时效处理对含LPSO相Mg-12.20Y-2.45Zn-0.5Al(wt%)镁合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金经500℃×25 h固溶处理、400℃×0.5h预热处理后,可成功实现对含LPSO镁合金大压下量的两道次轧制变形。轧制使晶界处的18R-LPSO相发生破碎和均匀分散,晶内的14H相发生扭折弯曲,同时W相分解、Al_(2)(Y,Zn)相破碎细化,大幅提高合金的力学性能。轧制后200℃×24 h时效处理进一步促进大量细小弥散的14H相的形成和应力释放,合金的力学性能显著提升,抗拉强度和伸长率分别达到357.2 MPa、6.8%,比铸态合金分别提升了97.6%、51.1%。

改进型ECAP路径对Al-Mg_2Si原位复合材料组织与力学性能的影响

采用一种结合BC、BA路径特点的改进型路径BC-UD2、在250℃对铸造Al-10.9%Mg2Si原位复合材料进行等通道转角挤压(ECAP)来细化组织、改善Mg2Si增强相形态及分布状态,考察其对力学性能的影响。结果表明:经BC-UD2路径8道次ECAP挤压后,复合材料基体由约100μm发达的树枝晶组织细化为约1.5μm的细晶粒组织;原先粗大的汉字状共晶Mg2Si相被细化为约0.85μm的多边形状颗粒,趋于均匀分布状态,较常规BC路径中Mg2Si颗粒沿基体晶界聚集分布状态有很大改善;经BC-UD2路径挤压后复合材料的抗拉强度由铸态的166.9 MPa增大到331.8 MPa,伸长率由铸态的0.43%增加到23.6%,分别提高了99%和5 400%;同时也比BC路径挤压材料的抗拉强度(297.3 MPa)提高了12%,伸长率(15.15%)提高了56%,综合力学性能显著提高。

Mg-9Li-5Gd-1Zr合金的组织转变及力学性能

采用常规熔炼工艺制备Mg-9Li-5Gd-1Zr合金,考察了合金元素、均匀化热处理及ECAP挤压对Mg-9Li双相合金组织转变与力学性能的影响。结果表明,合金元素Gd和Zr能显著细化Mg-9Li双相合金中的α-Mg相,使其成为细小的条状,并均匀分布于基体中;与形成的具有取向分布的针状Mg3Gd对铸态合金起主要强化作用。均匀化热处理使β-Li基体晶粒明显长大;β-Li基体内的针状Mg3Gd相发生部分溶解、数量急剧减少;条状α-Mg相沿晶界偏聚长大,形成块状;合金强度较铸态略有下降,伸长率显著提高。ECAP一道次挤压在细化基体组织,改善组织均匀性的同时,导致均匀化处理合金中条状α-Mg相和针状Mg3Gd相破碎细化,诱导回溶的Mg3Gd相沿流变方向再次析出,合金较均匀化处理的强度、塑性均有所下降。

多相合金的ECAP挤压路径优化设计

利用BC路径组织细化效率高、BA路径颗粒均匀再分散效果好的特点,设计了4BA+4BC路径组合,考察了其相比于BC、BA路径对Al-Mg2Si双相合金组织与力学性能的影响。结果表明,4BA+4BC组合路径由于前期4道次BA路径挤压良好的颗粒再分散能力,促进了后续4道次BC路径挤压材料的组织细化效率提高和大角度晶界的快速形成,材料的综合力学性能较其它两种路径得到显著改善。

Mg-5Al-1.03Ti纳米复合材料的力学性能及微观组织

通过机械化学研磨法将Mg、Al、Ti粉末混以聚乙烯乙二醇进行研磨 ,合成了Mg 5Al 10 3Ti纳米复合材料。与常规粉末冶金法相比 ,该法合成的材料的力学性能呈现出反常的应变软化现象。透射电子显微镜分析表明 ,合金中镁晶粒尺寸大多为 2 0～ 30nm ,个别晶粒的尺寸约为 90nm ;此外 ,观察到许多直径约 3～

