喷射成形7075铝合金的微观组织与力学性能

采用喷射成形工艺制备 7075 铝合金沉积坯,并对材料进行塑性变形和 T6 峰值时效热处理。测试和分析材料在不同制备状态下的力学性能以及微观组织和拉伸断口特征,系统研究喷射成形工艺对 7075 铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:喷射沉积态 7075 铝合金的晶粒呈等轴晶状,尺寸细小均匀;与铸态组织相比,第二相沿晶界分布,且在晶粒内部以针状和球状大量存在,Mg、Zn 元素的分布更均匀,偏析情况明显改善,但材料内部存在一定量的细小孔隙;且合金的拉伸断口呈河流花样,属脆性断裂。喷射沉积态合金经过塑性变形致密化后,抗拉强度提高至 529 MPa。T6 热处理可以进一步提高材料的力学性能,抗拉强度达到 642 MPa,伸长率提高到 8.36%。

喷射成形7075铝合金钻杆的摩擦性能研究

采用喷射成形技术制备出晶粒细小组织均匀的7075铝合金坯料,平均粒径约10μm;把坯料半固态挤压成圆管,挤压温度为520℃,再进行固溶+时效处理,固溶温度490±5℃,保温时间1.5 h,冷却介质为水(室温);时效温度190±5℃,保温时间12 h。采用高温摩擦磨损试验仪,在干摩擦条件下分别测试载荷和速度对摩擦系数和磨痕的影响。实验结果表明:干摩擦条件下,磨损量和摩擦系数随着载荷和速度增大而增大,载荷比速度对磨损量和摩擦系数影响更大。磨损机理:当载荷小于临界值15 N,磨损机制以塑性变形主导,由塑性变形转变成犁沟推挤和剥层磨损。当载荷大于15 N磨损机制以氧化磨损主导,由塑性变形转变成氧化磨损和剥层磨损。当速度小于临界值600 r/min,磨损机制以塑性变形为主导,速度越大材料软化越强,塑性变形引起的犁沟效应越强。当速度大于600 r/min,磨损机制以氧化磨损和剥层磨损为主导,由轻微磨损到严重磨损再到轻微磨损的转变。

固溶处理对喷射成形7055铝合金组织及性能的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术、常温拉伸、剥落腐蚀试验等研究了固溶处理对喷射成形7055铝合金组织和性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,合金中粗大第二相面积分数逐渐减小,AlZnMgCu相和Al_(2)CuMg(S)相基本回溶,只残留少量的Al_(7)Cu_(2)Fe相,亚晶尺寸和再结晶面积分数随着固溶温度的升高和固溶时间的延长而增大,导致抗拉强度先增大后减小。合金经470℃固溶处理2 h+时效处理后,抗拉强度、伸长率和剥落腐蚀性能分别为613.4 MPa、8.9%和EB+级。喷射成形7055铝合金的静态再结晶机制包括“原有晶界弓出机制”和“亚晶合并机制”。

工艺参数对铸态7075铝合金管旋压成形强度的影响

工艺参数对铸态7075铝合金管旋压成形强度的影响至关重要。本文以抗拉强度与屈服强度作为成形质量指标,系统地分析了压下量、预热温度、进给比和摩擦条件等工艺参数对铸筒旋压件强度的影响。结果表明:随着压下量的增加,管的抗拉强度与屈服强度增加;随着预热温度的上升或者进给比的增加,管的抗拉强度与屈服强度先增加后减少;随着摩擦系数的增加,管的抗拉强度与屈服强度先增加后减少,但变化不明显。

温度对喷射成形7075+TiC铝合金触变成形的影响

采用Gleeble-1500热模拟机,对原位反应喷射成形7075+TiC铝合金进行半固态压缩变形,通过扫描电镜观察其变形后纵横截面的组织,用Imagetool软件及平均截线法统计晶粒尺寸.研究表明,晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大,对应580-620℃的变形温度,晶粒尺寸分布范围为10-21μm;当变形温度为610℃,变形速率为1 s-1时,合金表现出良好的半固态触变成形性能.

喷射成形7075+TiC铝合金的半固态组织研究

制备具有不同原位TiC颗粒含量的喷射成形7075铝合金,在610℃和620℃二次加热并保温30min,淬火固定其半固态组织后采用扫描电镜进行观察,利用平均截线法统计其平均晶粒尺寸,分析不同颗粒含量对喷射成形7075铝合金半固态组织的影响规律。结果表明,当原位TiC颗粒含量达到2.91％(体积分数,下同)时已经产生良好的钉扎效果,使得合金基本保持喷射成形组织特征,能够满足后续的半固态成形工艺要求,与7075铝合金相比,抗拉强度提高4.2％,TiC颗粒的含量减少至1.73％和1.15％时,局部区域发生晶粒的异常长大现象,使合金组织的均匀化程度下降。

