高熵硬质合金WC-AlCo_(0.4)CrFeNi_(2.7)的制备及表征

以气雾化法制备的AlCo_(0.4)CrFeNi_(2.7)高熵合金粉末和碳化钨(WC)分别作为粘结相和硬质相,采用放电等离子烧结制备高熵硬质合金,研究了粘结相含量和烧结温度对硬质合金的微观结构和力学性能的影响。结果表明,粘结相占比为10%(质量分数)经1300℃烧结的高熵硬质合金具有最佳力学性能,硬度和断裂韧性分别为1575HV_(30)、9.2 MPa·m^(1/2)。相对于粘结相含量对合金性能的影响,烧结温度的影响效果更显著;两者分别通过影响WC晶粒大小、相对密度以及有害的脆性金属间化合物的生成来影响高熵硬质合金的力学性能。

剧塑性变形制备超细晶/纳米晶结构金属材料的研究现状和应用展望

综合目前剧塑性变形方法制备超细晶及纳米晶结构金属材料的研究现状,介绍等通道转角挤压、高压扭转、累积叠轧焊、多向锻造等剧塑性变形方法及其特点与原理;探讨剧塑性变形金属材料的组织演变和晶粒细化机制;分析金属材料经剧塑性变形后强度与延展性的变化趋势,及其对超塑性变形的影响规律;展望剧塑性变形方法对金属材料应用的前景。

7B04铝合金超塑性变形行为

针对7B04铝合金开展了变形温度为470~530℃,应变速率为0.0003~0.01s^(-1)的高温超塑性拉伸实验,研究了材料的超塑性变形行为和变形机制。结果表明,7B04铝合金的流动应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而逐渐减小,伸长率随之增加;在变形温度为530℃,应变速率为0.0003s^(-1)时,7B04铝合金的伸长率达到最大1105%,超塑性能最佳;应变速率敏感性指数m值均大于0.3,且随变形温度的升高而增加;在500~530℃的变形温度范围内,m值大于0.5,表明7B04铝合金超塑性变形以晶界滑动为主要变形机制;变形激活能Q为190kJ/mol,表明7B04铝合金的超塑性变形主要受晶内扩散控制;7B04铝合金超塑性变形中在晶界附近有液相产生,且适量的液相有利于提高材料的超塑性能。

工业铝合金汽车覆盖件的超塑成形研究

采用工业铝合金 5 1 82就一款汽车上的前挡泥板零件进行了超塑成形的试验研究。根据零件的形状特点确定使用超塑气压胀形工艺 ,并进行了模具型腔曲面设计和模具结构设计。应用数值模拟的方法对型腔曲面设计进行了优化 ,使预测出成形零件所需的变形量处在材料的变形能力之内。最终的成形试验结果表明 ,成形工艺和模具设计合理可行。

5A90铝锂合金超塑性变形机理的定量研究

通过聚焦离子束在5A90铝锂合金试样表面蚀刻微米尺寸高分辨网格,在温度480℃、初始变形速率1×10^-3s^-1的变形条件下,定量研究其超塑性变形过程中晶界滑移和晶内位错滑移对总变形的贡献量,并采用扫描电镜、电子背散射衍射观察合金超塑性变形的组织演变作为佐证。结果表明:位错运动在超塑性变形初期(ε<0.65)的贡献量约为60%~80%,为主要变形机制,在该阶段条带状晶粒逐渐细化和等轴化,平均晶粒尺寸减小约40%,晶粒转动作为协调机制;随着应变量的增大,发生明显的动态再结晶,晶粒尺寸开始增大,晶内位错滑移的作用逐渐减小,晶界滑移成为变形的主要机制。

MB26合金超塑性的研究

研究了新型高强度镁合金ＭＢ２６超塑性拉伸、压缩的变形行为。结果表明，热挤压态ＭＢ２６合金不经过任何预处理即具有很好的超塑性。超塑性拉伸时，在４００℃、ε０＝１．１７×１０－２ｓ－１的变形条件下δ＝１４５０％，σ＝８．７ＭＰａ，ｍ值为０．６；超塑性压缩时，在４００℃、ε０＝８．３×１０－３ｓ－１变形条件下，压缩真应变ε高达２．１８以上，σ＝１８ＭＰａ，ｍ值在０．４以上。

镁合金的超塑性与损伤定量分析

研究了轧制AZ31B镁合金板材的超塑性与空洞损伤,对拉伸试样在超塑性变形各阶段轴剖面的空洞进行了观察,通过对空洞演化的分析建立了空洞体积分数与变形程度的定量关系。研究结果表明:AZ31B镁合金板材在一定的变形条件下具有良好的超塑性;变形伴随着空洞的形核、长大,继而发生空洞的连接,导致材料断裂;空洞体积分数随着变形程度的增加呈指数规律变化。

