钛合金体育器材的低周疲劳行为研究

对比分析了热轧态和不同时效态Ti-6Al-4V合金的显微组织和疲劳性能。结果表明,相同时效时间下,试验合金在时效温度为500℃时取得硬度最大值;500℃时效态合金中出现了次生α相,且时效12h后合金中次生α相数量更多、分布更加均匀;在相同的循环周次下,时效态合金的循环应力幅值都要明显高于热轧态,且时效12h时的循环应力幅值最高;当外加总应变幅增加至1.0%~1.4%时,时效态合金的疲劳变形初期的循环应变软化速率要低于热轧态;在外加总应变幅为0.4%~1.4%时,时效态合金的疲劳寿命都要高于热轧态;时效态试验合金的疲劳强度系数、疲劳强度指数、疲劳延性系数、疲劳延性指数都高于热轧态,且在500℃/12h时取得最大值,这主要与时效处理后合金中析出了数量较多且弥散分布的次生α相有关。

铝合金车轮弯曲试验疲劳寿命预测研究

弯曲疲劳试验是汽车车轮三项性能试验中失效频率较高的一项。文中建立弯曲试验的有限元模型,使用I-DEAS有限元分析软件进行静力分析,分别采用名义应力法和局部应力应变法,结合Manson-Coffin、Simth-Waston-Topper损伤公式预测铝合金车轮弯曲试验的疲劳寿命。通过与某型16×6.5J车轮试验对比,证明Simth-Waston-Topper方法预测铝合金车轮弯曲疲劳寿命更接近试验寿命。

新型泡沫铝的制备及其孔结构的控制

发展了一种高压渗流铸造法制备孔结构可控的新型泡沫铝．推导出孔结构参数的计算公式，并据此提出孔结构参数的控制和测量方法．

铝合金焊接接头的低温断裂性能COD研究

为研究2A14T6铝合金焊接接头(焊缝/熔合线/热影响区/母材)的低温(77K/4.2K)断裂韧度,文中采用三点弯曲法,通过自主研制的低温位移传感器及力学测试系统,得到重要的低温裂纹张开位移(crack-tip opening displacement,COD)性能参数,并结合断口的微观结构具体分析形貌与断裂韧度的关系。研究结果表明,该测试系统能有效测量材料的低温裂纹张开位移参数δ;低温下断裂韧度为热影响区>母材>熔合线>焊缝;对低温断口的微观形貌观察显示,韧窝大而深的微观结构对应低温抵抗裂纹开裂能力强、韧性好。

真空时效过程中常温冷轧2024铝合金微观结构演变

利用透射电子显微镜(TEM)系统地研究了常温大应变量冷轧的2024铝合金真空时效过程中析出相的类别、形态、尺寸和分布。结果发现,大应变量时效样品中析出相的演变序列不同于T351态样品。冷轧改变了合金样品时效时析出过程,激发Ω相析出。冷轧态合金时效时的析出序列为:SSSS→S(S’)相→Ω相。

两种7050铝合金厚板的组织与性能

对两种61mm厚的7050-T7451铝合金板材进行对比分析,探讨工艺-组织-性能的关系。采用光学显微镜、扫描电镜进行组织观察,并进行室温拉伸、断裂韧性、剥落腐蚀等性能测试,实验表明:两种板材的综合性能均满足AMS 4050H标准的指标要求,但一种板材的强度、断裂韧度略低于另一种相同规格的板材,而剥落腐蚀性能略好。两种产品性能差异的主要原因在于,更系统的工艺控制使板材保持较好的组织均匀性、较小的再结晶比例,仅残留较少的小尺寸且均匀分布的Al7Cu2Fe相,基本无Al2Cu Mg相。

间隙原子对α-Ti理论强度和体积模量影响的第一性原理理论研究

采用第一性原理的离散变分原子簇方法计算了α-Ti+间隙原子体系的电子结构、总能及结合能.研究了结合能随单胞体积的变化规律,依据此规律研究了间隙原子对α-Ti体积模量和理论强度的影响.计算结果显示结合能随间隙原子B,C,N及O的固溶而降低,但随H原子的固溶而增加.C,N及O增加体积模量和理论强度,而H和B则降低体积模量和理论强度.

退火热处理对增材制造AlSi10Mg合金宏观和微观变形行为的影响

增材制造AlSi10Mg合金存在显著的残余应力,对零件的形状尺寸精度、服役安全性和抗腐蚀性能等产生不利影响。在实际应用中,对残余应力敏感的应用需采用去应力退火以消除残余应力。然而,目前对增材制造AlSi10Mg合金退火后力学特性的理解还停留在宏观层面。为了更深入地揭示其微观力学行为与内在机制,本工作利用同步辐射X射线衍射技术,对合金进行原位变形研究,分析Al和Si相的晶格应变应力演化,明确各物相对合金加工硬化率的具体贡献,并对位错密度的演变进行了量化分析,从而阐明了退火热处理对增材制造AlSi10Mg合金载荷传递行为与位错行为的影响。