喷射成形7075铝合金欠时效回归再时效热处理

采用透射电镜、拉伸测试等方法,研究欠时效回归再时效处理对喷射成形7075铝合金显微组织和力学性能的影响,并与单级峰值时效和常规回归再时效处理相比较。结果表明,采用120℃×12h欠时效预处理比120℃×24h峰值时效预处理更有利于在回归处理后合金晶内析出相的回溶,回归处理过程可使合金晶界析出相充分断开,再时效后晶内的析出相细小弥散,合金抗拉强度和屈服强度分别为776和723MPa,均高于T6峰值时效和常规回归再时效水平。

喷射成形7075合金回归再时效处理的组织和抗应力腐蚀性能

喷射成形7075铝合金是典型的时效强化合金,通过T6处理可得高强度,但其抗应力腐蚀开裂(Stress corrosion cracking,SCC)等性能较差;T7处理虽可改善抗SCC性能,但合金的强度却损失严重。为此,采用常温拉伸测试、电导率测试和透射电镜观察等手段,研究4种回归再时效(Retrogression and re-ageing,RRA)处理对喷射成形7075铝合金显微组织及抗SCC性能变化的影响,分析探讨RRA处理与合金性能变化之间的关系。结果表明,合金经200℃/10 min回归和再时效处理,抗拉强度和电导率均较好,分别是748 MPa和22.8 MS/m;随着回归处理的进行,基体中的GP区和η′相逐渐回溶,当200℃回归处理超过10 min,合金晶粒内再次析出η′相,使合金强度小幅上升;回归过程中η′相先回溶再析出,因此不同回归状态下RRA处理后的合金晶内组织形貌差异较大。RRA处理后晶内大量再析出的η′相与晶界处粗化并断开的η相可以在保持合金高强度的基础上显著改善其抗SCC性能。

喷射成形Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的组织与性能

利用喷射成形工艺制备了Al Zn Mg Cu系高强铝合金材料 ,研究了热挤压工艺与热处理工艺对材料微观组织与力学性能的影响。在峰时效的情况下材料表现出了高的力学性能指标 ,抗拉强度达到 75 4MPa ,屈服强度达到 72 2MPa ,断裂延伸率达到 8% ,与采用传统铸造变形工艺制备的同类合金相比 (σb≥ 6 10MPa,σ0 .2 ≥ 5 80MPa ,δ≥ 4% ) ,性能有了明显的提高。合金性能的提高与其基体中呈弥散分布的Mg7Zn3 相有很大的关系 。

喷射成形Al-Fe-V-Si系耐热铝合金的制备工艺和性能

采用喷射成形方法制备了不同成分的Al Fe V Si耐热铝合金 ,对喷射成形工艺参数进行了优化 ,对沉积坯件的热挤压工艺进行了探索 ,对材料的组织进行了分析 ,并对不同成分材料的性能进行了比较。结果表明 :当喷射成形工艺参数选择合理时 ,沉积坯件具有良好的成形性与致密度 ,在随后的热挤压过程中 ,通过较低的挤压比即可使材料达到全致密 ;沉积坯件热挤压温度的降低有利于使材料获得更高的力学性能 ;同时 ,通过对合金成分的优化 ,可以获得加工和使用性能更加优良的Al Fe V

喷射成形7055铝合金的显微组织和力学性能

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备了7055铝合金的大规格喷射成形锭坯。通过显微组织分析和力学性能测试，研究工业规格喷射成形7055铝合金的初始组织、挤压工艺及热处理制度对显微组织和力学性能的影响。结果表明，喷射成形7055铝合金锭坯规格可达d260mm×1600mm，晶粒为等轴状，粒度宏观均匀，主要在20-30μm，组织无明显宏观偏析，锭坯致密度达到98．2％。喷射成形态材料的T6态σb为500-543MPa，显示控制往复喷射成形铝合金锭坯冶金质量优越。喷射成形锭坯经过小挤压比变形后达到全致密，大规格产品的T6态纵向σb提高到745MPa，δ为12．8％。

热处理对喷射成形超高强Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的影响

研究了2种不同热处理方式对喷射成形超高强度Al Zn Mg Cu系铝合金的显微组织和力学性能的影响。观察了沉积态、挤压态、固溶及时效处理后样品的显微组织,对经时效处理的样品进行了力学性能测试。结果表明:沉积态合金晶粒均匀细小;挤压态合金存在大量的第二相颗粒,为富铜相;固溶处理后,合金出现了再结晶现象。在T6条件下,采用常规470℃单级固溶和时效处理,其抗拉强度仅为710MPa,延伸率为6.5%;采用双级固溶和时效处理,其抗拉强度超过800MPa,延伸率达到9.3%。

喷射成形制备Al-Zn-Mg-Cu系高强高韧铝合金的研究

采用喷射成形技术制备了Al Zn Mg Cu系高强高韧铝合金 ,对喷射成形工艺参数进行了优化 ,对沉积坯件的热挤压工艺、热处理工艺进行了探索 ,对材料的组织进行了分析并对不同状态的材料性能进行了比较。结果表明 :当喷射成形工艺参数合理时 ,沉积坯件具有良好的成形性与致密度 ,在随后的热挤压过程中 ,通过较低的挤压比即可使材料达到全致密 ;沉积坯件热挤压温度的降低有利于使材料获得更高的力学性能 ;同时 ,通过对合金热处理的优化 ,可以获得加工和使用性能更加优良的Al Zn Mg