Al-6Mg-0.2Sc铝合金高温力学行为研究

研究了Al-6Mg-0．2Sc超塑合金在200-500℃的高温力学性能，并对实验残样进行了微观组织分析。结果表明，Al-6Mg-0．2Sc合金在250～500℃区间内均具有一定的超塑性；在300～400℃超塑成形时强度较低，成形后制件使用性能较好，工程化条件下可选择使用；合金高温断裂机制由穿晶断裂向沿晶断裂转变的温度点在300℃附近，在此温度以下晶粒强度低于晶界强度，在此温度以上晶粒强度高于晶界强度。

航空材料在外科植入物骨关节假体中的应用

在现代材料科学与技术的发展历程中,航空材料一直扮演着先导和基础作用。航空材料中的高温合金(主要是钴基合金)、钛合金、不锈钢、陶瓷、高耐磨非金属等材料以其轻质、高强、高抗疲劳性、高耐热、高可靠性,并且具有良好的生物相容性等优良性能,已成为临床中较为理想的植入材料,并被广泛应用于外科植入物方面。国内外人工关节得以迅猛发展很大程度上依赖于航空材料在外科植入物骨关节假体中的应用。本文旨在介绍目前航空材料在外科植入物骨关节假体应用方面的常用材料、性能及使用要求。

镁合金板材超塑性成形极限的实验研究

通过超塑性刚性凸模胀形实验研究了AZ31B镁合金板材的超塑性成形极限。在变形温度为573K,初始变形速率为3.3×10-4s-1的条件下,建立了AZ31B镁合金板料成形极限实验曲线(FLC),并且得到无论在拉压变形方式或是在双向受拉变形方式下超塑性变形时,AZ31B镁合金板料发生集中性失稳的条件均是d2ε=0。

采用小弯曲半径弯头反向推直与正向推弯的管坯设计方法

采用数值模拟技术对小弯曲半径弯头(1D)进行反向推直以获得弯头推弯成形时管坯的近似尺寸,并进行优化;在此基础上,采用正向成形法对优化管坯进行推弯模拟与试验验证,最终得到较为精确的管坯尺寸。以管径为φ32mm×1mm的LF2M铝合金管材进行小弯曲半径弯头成形为例,首先对弯头产品尺寸进行反向推直模拟,获得推直管坯尺寸后,进行优化与正向推弯模拟验证,最终对优化的精确管坯进行推弯成形试验,结果显示:通过反向推直与正向推弯模拟相结合获得小弯曲半径弯头推弯成形管坯尺寸的方法具有较高的可靠性,并得到了管径为φ32mm×1mm的LF2M铝合金管材进行高难推弯成形时的管坯尺寸与成形零件。

固溶温度对2205双相不锈钢超塑性的影响

观察2205双相不锈钢固溶处理后的组织,并对组织中铁素体与奥氏体的两相比例进行统计分析;对2205双相不锈钢经过不同温度的固溶处理、冷轧变形后,在一定条件下进行恒温拉伸试验,观察研究材料的超塑性延伸率随着固溶温度和两相比例的变化规律。试验结果表明,当固溶温度从1050℃升高到1100℃时,奥氏体相所占比例变化不大,材料的延伸率变化也不明显;当固溶温度从1150℃增加到1350℃时,奥氏体相比例从42.76%降低到26.07%,铁素体与奥氏体的两相比变大,其延伸率也逐渐增大。冷轧变形量为80%的材料,其延伸率从560%增大到1690%;冷轧变形量为85%的材料,其延伸率从810%增大到1500%。

LY12铝合金在超塑性变形中的空洞行为

通过单向超塑性拉伸试验,研究了供应态LY12铝合金棒材超塑性变形中空洞的形成和发展过程及其应变速率对空洞演变的影响、空洞对超塑性变形能力的影响等。研究结果表明,供应态LY12铝合金在超塑性变形过程中产生的空洞主要是O型和V型空洞,分别产生于三叉晶界处、第二相粒子附近和晶界内,这些空洞可能导致晶界的不协调滑动;在低应变速率条件下,由于粘性层较厚,使晶界滑移很容易进行,LY12铝合金的超塑性变形能力较高,但试样断面上产生较多的空洞,使试样室温性能恶化;在高应变速率条件下,LY12铝合金具有较好的超塑性和室温性能。分析认为,在高应变速率条件下,晶界上的粘性层很薄,在晶粒的相互挤压和转动中很容易细化,使材料的超塑性变形能力增强;在超塑性变形中的空洞,可以看成是保证得到高塑性所必需的组织成分。一定程度的空洞并呈细小而分散状独立存在时,对晶界滑动是非常有利的。

