复合变质对ZL101合金力学性能的影响

用Al-5Ti-1B和Al-9Sr中间合金对ZL101合金进行复合变质处理。试验结果表明,复合变质与Sr变质相比,合金综合力学性能明显提高;从断口及断口金相的SEM图像上可以看出,复合变质处理后,共晶Si相的形态和分布有显著改善,断裂单元细小,断口上的韧性部分增多,这是综合力学性能提高的主要原因。

双级时效对7N01合金组织与性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜、差示扫描量热法、硬度和电导率,针对不同的时效制度对A7N01铝合金车体板材性能与微观组织演变的影响进行了深入的研究与探讨。优化设计了几种时效制度,并分别进行了对比试验。制定了适合实际生产的时效制度。研究结果表明,7N01合金适宜的双级时效工艺为105℃/12h + 150℃/8h,此时合金的硬度、电导率和抗拉强度分别为123 HV、36.3%IACS、375.8 MPa。双级时效后,合金的晶内组织为细小弥散分布的η’(MgZn2)相,晶界上有断续分布的晶界析出相MgZn2和较明显的无沉淀析出带。通过采用合适的双级时效工艺可在适当降低合金强度的前提下有效的改善晶界析出相的分布,提高了合金的抗应力腐蚀性能。

微量钪Sc对5A01合金性能与显微组织的影响

研究了在5A01合金基础上添加0.2%Sc和0.3%Sc后合金的显微组织、力学性能、腐蚀性能及焊接性能。结果表明,微量Sc的加入,初生Al3Sc或Al3(Sc,Zr)粒子可成为有效的非均质晶核,细化合金的铸态晶粒,次生Al3Sc或Al3(Sc,Zr)粒子能有效地钉扎位错和亚晶界,稳定亚结构并强烈抑制合金的再结晶。因此,微量Sc加入使5A01合金基体强度提高,腐蚀性能和焊接性能与5A01合金相当甚至更好。

Zr含量对车用7N01合金组织和力学性能影响

用熔铸工艺制得7N01-x Zr合金,分析Zr含量对组织和力学性能影响。结果表明:当Zr的质量分数为0.4%时,初生硅尺寸减小,形成更规则的初生硅组织,分布较均匀;共晶硅呈蠕虫形组织,长度减短。提高Zr含量,长度与长径比先减小后增大。加入0.4%的Zr后合金组织细化效果最优,共晶硅长度减短到9.6μm;初生硅颗粒长径比最小,形成明显的圆整化状态;共晶硅平均长度最短,细化状态最佳。提高Zr含量后,合金拉伸强度与伸长率先增大后减小,加入0.4%Zr的7N01合金力学性能最优。当Zr质量分数为0.4%时,断口形成更少的解理台阶,为塑性撕裂,合金塑性更优。

微量钪(Sc)对5A01合金性能与显微组织的影响

研究了在5A01合金基础上添加0.2%Sc和0.3%Sc后合金的显微组织、力学性能、腐蚀性能及焊接性能。结果表明,微量Sc的加入,初生Al3Sc或Al3(Sc,Zr)粒子可成为有效的非均质晶核,大大地细化合金的铸态晶粒,次生Al3Sc或Al3(Sc,Zr)粒子,能有效地钉轧位错和亚晶界,稳定亚结构并强烈抑制合金的再结晶。因此,加入Sc后的试验合金基体及焊接强度提高,腐蚀性能和焊接性能与5A01合金相当甚至更好.

淬火冷却速率对6N01合金性能的影响研究

针对6N01合金使用时面临的挑战,通过金相观察、力学检测和断口扫描的方式,研究了淬火冷却速率对6N01合金性能的影响,发现:淬火冷却速率对6N01型材的性能影响明显,是造成合金随季节变化的原因之一;水冷型材具有最好的综合力学性能,空冷次之,炉冷最差。

均匀化处理对5A01合金组织及性能的影响

对5A01铝合金的均匀化处理工艺进行了研究。结果表明:合金强度随温度升高呈单调降低趋势,塑性逐渐升高;在410～430℃,合金的强度适中,热塑性最好,故确定热轧温度为410～430℃。

Zn,Mg和Mn对7N01合金组织和性能的影响

设计了6种不同成分配比的7N01合金,通过硬度计和万能试验机对不同成分合金在时效过程中的硬度和力学性能进行了测试。分别通过透射电镜明场像(BFTEM)、选区电子衍射(SAED)和高角度环形暗场像(HAADF-STEM)3种不同的成像模式,对不同配比合金的微观组织进行了表征和分析。结果表明:在120℃峰时效过程中,Mg对合金晶内GP区和η′相的类型、数量有明显的影响;Zn对时效过程中晶界无沉淀析出带(PFZ)变化有明显的影响;Zn和Mg共同影响着晶内和晶界析出相的尺寸和密度。Mn对Al6Mn析出相的数量和分布影响较大,同时Mn含量增大会略微提高合金晶内GP区和η′相的密度。

