原位TiC颗粒对喷射沉积7093铝合金微观组织的影响

采用喷射沉积及原位反应喷射沉积方法制备7093铝合金及7093+TiC铝合金,研究试验合金420℃热挤压及不同固溶处理后的微观组织和力学性能。探索原位TiC颗粒对喷射沉积7093铝合金组织的影响。结果表明,原位TiC颗粒能够提高喷射沉积7093铝合金的再结晶温度10℃,当固溶温度达到490℃时,7093+TiC铝合金中的富Cu颗粒基本溶解,但并未出现过烧现象。采用450℃×3h+480℃×3h+120℃×24h的制度处理后,7093+TiC铝合金的抗拉强度达754 MPa,伸长率达7.1%。

喷射沉积高硅铝合金显微组织及形成机理

研究了喷射沉积Al 2 0 %Si及Al 30 %Si合金坯料的显微组织及形成机理。结果表明 ,两种合金的喷射沉积态组织为细小的团块状Si均匀地分布于基体α上 ,没有共晶组织出现。形成该组织特征的机理是由于在沉积阶段凝固过程中合金发生了离异共晶 ,在雾化阶段大的冷却速度下形成的大量Si相核心以及在沉积阶段相对较低的冷却速度为这一过程提供了动力学条件。通过自行设计的沉积阶段凝固的模拟实验 ,对这一机理进行了验证 ;另外 ,还对Si相的形态。

多层喷射共沉积法制备6066铝合金／SiC颗粒复合材料

采用多层喷射共沉积工艺制备６０６６铝合金／１５％ＳｉＣ颗粒复合材料，得到了增强颗粒分布均匀、增强颗粒与基体界面洁净、基体冷凝速度高的沉积坯，沉积坯经挤压后进行Ｔ６状态处理，其力学性能为σｂ＝６４０ＭＰａ，σ０．２＝５１０ＭＰａ，Ｅ＝１３３ＧＰａ，δ＝９．４％。

半固态喷射沉积TiC_p／7075铝合金的晶粒长大规律

采用原位反应喷射沉积法制备TiC_p／7075半固态铝合金坯料,在600℃保温10—60 min,研究半固态二次加热过程中合金的晶粒长大规律,并与喷射沉积7075铝合金进行对比分析,结果表明,添加原位TiC颗粒后,合金的晶粒长大指数由2增加到3,晶粒长大速率明显减慢,其原因是添加TiC颗粒后合金晶粒长大激活能增加1倍左右,使得合金的晶粒长大更加困难,显示出原位TiC颗粒对喷射沉积7075铝合金的晶粒长大具有显著的抑制作用。

喷射沉积高硅铝合金的半固态触变成形

研究了喷射沉积高硅铝合金在半固态触变成形过程中的规律。结果表明 :喷射沉积Al 2 0 %Si,Al 30 %Si,Al 30 %Si 2 %Ni,Al 30 %Si 2 %RE和Al 30 %Si 2 %Ni 2 %RE具有良好的半固态触变成形性能 ;半固态挤压压力比固态挤压压力明显降低 ,喷射沉积快速凝固形成的细小硅相 ,使其半固态浆料具有很好的流动性和充填性能 ,半固态组织中未熔α使半固态坏料具有良好的形状保持性。触变成形后微观组织更加均匀 ,致密度大幅度提高。

大尺寸喷射沉积耐热铝合金管坯楔压致密化与力学性能

基于多道次局部小变形累积致整体成型的工艺思路,采用一种新型的楔形压制工艺,对大尺寸Al-Fe-V-Si耐热铝合金喷射沉积管坯进行有效致密化,压制出尺寸为douter330mm×dinner314mm×78mm及douter330mm×dinner312mm×113mm的力学性能良好、整体均匀致密、外形圆整的耐热铝合金管材,并对楔形压制的致密化规律及其合金的组织与性能进行研究。结果表明:不锈钢包套在楔形压制过程中可以适当增大静水压力,并改善管坯的温度均匀性,使管坯中的孔洞显著锻合,材料的有效承载面积增加,沉积坯中的弱界面和层状组织得到有效改善,从而使其成形性能得以提高;当楔形压制的变形程度为50.4%时,管坯的力学性能及相对密度由沉积态的σb=125MPa,δ=15%,82%分别提高到301MPa,9.3%及99.3%。该工艺适合于加工大尺寸多孔金属管坯,具有经济、实用的优点及较好的工业应用前景。

