均匀等轴细晶金属超塑性本构关系

本文根据超塑变形机理的金属学研究结果,应用细观力学方法建立了包括三种变形机制的均匀等轴细晶超塑性本构关系。该本构关系能解释超塑拉伸实验中观察到的基本实验现象:晶粒度、应变率对σ～、m～曲线形态的影响。

等轴细晶TC4钛合金应变补偿本构关系及热加工图的研究

本工作对等轴细晶TC4钛合金进行了热压缩实验,研究了变形温度为800~950℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)下TC4钛合金的变形行为,并建立相应的Arrhenius型本构方程和热加工图,再基于实验获得的真应力应变曲线对本构方程进行应变补偿修正。结果表明:合金的真应力值随温度升高、应变速率下降而减小;修正后本构方程真应力预测值与实验值相关系数R为0.985,相对误差ARRE为6.8%。结合热加工图和相应区域的电子背散射衍射(EBSD)分析可知:失稳区的温度为875~950℃,应变速率为0.3~10 s^(-1),组织特征表现为长条状晶粒;最适宜加工区的温度为800~875℃,应变速率为0.01~0.3 s^(-1),组织特征表现为等轴细晶。

点焊电极压力对2A21铝合金微观组织中柱状晶和等轴细晶的影响

研究不同焊接电极压力对酸洗和未酸洗的2A21铝合金试样的拉剪强度和点焊接头微观组织的影响。结果表明,经过酸洗的试样焊后无表面裂纹,而未酸洗的试样焊后焊点质量较差,存在表面裂纹;焊接压力0.24MPa、焊接时间110ms、焊接电流18kA时,焊点成形状况最佳,且熔核直径随电极压力的增大而减小,此时,柱状晶及大量的等轴细晶弥散分布,拉剪屈服强度最大。

铝杆生产中获得细晶铸坯的工艺试验

铝杆生产中控制铸坯质量是得到优质铝杆的关键,获得优质铸坯除了要防止出现夹渣、裂纹、缩孔等常见铸造缺陷外,关键是如何得到具有等轴细晶组织的铸坯,理论分析并结合实践生产经验,制定了细化处理时铝钛硼杆最佳加入量,膨化处理时加入不同氟硼酸钾量的试验方案。试验在意大利生产的高强杆生产线进行,经前后15组试验,获得了得到等轴细晶组织铸坯的工艺方法,取得以下试验结果：细化处理时铝钛硼杆最佳加入量为0.8~1.0 m/min;膨化处理时氟硼酸钾加入量可按经验公式计算添加,一般为0.7~1.0 kg/t;氟硼酸钾与铝钛硼杆同时使用时存在相互干扰,要合理调配工艺。最终形成一套可靠地获得优质铸坯的现场生产工艺措施。

等轴细晶Ti-45Al-7Nb合金的高温机械性能及变形机制

采用粉末冶金法制备了双相等轴细晶Ti-45Al-7Nb(原子分数)合金,研究了该合金在温度为900、950和1000℃以及应变速率为1×10^(−3)、1×10^(−4)和5×10^(−5) s^(−1)条件下的高温力学性能,并讨论了相应的变形机理。结果表明,在高温或低应变率下,Ti-45Al-7Nb合金的极限拉伸强度逐渐降低,但伸长率显著增加。由于细小晶粒容易实现变形和协调,其伸长率明显高于粗晶粒合金。高温拉伸后,合金在裂缝处形成大量的空洞,并在裂缝前部形成大量垂直于拉伸方向的长裂纹。此外,晶界的滑动、晶粒的孪生和动态再结晶也导致了合金变形,从而提高了微观组织的延展性。

不同温度下AZ61镁合金铸轧板轧制极限变形量的研究

对AZ61镁合金铸轧板进行了不同温度下的轧制试验。结果表明随着加工温度的增加,合金的极限成形能力逐渐增大,其极限成形能力由室温轧制时的10%提高到400℃轧制时的85%。在轧制温度低于300℃时,添加0.8%混合稀土的镁合金比不加稀土镁合金单道次轧制的极限压下量要大,当轧制温度高于300℃轧制时,两者的极限压下量趋于相等。变形温度350-400℃和变形量大于60%是最适合AZ61镁合金轧制的工艺,可以得到10μm以下的等轴细晶粒。

表层绝热对定向凝固Ni60合金涂层凝固行为的影响

采用超音速等离子喷涂技术在45钢基体上制备Ni60合金涂层,在高频感应重熔+强制冷却处理条件下,研究了表面散热条件对涂层的组织结构、元素分布和性能的影响。结果表明:在自然散热条件,涂层形成了定向树枝晶结构组织,通过表面覆盖层的保护,改变表面散热条件,使涂层组织向具有熔结特征的等轴晶转变,并且形成了两个明显不同组织的区域,在靠近基体区域,组织细小致密,但组织和元素分布不均匀;而靠近涂层表面区域,组织具有长大现象,但元素和组织均匀性明显提高。相对于未加覆盖层涂层,附加覆盖层的涂层元素和基体元素在界面处具有更充分的扩散,基体元素向涂层中的扩散较涂层元素向基体扩散更加强烈。覆盖层的附加明显提高了涂层硬度,使涂层表面的宏观硬度由33.4 HRC提高到54.4 HRC,涂层截面的显微硬度由566.1 HV0.2提高到659.2 HV0.2。

铝锂合金激光焊接接头组织与缺陷研究进展

随着对飞行器性能的要求日趋提高,结构减重成为航空航天制造中的重要任务。铝锂合金由于其轻质高强等优良性能,被认为是极具发展前景与优势的航空航天轻质结构材料。同时,激光焊接技术被认为是最为有效的铝锂合金连接方式之一。但是,由于合金的特性及飞行器制造产业的要求,铝锂合金激光焊接技术仍存在诸多难点,介绍了铝锂合金激光焊焊缝特殊微观组织及常见焊接缺陷,重点讨论了等轴细晶区(EQZ)、焊接气孔、焊接裂纹及接头软化缺陷的形成机理及抑制措施。