铸态微纳双尺寸SiC/AZ61复合材料的组织及性能

采用半固态加超声复合搅拌法制备了不同组分的铸态微纳米双尺寸Si C增强AZ61镁基复合材料。通过OM、SEM、XRD、EDS、电子万能试验机等方法分析了复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,在AZ61合金中添加Si Cp不仅可以有效细化晶粒,而且能改善第二相的分布;随着微纳米Si C颗粒体积比的增大,复合材料的晶粒尺寸进一步减小,并且微米颗粒的加入可以减轻纳米颗粒团聚。复合材料的强度力学性能均高于基体合金,其中N-1+M-6复合材料具有最佳的综合力学性能,比基体合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了82.9%和41.6%。

高温低弧垂导线材料特性及应用进展

对国内外高温低弧垂导线的最新研究、应用进展进行了综合分析,论述了高温低弧垂导线的类型、特性、适用条件范围、最新研究进展、国内外应用情况、成本、性能等,对新型高温低弧垂导线技术的应用和导线选型提供有益指导。

添加微量Ca对Mg-9Li合金组织与力学性能的影响

采用Mg-10Al-27Ca中间合金的方式在Mg-9Li合金中添加微量Ca及Al元素,利用磁悬浮熔炼和铜模吸铸的方法熔炼制备了Mg-9Li-0.5Ca-0.18Al合金,考察微量Ca添加对Mg-9Li双相合金组织与力学性能影响。结果表明,相比于常规用Mg-30Ca、纯Al的Ca、Al添加方式,以Mg-10Al-27Ca中间合金方式添加Ca、Al元素对Mg-9Li双相合金中α-Mg相的组织细化和均匀化效果更为显著,形成的Al2Ca颗粒分布也更为均匀弥散。经Mg-10Al-27Ca中间合金方式添加0.5 wt%Ca后,合金的屈服强度、抗拉强度较Mg-9Li合金分别提高75.8%、52.5%,伸长率仅下降7.6%,合金的断裂韧性得到提高。Mg-10Al-27Ca中间合金中形成的细小、分布均匀的Al2Ca颗粒对α-Mg相优良的异质形核作用是Mg-9Li-0.5Ca(Mg-10Al-27Ca)-0.18Al合金组织细化、力学性能提高的根本原因。

Ca对Mg-9Li-0.5(Al-12.6Si)合金的组织及力学性能的影响

采用普通重力铸造法制备了Mg-9Li-x Ca-0.5(Al-12.6Si)(x=0,0.25,0.5,1.0wt%)合金,研究了不同Ca含量对铸态Mg-9Li-0.5(Al-12.6Si)合金微观组织演变和力学性能的影响,分析了组织转变与力学行为之间的关系。结果表明,随着Ca含量的增加,Mg-9Li-0.5(Al-12.6Si)合金中的α-Mg相被细化,呈长条状,最后又长大;合金中存在一定数量的长径比高达5.06的长条状α-Mg相及颗粒相均匀弥散分布于β-Li基体和晶界上,其成分主要为Mg2Ca、Mg2Si。当含0.5wt%Ca时,合金的抗拉强度为134 MPa,伸长率为30.6%。

等通道转角挤压Al-Mg_2Si合金的组织与性能研究

研究Al-Mg2Si合金经250℃等通道转角挤压后的微观组织与力学性能。维氏硬度及拉伸力学性能测试结果表明:经4道次ECAP挤压后,Al-Mg2Si合金的硬度、抗拉强度和延伸率均显著提高;8道次挤压后合金的塑性进一步提高,但其硬度和抗拉强度却有所下降。扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析表明:经ECAP挤压后,原汉字状或骨骼状Mg2Si相显著碎化,且挤压道次越多,Mg2Si相的破碎效果越明显,合金组织也不断细化。对合金经较多道次挤压后硬度及抗拉强度反而有所下降的原因进行了分析。

