铸态Al-Zn-Mg-Cu铝合金多道次压缩变形行为及组织演变

利用Gleeble-3500热力模拟试验机研究了铸态Al-Zn-Mg-Cu铝合金单道次等温和多道次非等温压缩变形行为,分析了其流变应力和组织演变规律。结果表明,随着变形道次增加和道次变形温度降低,流变应力值增大,不同道次间歇内应力软化程度变化不明显,原始晶粒压缩至长宽比约4∶1时晶粒在有利位向开始细化,累积真应变为0. 9时原始长条状晶粒破碎成细小等轴晶;随着热压缩后保温时间增加,组织发生回复,晶粒短轴变宽,两道次压缩组织演变为原始晶粒长宽比减小,三角晶界处的破碎小晶粒在保温30 s过程中向原始晶粒扩展长大,第二相逐渐溶解;三道次压缩及其在保温30 s过程中组织演变为原始晶粒长宽比减小,原始晶粒细化和新晶粒长大,第二相在热压缩过程中回溶,并在保温时析出。

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。

铸态7075铝合金均匀化过程中晶粒生长动力学研究

对铸态7075铝合金进行温度分别为435、465和480℃与时间分别为8、24和36 h的单级均匀化热处理,并在优化的单级均匀化制度上进行温度为475℃与时间分别为1、4、8和12 h的双级均匀化热处理;观察了铸态7075铝合金不同均匀化制度下的晶粒尺寸演变;计算了晶粒生长指数与生长活化能,并建立了晶粒生长动力学方程。结果表明:铸态7075铝合金在465℃/24 h制度下,平均晶粒尺寸由铸态的44μm增长至95μm,晶粒增长速度较快;而均匀化温度与时间分别超过465℃和24 h后,晶粒生长速度变得缓慢。双级均匀化过程中,当保温时间超过4 h后,铸态7075铝合金平均晶粒尺寸随着保温时间的延长增加不明显。铸态7075铝合金的晶粒生长指数为3.9,活化能为144.241 kJ·mol^(-1);铸态7075铝合金平均晶粒尺寸在生长动力学模型中的预测值与实验值之间的均方差R_(MSE)与平均绝对相对误差e_(AARE)数值分别为4.951和3.565%,模型具有较高的预测精度,表明采用所建立的晶粒生长动力学模型预测铸态7075铝合金在不同均匀化处理后的晶粒尺寸是可行的。

6111铝合金的铸态组织及均匀化工艺研究

采用光学显微镜、扫描电镜、电导率测试、差示扫描量热仪等手段对6111铝合金的铸态组织以及经过不同均匀化条件下的显微组织进行分析,确定其合适的均匀化工艺。根据显微组织形貌与DCS分析,并结合实际工业生产,得到最优的均匀化处理工艺为560℃×12 h,此时合金中的第二相已比较充分的回溶。

复合添加Y/Sr对A356铝合金铸态组织影响研究

试验研究了添加不同含量的Sr、Y对A356铝合金铸态组织的影响。添加0.04%Sr+0.3%Y时,共晶Si呈现纤维状或珊瑚状,α-Al细化效果明显,晶粒等效直径达到26.63μm;抗拉强度达到最大值188.3 MPa,拉伸试验时由脆性断裂转变为韧脆型混合断裂。细化变质剂Sr和Y促使共晶Si的生长方式转变为以孪晶生长为主的生长方式,从而形成纤维状或珊瑚状;Al3Y相质点为α-Al提供异质形核核心,加快α-Al的非均质形核,达到细化晶粒的效果。

微量铒对LF_3铝合金铸态组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等手段分析研究了LF3铝合金中添加 0 3%Er后的合金铸态及均匀化退火态的组织。结果表明 :微量铒的加入可显著细化LF3铝合金的铸态组织 ,使其枝晶网胞尺寸明显减小 ,网胞间共晶化合物也更稀薄 ;同时 ,使第二相化合物更细小 ,分布也更均匀 ;微量铒的加入可形成Al3Er稀土化合物 ,没有发现粗大的块状化合物。其机制是由于生成了LI2 型结构的、在晶体结构和点阵常数上都与Al基体 (面心立方 ,a =0 40 5nm)相似的Al3Er稀土化合物 。