6A01-T5铝合金/304不锈钢的缝隙腐蚀行为研究

目的 研究6A01-T5铝合金和304不锈钢异种金属间的缝隙腐蚀行为规律。方法 采用常温常压浸泡腐蚀方法,结合SEM、EDS、XRD和白光干涉检测,对6A01-T5铝合金/304不锈钢缝隙结构在碱性Na Cl溶液中的腐蚀行为进行研究。结果 6A01-T5铝合金/304不锈钢缝隙腐蚀表现为在缝口处产生沿缝口方向的凹陷渠,在缝内,以局部减薄和腐蚀坑为主,并随着腐蚀时间的延长,腐蚀程度逐渐加重。不同区域腐蚀产物的形貌和成分组成不尽相同,缝外暴露区的腐蚀产物表现为晶体颗粒状,主要成分为Ca CO3和Al(OH)3等铝的腐蚀产物。缝口附近沿缝口方向形成一层有明显界线的腐蚀产物覆盖层,缝隙内部的腐蚀产物相对较少,表现为尺寸相对较小的结块,主要成分为Al(OH)3等铝的腐蚀产物。结论 在6A01-T5铝合金与304不锈钢非电连接情况下,6A01-T5铝合金/304不锈钢缝隙内2种金属分别独立发生缝隙腐蚀,因2种金属在腐蚀过程中争夺O2,使得304不锈钢对6A01-T5铝合金的缝隙腐蚀起到抑制作用。

不同晶粒细化剂对7N01铝合金铸锭细化效果

文章通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、金相显微镜、低倍测试等,分析了Al-3Ti-0.15C和Al-5Ti-1B两种晶粒细化剂的微观组织差异,对比了两种细化剂对7N01铝合金铸锭晶粒的细化效果。结果表明:Al-3Ti-0.15C晶粒细化剂添加入熔体后主要形成Al_(3)Ti和TiC相,Al_(3)Ti颗粒以杆状形式存在,杆状长度为30~80 μm,而TiC相以细小点状较均匀分布。Al-5Ti-1B晶粒细化剂添加入熔体后主要形成Al_(3)Ti和TiB_(2)相,Al_(3)Ti相以细小块状均匀分布,尺寸为10~50 μm,TiB_(2)相呈点状分布且局部有聚集。对于7N01铝合金铸锭,使用Al-5Ti-1B晶粒细化剂的细化效果比使用Al-3Ti-0.15C晶粒细化剂的细化效果更佳。

7N01铝合金薄板搅拌摩擦焊接头力学性能研究

为研究7N01铝合金薄板搅拌摩擦焊接头的力学性能,进行7N01铝合金薄板搅拌摩擦焊接头的强度、撕裂性能、疲劳性能等力学性能试验。结果表明:7N01铝合金薄板搅拌摩擦焊接头抗拉强度为351.8 MPa,达到母材强度的81%;接头焊缝的纵向抗启裂性能较差;接头疲劳极限为70 MPa,需通过优化焊接工艺参数提高疲劳性能。

5A01铝合金薄板激光摆动焊接接头微观组织与力学性能

传统弧焊焊接铝合金时易造成焊缝区晶粒粗大、产生气孔等缺陷。因此采用激光摆动焊对1.0 mm厚5A01铝合金薄板进行试验研究,并对接头微观组织及力学性能进行分析。结果表明,在表面聚焦条件下,当焊接速度40 mm/s,激光功率1600 W,脉冲频率5000 Hz,摆动频率110 Hz,摆动幅值0.5 mm时,能够获得成形良好、表面无缺陷的焊接接头;接头熔合区附近的晶体形态呈柱状晶,焊缝中心部位晶体生长为细小的等轴枝晶;从母材区向焊缝区硬度逐渐降低,接头抗拉强度约为母材的66%,断后伸长率约为母材的41%,断裂形式主要为韧窝断裂。接头力学性能明显下降,主要是由于气孔处易产生应力集中,且激光焊能量集中,导致薄板受热不均产生较大内应力。

6A01-T5铝合金型材焊接接头疲劳性能研究

对6A01铝合金型材MIG焊和激光-MIG复合焊接头进行疲劳试验,对比研究两种焊接接头的疲劳性能。结果表明:激光-MIG复合焊接头余高试样、平滑试样的中值疲劳强度分别为93.38、108.57 MPa,均比MIG焊接头余高试样、平滑试样的高。激光-MIG复合焊接头有更窄的熔合区和更为细小的晶粒组织,从而降低了疲劳裂纹萌生与裂纹扩展速率,较MIG焊接头有更好的疲劳性能,MIG焊接头焊缝表面的应力集中处、亚表面气孔、疏松等缺陷是疲劳裂纹萌生的敏感部位,大大降低了疲劳裂纹萌生寿命。减少铝合金焊接接头表面应力集中和焊接缺陷是提高其疲劳性能的关键。