钛铝基合金渗硅层结构及抗高温氧化性能初探

研究了钛铝基合金固体渗硅后的渗层结构、抗高温循环氧化性能。结果表明 :钛铝基合金固体渗硅后表层形成主要由Ti5Si3 、Al2 O3 和Al3 Ti、TiSi2 、Si构成的复合渗层 ,该复合渗硅层有效阻止了高温氧化过程的进行 。

等通道转角挤压Al-10Mg-4Si合金的组织与性能研究

在250℃下以Bc路径对Al-10Mg-4Si合金进行4道次和8道次的等通道转角挤压,以求达到改善合金组织和提高合金力学性能的目的。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对挤压前后的微观组织分析表明:铸态合金基体晶粒比较粗大,第二相Mg_2Si以粗大的汉字状或骨骼状分布于基体晶界处;经ECAP挤压后,基体晶粒得到细化,原粗大的汉字状Mg_2Si被碎化为短棒状或多边形状颗粒,并呈一定的弥散分布。室温拉伸测试结果表明:ECAP4道次挤压后,合金的抗拉强度和伸长率由铸态的166MPa、1.64%提高为322MPa、21.7%;ECAP 8道次挤压后,合金的伸长率继续提高为24.7%,但抗拉强度下降到293MPa。

等通道挤压对Mg-12Al-0.7Si-0.09Sr镁合金组织与性能的影响

研究了Mg-12Al-0.7Si-0.09Sr镁合金在等通道挤压过程中微观组织与力学性能随着挤压道次的变化行为。结果表明,随着挤压道次的增加,基体晶粒不断细化。6道次细化效果最佳,从铸态约80μm细化至约6μm,连续网状分布的β-Mg17Al12相被挤碎至约3μm,Mg2Si相破碎至约2μm;8道次挤压后平均尺寸约为2μm。室温抗拉强度和伸长率分别为6道次和8道次挤压后达到最高,数值分别为316MPa和5.48%,高温(200℃)抗拉强度和伸长率则为2道次和6道次挤压后最佳,数值分别为223MPa和46.1%。

等通道转角挤压工艺有限元分析

用SOLIDWORKS建立等通道转角挤压(ECAP)的几何模型,用有限元软件DEFORM-3D对不同摩擦系数、不同冲头速度时的挤压过程进行了模拟,获得了相应的应变场以及载荷行程曲线,得到了模具的应力分布。模拟结果表明:变形区域集中在两个通道的相交部分;等效应变速率与冲头的运动速度成正比;摩擦系数对应变的分布和变形载荷有较大影响;在一定的摩擦条件下,完成ECAP所需的变形抗力与材料流动应力成线性关系;当通道表面粗糙度Ra为1.6μm时,模具危险点工作应力不会超过变形体流动应力的4.5倍。

组织转变对Al-20%(Al-5Ti-1B)合金力学性能与导电性能的影响

采用纯铝中加20%的Al-5Ti-1B制备了Al-20%(Al-5Ti-1B)合金,并在550℃固溶12h后进行1道次室温等径角挤压试验。运用金相显微镜和扫描电镜等研究了合金微观结构的变化,测定了合金不同状态下的导电率和硬度。对铸态和挤压态合金进行了室温拉伸试验。研究了组织转变对合金力学性能与导电性能的影响。结果表明,等径角挤压可以细化晶粒,改善第二相颗粒分布的均匀性,提高Al-20%(Al-5Ti-1B)合金的力学性能和导电性能。与铸态合金相比,等径角挤压后的合金屈服强度由195 MPa增加到245 MPa,提高了13.4%;硬度由26.37 HV增大到44 HV,提高了66.85%;导电率由49.63%IACS增加到51.8%IACS,提高4.4%。