PC/ABS合金研究进展

综述近年来国内外对PC ABS合金结构与性能等方面的研究进展 ,其中包括相容性理论的研究和相容剂的选用 ,以及合金的形态、加工条件、流变性能、共混组成与性能的关系等研究成果。并对该合金的发展前景作了简要分析和预测 ,认为此合金在国内塑料合金的工业开发。

镍基合金超塑成形与扩散连接技术研究进展

本文对镍基合金超塑成形与扩散连接技术的研究概况及取得的研究成果进行了综述 ,并根据镍基合金在航空航天中的应用情况 ,对镍基合金超塑成形 /扩散连接 (SPF/DB)技术在航空航天工业中的应用进行了探讨与展望。

5083铝合金低温超塑变形机理

采用温轧及退火的组合工艺对5083铝合金进行加工,在250℃下以1×10-3s-1初始应变速率对试样进行拉伸试验,并利用塑性异向性值R对试样拉伸过程中的颈缩现象进行分析,对拉伸过程中试样最大局部真应变处的TEM图像和电子衍射花样进行观察。结果表明:最大局部真应变值为1.31处的R值趋近于0.8,预测其颈缩不会恶化而得到不错的伸长率;随着拉伸的进行,晶粒尺寸增大而晶粒间的位错密度却减小,晶粒也从拉伸前的[110]及[112]织构组织转换成较散乱分布的晶粒取向。

基于Abaqus的铝合金汽车覆盖件快速超塑成形分析

以汽车引擎罩外板为例,运用Abaqus有限元分析软件建立铝合金汽车覆盖件快速超塑成形的有限元模型。通过对引擎罩外板进行快速超塑成形仿真分析,确定了成形工艺条件,为实际生产提供工艺指导,以减少模具设计和实际生产工艺的盲目性。

基于最大m值法的超塑性胀形最佳压力加载方式

采用最大m值法拉伸试验获得了随应变变化的最佳应变速率关系曲线,以控制钣金超塑胀形气压加载,使得板料变形集中部位的实际等效应变速率等于变化的最佳应变速率,而非等于恒应变速率拉伸获得的最佳应变速率定值,从而获得比目前基于恒应变速率超塑胀性更优良的成形性能。以2A12铝合金为研究对象,采用最大m值法拉伸实验获得其最佳应变速率关系曲线,以控制超塑性胀形,并与恒应变速率胀形进行比较;为改善壁厚均匀性,设计了正反胀形模具与工艺,并结合有限元软件MSC.Marc 2010,对整流罩进行单向和正反向胀形模拟,并进行实验验证。结果表明,对于单向胀形,基于最大m值法的简化应变速率胀形,其成形时间仅为760s,较恒应变速率胀形3 360s大幅缩短,而二者的减薄率分别为70.4%和70.9%,在降低减薄率的同时,极大的提高了胀形效率;基于最大m值法的简化应变速率正反胀形,零件最小壁厚为1.157mm,较基于最大m值法的简化应变速率单向胀形零件的最小壁厚0.887mm有一定程度增加,而不均匀性则由69.97%降为28.9%,有效改善了壁厚均匀性;实验证明,采用最大m值法的胀形件的最小壁厚有所提高,均匀性得到了有效改善,且壁厚分布与模拟结果相吻合。

Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)和Mg_(65)Cu_(20)Zn_5Gd_(10)基大块非晶合金的制备及其力学性能

利用铜模喷注法可以制备出直径为5 mm的Mg65Cu25Gd10的非晶合金,将Mg65Cu25Gd10的Cu用Zn部分代替后,制备出的Mg65Cu20Zn5Gd10合金的非晶形成能力(GFA)并未得到提高。在室温下,Mg65Cu25Gd10的非晶合金有很高的强度,而在玻璃转变温度附近,在温度大于403 K时,.ε=5×10-4s-1和2.5×10-4s-1两种应变速率下的流变应力小于100 MPa,塑性很好,非常适合塑性成型。

超塑性锌铝共晶合金成形工艺的研究

根据超塑性锌铝共晶合金的力学性能和超塑性变形特点的试验研究结果,分析制定了锌铝共晶合金塑料模成型镶件的成形工艺参数.发现在300℃及小于40MPa的成形温度和成形压力下,可获得形状符合要求的超塑成形模具镶块,同时其镶块具有较高的力学性能:HB100,σb>370MPa,σ0.2>300MPa.