喷射成形6061铝合金的热处理工艺

对喷射成形6061铝合金的热处理工艺进行研究,采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等研究固溶温度、时效温度和时效保温时间对合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随固溶温度的升高,合金硬度也随之升高,而其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率则先增大后减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增大后减小,断后伸长率却一直减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度曲线随时效温保温时间的延长呈驼峰状变化,断后伸长率则变化不大,只在17 h时有所增大;喷射成形6061铝合金的最佳热处理工艺为530℃固溶1 h+175℃时效8 h。

Zn含量对喷射成形7×××系高强铝合金组织与性能的影响

采用喷射成形技术制备了不同Zn含量的7×××系超高强铝合金,研究了Zn含量对材料的显微组织及室温力学性能的影响.结果表明:喷射成形工艺可显著细化晶粒,有效抑制合金内的偏析,获得细小、均匀的等轴晶组织,采用相同工艺制备的不同Zn含量的材料的晶粒尺寸为10～20μm.喷射成形制备的7×××系超高强铝合金中的主要组成相为:α(Al)、六方晶格的MgZn2、四方晶格的Al2Cu和面心斜方晶格的Al2CuMg.Zn含量在9.5%～11.5%时,经过适当的热处理,材料的强度可以达到800 MPa以上.综合考虑材料的组织和性能,确定喷射成形7×××系铝合金中的Zn含量应控制在9.5%～11.5%.

喷射成形技术制备高性能铝合金材料

采用喷射成形技术制备了过共晶Al-Si系高强耐磨铝合金和Al-Zn系(7000系)超高强铝合金,并对上述喷射成形材料的组织、性能进行了研究。结果表明,喷射成形材料与传统铸造材料或铸造变形加工材料相比,基体组织被显著细化、析出相尺寸更为细小且分布更加均匀、各种析出相的宏观和微观偏析得到了有效控制,从而使其各项力学性能得到了明显的提高。还同时介绍了上述喷射成形高性能铝合金在工业发达国家中的大规模应用情况,以及我国的应用开发现状。

喷射成形工艺参数及热挤压制度对8009耐热铝合金的组织及性能的影响

采用喷射成形方法制备了Al 8.5Fe 1.4V 1.7Si( 80 0 9)耐热铝合金 ,研究了喷射成形工艺参数及沉积坯件的热挤压工艺对材料的微观组织及性能的影响。结果表明 :喷射成形工艺能够有效地抑制 80 0 9合金中粗大的富铁相的析出 ,获得均匀细小的组织 ;当喷射成形工艺参数选择适当时 ,沉积坯件具有良好的成形性与致密度 ,在随后的热挤压过程中 ,通过较低的挤压比即可使材料达到全致密。合金经过热挤压后 。

Al_(10)Zn_(2.9)Mg_(1.7)Cu超高强铝合金的喷射成形制备研究

采用喷射成形技术制备了Al1 0 Zn2 .9Mg1 .7Cu高强高韧铝合金沉积坯件 ,研究了喷射成形制备过程中各工艺参数对沉积坯件的成形性、显微组织、致密度的影响 ,确定了适当的工艺参数 ,研究了沉积坯件的热挤压及热处理工艺 ,对材料的组织进行了分析并对不同状态的材料性能进行了比较。研究结果表明 :当喷射成形工艺参数合理时 ,沉积坯件具有良好的成形性与致密度 ,在随后的热挤压过程中 ,通过较低的挤压比即可使材料达到全致密 ;通过对合金进行适当的热处理 ,材料的极限抗拉强度达到 810MPa ,同时延伸率保持在 8%～ 11% ,该材料是一种理想的轻质高强结构材料。

喷射成形快速凝固技术在铝合金中的应用

喷射成形作为一种新兴的快速凝固技术，已经被广泛地应用于研制和开发各种高性能的快速凝固材料，近年来发展非常迅速。叙述了喷射成形技术在高强铝合金系，高比强、高比模量Ａ１－Ｌｉ合金系，耐热高强Ａ１－Ｆｅ合金系及铝基复合材料等方向的研究概况及应用；着重讨论了该技术对不同系列铝合金的组织和性能的影响。

喷射成形Al-Fe-V-Si系耐热铝合金的数值模拟及组织分析

利用数值模拟方法模拟了在喷射成形Al Fe V Si系耐热铝合金过程中雾化液滴的飞行状态及凝固行为 ,给出了不同尺寸雾化液滴的冷却速度和固相分数随飞行距离的变化规律 ,并对雾化颗粒的形貌组织进行了观察分析。在雾化颗粒中观察到了尺寸在 1～ 10 μm的第二相 ,能谱及XRD分析表明这种第二相为Al12 (Fe ,V) 3