新型Al-Li-Cu-Mg合金蒙皮拉伸成形特性试验研究

随着新型Al-Li-Cu-Mg合金蒙皮在航空航天等高技术工业的应用日益广泛,新型Al-Li-Cu-Mg合金蒙皮拉伸成形特性已成为新型Al-Li-Cu-Mg合金板蒙皮成形质量精确控制以及蒙皮设计迫切需要解决的关键问题。因此,首先获得了新型T8态Al-Li-Cu-Mg合金的最佳热处理工艺参数;其次,采用试验方法,研究了不同热处理状态的拉伸成形过程,揭示了新型Al-Li-Cu-Mg合金板材的拉伸成形特性。发现通过固溶处理,后续时效能够显著提高新型T8态Al-Li-Cu-Mg合金材的拉形能力;在新型Al-Li-Cu-Mg合金板材拉形过程,桔皮现象主要出现在补拉阶段,蒙皮悬空区应变值>0.0215时,板材表面将出现桔皮,且与材料热处理状态无关。

基于滚弯预变形的新型Al-Li-Cu-Mg合金蠕变时效成形试验研究

开展新型Al-Li-Cu-Mg合金薄壁板蠕变时效成形试验研究。通过对固溶态和T8态板料的蠕变拉伸性能和单曲率弯曲回弹率进行对比,掌握了新型铝锂合金蠕变时效成形特征,发现新型铝锂合金蠕变时效成形能力较差,单纯靠蠕变时效成形,无法成形出最终零件型面。本文提出基于滚弯预变形的蠕变时效复合成形工艺方法,满足了目标零件型面要求,对新一代飞机机身结构件的制造提供理论及数据参考。

IN718高温合金的新型热控凝固工艺优化

针对高温合金复杂薄壁铸件易出现欠铸、晶粒粗大和疏松等问题,开发了一种以“低温浇注、高温充型、顺序凝固”为特征的新型热控凝固工艺,研究了在1 380℃浇注温度下模壳温度(1 260~1 350℃)和抽拉速度(6~48 mm·min^(-1))等工艺参数对IN718高温合金圆柱试样组织的影响,并在优化工艺下进行了复杂薄壁特征结构件的成形试验。结果表明:随着模壳温度升高,试样的晶粒尺寸从2.33 mm增加到7.46 mm,且组织均匀性变差,断面等轴晶比例由98%降低到41%,疏松数量减少,尺寸减小。随着抽拉速度增大,晶粒尺寸从3.66 mm减小到2.69 mm,疏松数量增加,尺寸增大;当抽拉速度不小于24 mm·min^(-1)时,组织均匀性较好。最优工艺为模壳温度1 290℃、抽拉速度24 mm·min^(-1),采用该工艺可制备得到晶粒尺寸为0.81 mm、疏松面积分数仅为0.2%、最小壁厚为1.8 mm的IN718高温合金大面积薄壁特征结构件。

β相区固溶处理对新型TB17钛合金晶粒尺寸及均匀性的影响

首先对新型TB17钛合金进行了β相区(900~1050℃)保温不同时间(30~120 min)的固溶处理,并对固溶处理后合金晶粒尺寸进行了统计分析,研究了合金在β相区的晶粒生长行为及均匀性,计算了合金β相生长指数n和生长激活能Q,并建立了β相变点以上的β晶粒生长模型。结果表明,随保温时间的延长,合金β相的晶粒尺寸的变化趋势为先快速增加,后增加速率趋于缓慢。在较低加热温度(900~950℃)下,β晶粒缓慢增长,超过1000℃后,β晶粒快速增长。合金β相区晶粒平均生长指数为0.248,β相区晶粒生长激活能为51.9 kJ/mol;在晶粒尺寸均匀性方面,随保温时间的增加,β晶粒尺寸均匀性增加。保温时间低于60 min时,β晶粒尺寸均匀性差。β晶粒尺寸与保温时间存在幂函数关系。建立了β相变点以上的β晶粒生长模型Dn-D0=13494×t 0.248 exp(-71903/RT),模型计算值与实验数据的平均误差为5.5%。

新型钛合金焊接结构疲劳裂纹扩展速率试验研究

为了研究尺度效应及热处理工艺对新型钛合金材料疲劳性能的影响,本文对新型钛合金母材及焊接结构在不同尺度效应和热处理工艺下的力学性能和疲劳性能开展试验,分析尺度效应和热处理工艺对新型钛合金材料疲劳性能的影响规律。研究结果表明,仅经过低温热处理的新型钛合金焊接结构疲劳寿命要超过经过高温-低温热处理后的焊接接头近1.53倍;尺度效应对焊接结构的力学性能影响较大,对母材影响较小;随着尺度增大新型钛合金的裂纹扩展寿命增大,但裂纹扩展速率并无明显变化。