高密度脉冲电流处理对6N01铝合金组织和性能的影响

探讨了电流密度对6N01铝合金晶粒、拉伸性能、硬度和强化相的影响。结果表明,试样经150、200、250A/mm2的脉冲电流处理后均发生晶粒细化,电流密度为200 A/mm^(2)时,晶粒的细化效果最好。随着电流密度的增大,6N01铝合金塑性逐渐增加,强度和硬度逐渐下降。电流密度为250 A/mm^(2)时,原始态的伸长率由12.3%增长至13.6%,屈服强度由254.6 MPa降至117.3 MPa,抗拉强度由286.3 MPa降至190.9 MPa,硬度由87 HV降至53 HV。电流密度和处理时长均对Portevin-Le Chatelier(PLC)效应存在影响,电流密度越大或处理时长越长,PLC效应越显著。高密度脉冲电流处理可导致强化相快速溶解,且溶解程度随电流密度的增加而增大。

热处理对1060/7N01/1060轧制复合板显微组织及力学性能的影响

利用475℃单道次热轧的方式制备界面结合良好的1060/7N01/1060层状复合板。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜及电子背散射衍射结合硬度和拉伸实验研究层厚比对热轧复合板显微组织和力学性能的影响。此外,对比研究冷轧前热处理(固溶处理及峰值时效)对冷轧复合板显微组织和力学性能的影响。结果表明,层厚比对热轧复合板各层显微组织特征影响不大,其力学性能与混合法则理论预测结果一致。相比而言,额外的热处理对冷轧板纯铝层的晶粒尺寸无明显影响,却有助于细化7N01层的晶粒尺寸及弥散、细小析出物的形成,使其具有更显著的细晶强化、析出强化及位错强化效应。

下压量对厚板7N01铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

对15 mm厚板7N01铝合金进行搅拌摩擦焊对接试验,焊后开展接头性能分析试验,研究下压量对7N01铝合金搅拌摩擦焊接头的静载拉伸性能、撕裂性能及疲劳强度的影响。研究结果表明,下压量对7N01铝合金搅拌摩擦焊接头静载强度和撕裂性能影响均不显著;随着下压量的增加,7N01铝合金搅拌摩擦焊接头疲劳强度呈现上升趋势;下压量为1.0 mm时,15 mm厚板7N01铝合金FSW接头的综合性能最优。

断续时效工艺对7N01铝合金组织性能的影响

采用透射电子显微镜,维氏硬度计和电子万能试验机研究了断续时效工艺对7N01铝合金的时效硬化行为、力学性能和显微组织的影响。研究结果表明:T5I4态合金晶内析出相平均粒径及体积分数均远小于T5及T73态合金的,其晶界析出相为连续分布的细密点状相,且无明显无沉淀析出带,最终使合金获得较好的室温拉伸性能。当合金在T5I4断续时效基础上再进行第三级高温再时效,到达峰时效(T5I6态)后,其室温拉伸性能再次提升。当在T5I6断续时效的基础上继续时效达到过时效(T5I7态)后,合金的强度与T5I6态相比有所降低,但依然高于T5I4态及T5、T73态样品的。

下压量对7N01铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

在不同下压量(0.3,0.7,1.0 mm)下对7N01铝合金进行搅拌摩擦焊,研究了下压量对接头截面形貌、拉伸性能、抗撕裂性能及疲劳性能的影响。结果表明:下压量对7N01铝合金搅拌摩擦焊接头的拉伸性能影响不大;当下压量为0.7,1.0 mm时,接头的启裂能、裂纹扩展能及撕裂强度均相近,但当下压量为0.3 mm时,接头焊缝区域的启裂能、裂纹扩展能及撕裂强度均显著降低;随着下压量的增加,焊接接头疲劳强度增大;当下压量为1.0 mm时焊接接头的疲劳性能及抗裂纹扩展性能最优。

6R01T4铝合金手机背板材料晶粒显现方法的研究

12.5 mm厚的6R01T4铝合金手机背板材料进行晶粒度检测时,使用常用的化学浸蚀剂或阳极化覆膜方法制备的样品,再结晶的晶粒显现不完全,在检测时出现漏点的现象,得出的数据误差较大。通过反复试验研究,使用HF、HCL、H_(2)O的体积比为1∶1∶11的浸蚀剂浸蚀210 s,再经阳极化覆膜后,制备出的样品能较完全显现晶粒,可保证晶粒度检测结果的准确性。

多次补焊对A7N01P-T4铝合金接头组织和性能的影响研究

针对4mm厚A7N01P-T4铝合金薄板在不同补焊次数后接头组织和性能进行了研究,其中工艺试验包括未补焊、1次补焊、2次补焊、3次补焊和4次补焊,并对试验接头的拉伸性能、弯曲性能、硬度及焊缝与热影响区域微观金相组织进行对比分析。通过试验发现:不同补焊次数下的拉伸性能、弯曲性能、硬度等与不补焊相比均有所下降,但下降幅度均不大。其中,在抗拉强度试验中仅有不补焊时满足强度要求,弯曲试验中断口均发生在焊缝区域,主要原因在于采用了强度较低的焊接材料。通过试验研究,可为铝合金薄板的补焊工艺提供一定的依据和借鉴。