α+β钛合金不同条件下力学行为和微观组织研究

采用配置环境温箱的万能材料试验机、扫描电子显微镜,研究α+β钛合金在不同温度和应变率条件下的力学行为和微观组织。研究结果表明,α+β钛合金在热轧状态下的显微组织表现出明显的双态组织特点。初生αp相的体积分数和等效直径与温度和应变率成正相关。次生αs相的长宽比与温度和应变率成负相关。在所有温度和应变率条件下,α+β钛合金均表现出负应变率敏感性和负温度敏感性。α+β钛合金均发生断裂,总体呈现韧脆混合的断裂机制。

共晶Si形貌对A356铝合金动态、准静态压缩力学性能及氢脆的影响

共晶Si形貌与A356铝合金的动态、准静态压缩变形下的力学性能及抗氢脆性能的影响密切相关。因此文章通过Material Test System(MTS)及霍普金森压杆(SHPB)测试变质前后A356铝合金的动态/准静态压缩力学行为,并采用电化学充氢方法研究合金的抗氢脆性能。结果表明,准静态压缩变形后,合金中板状共晶Si垂直于压缩方向破裂成颗粒状。细化后的共晶Si提高了合金的塑性,延缓了合金的失效。而动态压缩变形后,板状共晶Si变形不均匀,并且碎成块状的共晶Si的尖端在压缩过程中会切割基体,导致其附近出现裂纹等缺陷。随着应变速率增大,铸态A356合金的屈服强度及抗压强度逐渐增大,合金具有一定的应变速率敏感性。变质后,共晶Si得到细化,增大了Al/Si接触面积,共晶Si捕获原子氢后降低了其与基体的连结,导致合金在拉伸变形过程中裂纹更易沿其扩展,并且细化后的共晶Si会进一步降低合金的抗氢脆性能力。其中细化后残存的块状共晶Si在捕获原子氢后会出现脱粘现象,易成为裂纹萌发点。

Evolution of microstructure of aluminum alloy hollow shaft in cross wedge rolling without mandrel

During the process of cross wedge rolling of aluminum alloy hollow shaft, the evolution of its microstructure has an important influence on the mechanical properties of the rolled piece. In order to obtain the microstructure evolution law of aluminum alloy hollow shaft in cross wedge rolling without mandrel, a finite element model is constructed through the finite element software Deform-3D. The influences of rolling temperature, sectional shrinkage,spreading angle and forming angle on the average grain size of rolled piece are studied by numerical simulation of microstructure evolution. The cellular automata method reveals the inherent relationship between the process parameters and the evolution of the microstructure, and provides a reference for optimizing the rolling process parameters of aluminum alloy hollow shafts and improving the forming quality. The results show that the average grain size of the rolled piece increases with the increase of the rolling temperature, decreases with the increase of the sectional shrinkage,and decreases first and then increases with the increase of the spreading angle, and changes little with the increase of the forming angle.

电沉积Ni-W纳米晶镀层制备与显微硬度研究

采用直流电沉积方法在Cu基体表面制备Ni-W纳米晶镀层,研究了电沉积过程中电流密度、pH值和温度对镀层物相结构和力学性能的影响。结果表明,W含量和镀层显微硬度随着电流密度和温度的增加而逐渐增加。对电沉积层进行不同温度下的真空热处理,研究了热处理温度对Ni-1.3%W和Ni-29%W两种合金镀层晶粒尺寸和硬度的影响,发现W含量的增加显著抑制了镀层的晶粒粗化过程。在固溶强化效应的作用下,Ni-29%W热处理前的显微硬度明显高于Ni-1.3%W。经过200℃真空热处理后Ni-1.3%W显微硬度显著增加并高于Ni-29%W,这可能是固溶在Ni里的W发生扩散和偏析,钉扎晶界引起的。合金在较高温度真空热处理后出现显微硬度下降主要是由于晶粒粗化引起的。