新型铝合金人行天桥结构的受力特性分析

在铝合金承载桥梁应用较不广泛的现在,以福州首座铝合金人行天桥为背景,建立桥梁有限元模型,通过多种工况下的受力情况分析,探究新型铝合金天桥的结构受力特性。结果表明:该结构在严格控制加工、施工质量后,结构整体受力满足规范要求;在多种工况下,结构主跨跨中处上下弦杆轴力大,相比跨度小的边跨跨中处上下弦杆轴力大百分之30左右;同时该结构在多种工况下支座处下弦杆弯矩值较其他位置处大,后期设计中应予以重视。在结构受多种工况下,结构位移最大仅为13.4mm,满足规范要求,同时因荷载变化,结构各处位移也均有不同程度变化。结构在现有恒荷载以及多种活载分布情况下的结构安全系数均大于规范规定值,满足安全要求。

新型铝合金材料GTN损伤本构参数标定

基于某新型铝合金材料,设计了圆棒和平板试件,利用电子万能拉伸机对其进行动态单轴拉伸实验。基于GTN损伤本构模型,利用ABAQUS软件对损伤参数演化过程进行仿真分析,揭示了损伤参数对载荷-位移曲线变化趋势及材料断裂时刻的影响规律;基于圆棒拉伸实验,利用中心复合实验设计和反向优化法,标定该新型铝合金GTN损伤本构模型各损伤参数,即初始孔洞体积分数值为0.0015,孔洞形核体积分数为0.02,临界孔洞体积分数为0.15,完全断裂孔洞体积分数为0.25。利用标定的GTN损伤本构参数对平板试件失效断裂过程及断裂位置进行仿真与实验,结果表明实验与仿真载荷-位移曲线吻合良好。

新型铝合金细化/净化复合熔剂对A356.2组织和性能的影响

为提高A356.2铸造铝合金的力学性能,开发了一种新型复合熔剂(NUCLEANT 1582)用于铝合金熔体净化和其晶粒细化,该复合熔剂主要成分为含Ti、B元素的无机盐。通过第一阶段研究发现,在加入量为0.05%时,获得明显的细化效果;随着复合熔剂加入量的提高,铝合金晶粒细化效果随之提高;当复合熔剂的加入量超过0.2%时,细化效果提升趋缓;第二阶段将新型复合熔剂与Al-5Ti-1B晶粒细化剂进行对比,结果表明:新型复合熔剂的细化效果比Al-5Ti-1B细化剂提高了15%,抗拉强度提高了5.8%,伸长率提高了190%,实现了在不增加Ti元素含量的基础上提高了晶粒细化效果。

中铝西南铝熔铸厂试制成功某新型大规格铝合金方锭

近日,某大规格新型铝合金方锭在西南铝熔铸厂试制成功,为该新产品后续轧制研究提供了铸锭保障。该合金具有质量轻、强度高、拉伸性能好、价格低等优势,是国内某科研机构和西南铝合作研发的新型高强韧铝合金材料。但该合金熔铸成型较困难,极易出现裂纹、夹渣等异常情况,从而导致铸锭报废。

新型铁合金成分对铸件耐磨性能的影响及改进途径

本研究针对现代产业对耐磨铁合金铸件的高性能需求,通过调整铁合金成分以提升其耐磨性。经文献研究与实验测试,发现特定成分的改变可显著提高耐磨性,并进一步优化了这些成分的比例。同时,本研究深入探究了成分调整后的显微结构变化,阐明了耐磨性提升的内在机理。最后,我们提出了一种新型的铁合金制备方法和相应的改进途径,通过这些具有实际应用性的改进途径,可以有效提高铁合金铸件的耐磨性能,从而提高其在中重负荷工况下的使用寿命。这项研究的成果为铁合金铸件的耐磨性能优化提供了理论支持和实践指引,具有广泛的工业应用价值和良好的市场前景。

熊本大学开发出新型高强阻燃镁合金

《科学新闻》报道,日本熊本大学先进镁国际研究中心的河村能人教授等人研发出了一种新型镁合金,其屈服强度是传统通用高强度镁合金的1.7倍以上,并且具有阻燃性。河村能人教授表示,该研究发现硬质层即使分散在整个材料中也能发挥扭结强化性能,这一成果有望扩展到其他金属材料和陶瓷等领域,开辟新的学术领域。

3D打印技术造出新型钛合金

新钛合金由两种钛晶体的混合物组成,称为α-钛相和β-钛相,每种钛晶体对应于特定的原子排列。氧气和铁是α-钛相和β-钛相的两种最强大的稳定剂和强化剂,它们丰富而廉价。但研究人员发现,有两个挑战阻碍了通过传统制造工艺开发坚韧的α-β钛氧铁合金。一个挑战是氧气会使钛变脆;另一个挑战是加入铁可能会导致严重的冶金缺陷,形成大块β钛。