稀土钇对7055铝合金铸态组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等实验手段,研究质量分数为0%-0.3%的钇对7055铝合金铸态组织的影响。研究表明：Y含量在小于0.25%范围内时,随含量增加细化效果增加;当Y含量为0.25%时,铸态组织中基体晶粒细化效果显著,晶粒减小到40μm左右,第二相球化并细化;当Y含量超过0.25%时,合金的铸态组织随着其含量的增加又逐渐粗化,Y加入7055铝合金中主要形成Al6Cu6Y与Al3Y,并且弥散分布在晶界上。

钇对2519铝合金铸态组织的影响

采用X射线、光学显微镜及扫描电镜等研究质量分数为0～0.3%的钇对2519铝合金铸态组织的影响.研究结果表明:添加0.1%的钇后2519铝合金的铸态组织明显细化,铸态晶粒尺寸由100μm减少到70μm;但当钇含量超过0.1%时,合金的铸态组织随着钇含量的增加又逐渐粗化;当钇含量为0.3%时,合金铸态晶粒尺寸达200μm左右;钇加入2519铝合金中主要形成Al6Cu6Y稀土化合物并沿晶界分布;钇改变了合金铸态中第二相的形貌及大小,加入适量的钇(0.1%)对2519铝合金铸态中的第二相具有球化和细化作用.

快速细化低铝含量钛铝合金铸态组织的热处理工艺

将低铝合金铸态组织经过 β单相区风冷处理后再进行循环热处理 ,使γ相直接从未分解的 β相析出 ,从而打破了α、γ片层之间严格的共格界面关系 ,大大降低了原始铸态组织热稳定性 。

钇对2024铝合金铸态组织的影响

采用定量金相、扫描电镜和X射线衍射仪等手段研究了钇(0～0.35 wt％)对2024合金铸态组织的影响。结果表明,钇的加入可显著细化2024合金的铸态组织;钇加入2024合金中可形成YAl_3、MnYAl_8等稀土化合物。在加钇的2024合金中,没有发现粗大的块状化合物。

高合金化Al-Zn-Mg-Cu合金铸态及均匀化态组织

采用热力学计算软件计算了一种高锌含量Al-Zn-Mg-Cu合金的凝固相,并采用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了合金的铸态、均匀化态组织。研究结果表明,合金的铸态组织主要由MgZn_2+Mg(Al,Cu,Zn)_2+α(Al)+(极少量)θ(Al_2Cu)相构成;450℃48 h均匀化退火后,Mg(Al,Cu,Zn)2仍有大量残留,470℃24 h均匀化退火后则完全回溶。

稀土La对2024铝合金铸态组织的影响

制备了稀土La添加量分别为0、0.1%、0.2%、0.3%的2024铝合金,通过X射线衍射、金相、扫描显微组织分析和力学性能测试,研究了La对2024铝合金铸态组织与性能的影响。研究结果表明:随着La的添加,2024铝合金铸态组织逐渐细化,当La添加量为0.2%时,铸态晶粒尺寸达到80μm;当继续提高La添加量时,合金的铸态组织会逐渐粗化;La的添加在2024铝合金中生成了第二相,并以化合物的形式在晶界处存在。

结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金铸态组织的影响

数值模拟了结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金过程中铸锭内磁场的影响,空载测定了不同材料结晶器内部的磁场,采用实验进行验证,结果表明,选用高电阻率钛合金材料制作低频电磁铸造结晶器,能够大幅度地减小电磁场在结晶器中的涡流损耗,提高有效功率。在相同条件下,高电阻率钛合金结晶器的铸锭组织细小、均匀,铸锭边部和中部平均晶粒直径分别为24和27μm;而低电阻率铝合金结晶器的铸锭中间和边部的微观组织均为粗大的蔷薇型枝晶,晶粒平均直径分别为38和45μm材料电阻率高的结晶器有利于溶质元素溶入晶内。

主要合金元素对7000系铝合金铸态和均匀化状态的组织影响

采用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)结合能谱分析(EDS)研究了主要合金元素对7000系铝合金铸态和均匀化状态组织的影响。结果表明:铸态条件下,含Cu合金存在明显的Cu元素晶界偏析,而不含Cu合金没有明显的偏析现象。对含Cu合金且Zn/Mg>1.5时,合金中的第二相粒子在晶界或者枝晶界上呈断续分布,主要是η(MgZn2)相;Zn/Mg<1.5时,合金中的第二相粒子在晶界或枝晶界上呈连续分布,主要是S(Al2CuMg)相。经过均匀化工艺处理后,前者易溶解,后者难以溶解。无Cu合金中的粗大第二相粒子主要是Al5Mg11Zn4相,均匀化处理易溶。除此之外,均匀化后的合金中总会含有少量的杂质相Al3Fe相或Al7Cu2Fe相。经过系统的分析,绘制了第二相粒子与合金成分之间的关系图。