喷射沉积5A06铝合金热压缩变形的流变应力行为

采用Gleeble-1500热模拟机对喷射沉积5A06铝合金进行等温热压缩实验，变形温度为300～500℃，应变速率为5×10^-4～5×10^-1s^-1，最大变形程度为50％。结果表明：喷射沉积5A06铝合金热压缩变形流变应力受变形温度和应变速率的强烈影响，可以用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数形式进行描述。在本研究条件下，喷射沉积5A06铝合金热压缩变形时的热变形激活能Q及应力指数n均随着应变的增加而减小。根据Zener-Hollomon本构方程得出的流变应力拟合值与实测值吻合较好。

多层喷射沉积6066铝合金半固态挤压

采用多层喷射沉积技术制备６０６６铝合金（Ａｌ１．３７Ｓｉ１．３７Ｍｎ０．７７Ｃｕ）锭坯，研究了后续半固态挤压工艺的可行性，及其对材料组织与性能的影响。结果表明，多层喷射沉积６０６６铝合金的平均晶粒度约为１５μｍ，呈等轴晶；在固相线以下退火４０ｍｉｎ后，组织无明显粗化，在半固态发生的晶粒长大符合Ｏｓｔｗａｌｄ晶粒粗化动力学方程，半固态典型组织为球形或近球形的固体颗粒分布于液相中，为适宜于半固态加工的搅溶组织。半固态挤压成形力约为传统热挤压的１／３，挤压件具有良好的第二相粒子分布状态，在Ｔ６热处理过程中组织发生再结晶，晶粒明显细化，二相粒子平均粒度由热挤压态的１μｍ增至２μｍ，体积分数有所增加，材料力学性能达到传统热挤压件水平。

喷射沉积耐热铝合金8009板坯轧制工艺及其对板材组织性能的影响

研究了喷射沉积Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si(8009)耐热铝合金板坯的轧制工艺,观察了轧制态板材的微观组织。实验结果表明:当变形程度达到60%左右,合金致密化阶段已基本完成;变形程度达到86.4%时,材料的相对密度为99%;合金金相组织微细均匀,未观察到明显的孔洞;成品板材在室温下σb=430MPa,δ=10%,350℃保温420s后测得σb=202MPa,δ=25.5%。

原位TiC颗粒细化喷射沉积7075铝合金组织的机理

采用原位反应喷射沉积法制备TiCP/7075(TiCP体积分数为2·91%)铝合金,观察其微观组织.应用I mage Tool软件及平均截线法统计平均晶粒尺寸,并与喷射沉积7075铝合金进行对比.发现前者的晶粒尺寸比后者减小50%左右,表明原位TiC颗粒对喷射沉积7075铝合金组织具有显著的细化作用.从形核的属性、速度以及过程的晶体学分析对其细化机理进行了解释.

喷射沉积电子封装用高硅铝合金的研究进展

微电子技术的飞速发展对电子封装材料提出更高的要求,传统电子封装材料已难以满足现代封装需要。新型喷射沉积电子封装用高硅铝合金以其组织细小均匀、各向同性、热膨胀系数低、热导率高、密度低,且具有良好的机械加工、涂覆性能以及焊接性能等优良的综合性能成为研究焦点。主要探讨高硅铝合金的喷射沉积制备方法、组织性能和研究动态,并对其发展前景进行展望。

喷射沉积高硅铝合金的显微组织研究

通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析等手段,对Al-22Si-4.5Fe-1.5Mg-4.5Cu合金的喷射沉积态、挤压态以及热处理态的微观组织进行了观察及分析.结果表明:沉积态中初生硅相细化,合金经热挤压后组织致密、晶粒细小,热处理后合金第二相颗粒数量增加,尺寸未见明显改变,合金主要由α-Al,β-Si,β(Al5FeSi),Al8Si6Mg3Fe,FeSi2,Al8Fe2Si等物相组成,热处理后新析出了细小的Al2Cu和Al2CuMg相,且以Al2Cu相为主.

喷射沉积铝合金材料研究现状与发展趋势

介绍喷射沉积技术的起源和发展,着重对Osprey工艺在国内外的研究状况进行较深入的讨论。根据目前喷射沉积技术的研究热点,主要介绍喷射沉积铝合金材料,如超高强/高韧铝合金、耐热铝合金、过共晶硅铝合金、电子封装Si-Al合金等新型高性能轻质材料的一些研究现状。展望了喷射沉积技术今后的发展趋势。