新型稀土铝合金电缆在光伏电站中应用

本文提出新型稀土铝合金电缆在光伏电站中应用研究,新型材料能提高工程质量、减少环境污染,有明显的经济效益和社会效益;对新型稀土铝合金电缆在工程中的应用优势进行解析。

新型合金材料在石油化工管道焊接中的应用研究

新型合金材料的焊接性能与常规材料相比具有显著差异,因此,传统的焊接工艺和参数可能不再适用。为解决这一问题,本研究采用能量色散X射线光谱分析技术,确定了腐蚀层的成分和结构特征。此外,对样品在不同条件下进行了冲击试验和耐腐蚀性分析,旨在探究最适宜的焊接工艺和参数。试验结果表明,随着固溶温度的逐步提升,熔合区的冲击功最大值可达到41J,而焊接热影响区的冲击功在固溶温度为1110℃时达到峰值,即35J。固溶温度显著影响焊接接头各部分的冲击功,表明该材料具备优异的抗冲击性能。

新型高性能钛合金研究与应用

随着钛合金在我国航空、航天、兵器、海洋和化工等领域用量和应用范围的不断扩大,对钛合金高综合力学性能、低成本和加工工艺性能提出了更加苛刻的要求。通过基于组织参数设计的合金化、细晶强化、相变强化和强韧化工艺控制等综合强韧化技术,研制出具有高强韧、抗疲劳、耐损伤、抗冲击等综合性能良好匹配的新型高性能钛合金,是扩大钛合金在高端领域的用量与应用水平,实现产业升级转型,满足下一代应用需求的重要保障。

近几年新型钛合金的研究进展

主要介绍了进入21世纪以来国内外在新型钛合金研究领域的新发展,按照合金性能、用途、工艺等方法分3个大方面重点阐述了新型钛合金的发展特点,提出了今后各分支领域可能发展的方向。不包括含钛的金属间化合物及钛基复合材料的研发情况。

新型倾斜板技术半固态铸造Al-20Si合金

采用新型倾斜板技术,通过半固态铸造制备过共晶Al-20Si合金材料,对Si相的尺寸与分布进行了研究。结果表明,新型倾斜板半固态铸造技术可以制备性能优良的Al-20Si合金,对初晶Si组织有很大的改善。在本试验条件下,倾角α=45°,倾斜板长度L=300mm,浇注温度t=630℃,倾斜板在室温条件下可获得细小均匀的初晶Si组织。

新型铝合金的发展及其在密封舱结构上的工程应用

鉴于轻质铝合金材料在航天领域的重要作用,综述分析了国内外新型铝锂、铝钪合金材料的研发、供货能力和在载人密封舱结构上的应用情况,同国外相比,我国新型铝合金在材料研发、工业化生产、焊接工艺等方面还存在较大差距,很难适应当前航天工业快速发展的需要。在综述分析的基础上,结合我国载人航天工程的发展需求,分析了新型铝合金在我国航天器密封舱结构上应用的前景,并对未来的发展与应用提出了展望与建议。

新型铝锂合金的微观组织及其在局部腐蚀中的作用

新型铝锂合金由于其低密度、高比强度、高比刚度、高弹性模量、高损伤容限等优良性能日益广泛地应用于航空航天领域。然而,由于特殊的微观组织以及锂元素极高的化学活性,新型铝锂合金容易发生局部腐蚀,严重影响合金构件的使用寿命和安全可靠性。对新型铝锂合金的微观组织及其在合金腐蚀过程中的作用研究进展进行了综述,以期为新型铝锂合金的研究与应用提供一定参考。

俄罗斯新型粉末高温合金研制进展

介绍了俄罗斯为第5代、第5代半（俄罗斯划分）航空发动机研制的新型ВВП系（ВВ750П、ВВ751П、ВВ752П、ВВ753П）粉末高温合金的最新进展。俄罗斯采用等离子旋转电极法（PREP）制粉＋直接热等静压（As-HIP）成形工艺制造粉末高温合金盘件。ВВП系粉末高温合金的抗拉强度、650℃下的持久强度以及低周疲劳性能均优于ЭП741НП合金,但塑性、韧性低于ЭП741НП合金。ВВП系合金盘件性能满足第5代、第5代半航空发动机的设计要求。其中,ВВ751П和ВВ752П属于高强型合金,可用于工作温度为650~700℃的盘件等;ВВ750П和ВВ753П属于高热强型合金,可用于工作温度在750℃以上的盘件等。俄罗斯已开始工业试制批生产和提供航空发动机涡轮和压气机用ВВ750П合金盘件;ВВ751П合金盘件等已用于发动机ПД14和РД-133;ВВ752П和ВВ753П合金盘件处于试制阶段。