稀土元素La对7055铝合金铸态组织与力学性能的影响

研究了添加不同含量的稀土元素La对7055高强度铝合金的铸态组织和力学性能的影响。实验结果表明,稀土元素La对铝合金组织有明显的细化作用,添加适量的稀土元素能够细化铸造铝合金的组织,改善合金的力学性能。但添加过量的稀土元素不仅使合金的晶粒变得粗大,而且使合金的力学性能恶化。

7150铝合金铸态及均匀化退火组织研究

采用金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪对7150铝合金的铸态组织及均匀化退火组织进行了观察及表征,并对组织中的金属间化合物进行了能谱分析。结果表明,7150合金的铸态组织中主要存在MgZn2(η)、α(Al)相以及少量的Al2CuMg(S)、Al2Mg3Zn3(T)、Mg2Si和Al6(FeCu)相。其中MgZn2相固溶了Al、Cu,Al2CuMg相中固溶了Zn,而Al2Mg3Zn3相固溶了Cu。均匀化退火后发生了MgZn2(η)→Al2CuMg(S)的转变,且与铸态中存在的Al2CuMg相相比,均匀化退火组织中的Al2CuMg相中Zn含量较少。同时均匀化退火并未对Al6(CuFe)相的形貌及成分产生影响。

轿车发动机缸盖铸态铝合金成分优化设计

介绍了法国标致 /雪铁龙P .S .A集团关于轿车发动机缸盖铝合金的成分及性能标准 ,通过对牌号为A S5U3G铝合金进行成分优化设计 ,在使用国产原材料情况下 。

摩擦对铸态铝合金筒形件多道次强力热反旋鼓包的影响

铸态铝合金筒坯与模具接触摩擦是导致筒形件多道次强力热反旋成形不均匀变形的主要因素之一,在很大程度上决定着筒形件旋压过程中鼓包等缺陷的控制与消除。文章基于ABAQUS/Explicit有限元平台建立了该成形过程可靠的三维热力耦合有限元模型,分析了多道次强力热反旋成形中摩擦对鼓包的影响规律和作用机理。结果表明,随着旋轮与毛坯件间摩擦系数的增大,第一道次、第二道次和第三道次筒形件鼓包高度变化程度小,只有微小的减小,第四道次先减小后增大;随着芯模与筒形件间摩擦系数的增大,第一、二、三、四道次鼓包高度先减小后增大。研究结果为铸态铝合金筒形件强力热反旋成形极限中摩擦的选择提供依据。

铸态高强铝合金筒形件强力热反旋显微组织演化

针对铸态7075铝合金筒形件进行多道次强力热反旋实验。结合显微组织分析和晶粒尺寸测试实验,研究了工艺参数对显微组织的演化规律。结果表明,原始坯料晶粒粗大,但分布均匀;旋压变形后,晶粒变细,共晶相组织分布不均匀;随着第4道次压下量的增加,筒形件晶粒越细;随着筒形件预热温度的升高,晶粒尺寸先减小后增大;当芯模转速从100 r·min^(-1)增至200 r·min^(-1)时,其晶粒尺寸减小的幅度比芯模转速从200 r·min^(-1)增至300 r·min^(-1)时略大;进给速度在60 mm·min^(-1)到100 mm·min^(-1)范围内,晶粒尺寸在前半段减小的幅度比后半段减小的幅度略小;随着摩擦系数的增加,晶粒尺寸逐渐增大。

搅拌摩擦加工对铸态7075铝合金显微组织的影响

采用搅拌摩擦加工对变形能力差的铸态7075铝合金进行改性加工,探讨了加工工艺对加工区显微组织的影响.加工工艺优化实验表明,在同样的工具设计和加工参数下,通过两道次重叠加工可在搅拌区获得均匀的细小等轴晶组织;此外,减小加工工具尺寸并提高旋转速度也可明显提高搅拌区显微观组织的均匀性.