喷射沉积连续挤压2A12铝合金的微观组织形成模型

喷射沉积连续挤压技术是将喷射沉积和连续挤压两种先进技术进行有机结合而形成的一种快速凝固体材料连续成形新技术。在自行研制的喷射沉积连续挤压装置上制备了2A12铝合金棒材,在光学显微镜下观察到该棒材是由"帽状"的粗晶层和细晶层交替堆垛而成。结合喷射沉积坯的显微组织分析和物理模拟的结果,提出了"帽状"组织的形成模型,即片状喷射沉积坯在挤压筒内呈"S"形堆积,在模腔表面及挤压筒底部死区的作用下,中间金属的流动速度明显较两边快,在进料孔及模具内表面摩擦力的作用下,金属流动速度的差异进一步加剧,使得中间的层状坯料明显凸向挤出方向,致使喷射沉积连续挤压制品的显微组织呈"帽状"。片状喷射沉积坯内下层细晶区和中部粗晶区分别形成制品内的细晶层和粗晶层。

多层喷射沉积耐热铝合金管坯热流分析(Ⅰ)——雾化过程热流分析

建立了多层喷射沉积制备管坯的雾化过程热流模型,并对耐热铝合金熔滴在雾化飞行过程中与雾化气流的动能和热能交换进行了计算和分析.计算结果表明:①小直径熔滴在飞行过程中的平均冷却速度较大,其凝固可以在较短时间内完成;②不同直径熔滴飞行过程中的平均冷却速度均随飞行距离的增加而减小;③在0～0.2m的雾化距离内,直径为10～220μm的耐热铝合金熔滴平均冷却速度可以达到104K/s以上.

非致密喷射沉积耐热铝合金锭坯制备φ520/φ460mm管材过程数值模拟

采用DEFORM通用有限元软件对喷射沉积耐热铝合金非致密锭坯制备φ520φ/460 mm管材过程数值模拟,分析了镦粗、充型、反挤压过程中致密度、应变场以及挤压力的变化情况.通过挤压力和致密度大小的比较,计算机模拟结果与实验结果基本相符.

喷射沉积含锆镍超高强铝合金的组织与性能研究

采用喷射沉积技术制备Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.2Zr-0.3Ni铝合金,利用电子拉伸机和透射电镜等手段,研究不同挤压比、不同固溶温度下合金经120、130℃时效处理后力学性能与微观组织之间的关系。结果表明:合金经480℃×2h+120℃×24 h固溶与时效处理后,合金抗拉强度达到830 MPa,延伸率保持在7.5%;加入微量锆和镍后PFZ区变宽,并且晶界上黑色链状物相(GBP)中有微量Ni元素存在,有球形Al3Zr相出现在PFZ区周围;纳米级含Zr、Ni相的"钉扎"细晶作用、η′相和PFZ联合作用促使材料具有良好的综合力学性能。

多层喷射沉积制备大尺寸耐热铝合金管坯的研究

采用多层喷射沉积工艺制备出了尺寸为Φ6 30mm× 2 5 0mm× 80 0mm且质量较好的FVS0 812耐热铝合金管坯 ,通过挤压获得了性能优良的大直径管材 ,并对管坯和挤压后管材的力学性能和微观结构进行了检测和分析。分析结果表明 ,多层喷射沉积制坯过程中 ,熔滴在沉积面的冷却速度约 3.2× 10 4 K·s- 1～10 6 K·s- 1,熔滴凝固后在沉积坯中形成微细晶粒结构 (2 0 0nm～ 5 0 0nm)和弥散分布的纳米析出相Al12 (Fe ,V) 3Si(2 0nm～ 6 0nm) ,使得沉积坯挤压致密后具有优异的性能。

喷射沉积超高强铝合金自然时效行为分析

研究喷射沉积超高强铝合金的自然时效时间0.25,0.5,1,2,2.5,3 a的力学与组织行为。结果表明:在前2 a内,合金的抗拉强度和屈服强度随自然时效时间的延长而增强,最大抗拉强度达到810 MPa,而伸长率则从最初的11%减少到6%;自然时效2.5 a,合金的抗拉强度减少到750 MPa,而伸长率提高到10%;时效3 a后,合金的抗拉强度增强到800 MPa,伸长率降低到8%。

改善喷射沉积耐热铝合金板坯轧制成形性能的研究

喷射沉积Al 8.5Fe 1.3V 1.7Si(8009)耐热铝合金板坯是由基体金属和孔隙、少量颗粒边界的氧化膜组成的,微观组织缺乏良好的冶金结合,直接采用轧制使其致密化产生塑性变形,在工艺上存在极大的难度,轧制时易出现板坯表面裂纹及边裂.本文研究了8009合金的包套轧制、交叉横轧工艺.实验结果表明:采用包套轧制、交叉横轧工艺,有效地改善了喷射沉积板坯的轧制成形性能,成功制备出厚度为0.6～1.0mm的薄板.