MoS2对2Al2铝合金表面微弧氧化膜层组织和性能的影响

为了提高海洋工业用2Al2铝合金的耐腐蚀性能,采用微弧氧化技术在2Al2铝合金表面制备微弧氧化膜层。研究了电解液中MoS2纳米颗粒的浓度对微弧氧化膜层的结构和性能的影响。研究结果表明:电解液中MoS2纳米颗粒的浓度对微弧氧化膜层的制备有显著的影响。当MoS2纳米颗粒的浓度为2.0 g/L时,膜层的表面致密且光滑,膜层的厚度最大;与未添加MoS2颗粒相比,MoS2纳米颗粒的掺人显著提高了MAO膜层的耐磨性;此外,电解液中添加2.0 g/L MoS2纳米颗粒,获得的MAO膜层的耐腐蚀性能最佳。

CTAB对海洋工程用2Al2铝合金表面微弧氧化膜组织和性能的影响

为了改善海洋工程用2A12铝合金的耐腐蚀性能,采用微弧氧化技术在合金表面制备微弧氧化陶瓷层,研究了电解液中不同浓度的十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)表面活性剂对微弧氧化陶瓷层的结构和性能的影响。研究结果表明:随着电解液中CTAB表面活性剂的增加,陶瓷层表面微孔的尺寸有明显减小,且陶瓷层表面更为致密,陶瓷层的厚度也随着添加量的增加而增加。当CTAB浓度为0. 2 g/L时,获得的微弧氧化陶瓷层的耐磨性和耐腐蚀性能最好。

2Al2铝合金预置裂纹脉冲电流处理初探

文中进行了脉冲电流对2Al2铝合金预制裂纹的修复试验,观察了脉冲电流处理前后试样的微观组织变化,测试了脉冲电流对试件硬度和抗拉强度的影响。试验结果表明,峰值电流为295 A,410 A和656 A,作用时间分别为1.5 s,1.5 s和2.25 s,电压为4 V的脉冲电流均可使裂纹呈愈合趋势。峰值电流为410 A的脉冲电流裂纹愈合效果最好,裂纹尖端周围区域晶粒得到细化。脉冲电流处理前、后试件硬度平均值分别趋近于130 HV,125 HV,脉冲电流在裂纹尖端区域的焦耳热效应使该区域发生回复与再结晶,内应力消除,硬度降低。脉冲电流处理前、后试件的平均抗拉强度分别为273 MPa,281.7 MPa,裂纹区域的高密度脉冲电流加速位错移动,使抗拉强度提高了3.19%。文中使用参数调控简便的UN1-1型对焊机作为脉冲电流处理电源,采用了锤击预制裂纹方法,得到的裂纹与实际更为接近,并通过试验验证了2Al2铝合金裂纹脉冲电流修复的可行性。

Gd_2Co_2Al合金的磁相变及磁热效应

电弧炉熔炼的Gd2Co2Al合金在铸态条件下即为W2Co2B型单相正交结构。变温磁化曲线表明,当外加磁场为0.01和0.1T时,可以在40、77和215K附近观察到磁相变;而外加磁场增加到1T以上时,40和215K温度处的磁相变消失。在排除第二相相变的前提下,推测215和77K处的相变对应Gd2Co2Al合金中Co和Gd次晶格的磁有序相变,而40K处的相变可能是由于自旋重取向产生。在0～5T磁场变化下,Gd2Co2Al合金在77K附近的最大磁熵变(-ΔSMmax)为10.7J/kgK,相对制冷量的值为5.4×102J/kg,表明该合金适合作为工作在液氮温区附近的磁致冷工质。

2Al2铝合金在不同溶液中耐腐蚀性研究

利用光学显微镜、扫描电子显微镜等试验方法,试验研究了2Al2铝合金板试样在不同溶液中的耐腐蚀情况.结果表明:2Al2铝合金板试样在过饱和氯化钠的乙二醇水溶液中的腐蚀程度最大,在过饱和氯化钠水溶液中的次之,在蒸馏水中的最小;相同条件下,2Al2铝合金板纤维组织方向垂直于纸面的试样蚀坑呈圆形,平行于纸面的试样蚀坑呈长条形;2Al2铝合金板试样表面氧化膜在一定程度上能保护基体免受腐蚀,而点蚀往往能够在氧化物夹杂处或因外力导致氧化膜破裂的地方萌生.

2Al2铝合金点焊微裂纹高温愈合行为的研究

选用2Al2高强铝合金,采用三相次级整流电阻点焊机和特定的焊接参数预制内裂纹,然后在2Al2铝合金固溶温度(500℃)下对接头内裂纹进行6 h的高温愈合处理。采用金相显微镜、扫描电镜和室温力学性能测试等手段分析接头的微观组织形貌、裂纹形态及断口形貌,研究接头中裂纹的高温愈合行为及愈合行为对接头力学性能的影响。结果表明,在高温热量作用下,接头微观组织整体均匀化,裂纹产生局部愈合,接头塑性有所改善,接头断裂方式由解理断裂转变为准解理断裂。但经过高温愈合处理后,接头显微硬度和剪切性能均有所下降。

Ti48Al2Nb2Cr合金的热腐蚀行为研究

为研究TiAl合金的热腐蚀行为,揭示其腐蚀机理,以提高TiAl合金的实际服役性能尤其是抗热腐蚀性能,通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征了Ti48Al2Nb2Cr合金在75%Na_(2) SO_(4)+25%NaCl混合盐环境中的高温氧化行为及氧化层的组成和结构。结果表明:Ti48Al2Nb2Cr合金在该混合盐中服役时会发生严重腐蚀,经700℃氧化100 h后,其净质量变化为-16.53 mg/cm^(2)。这是由于Ti48Al2Nb2Cr合金在热腐蚀过程中表面形成的热腐蚀氧化层疏松多孔,与基体结合力差而导致不断脱落。该氧化膜无法阻止熔盐和氧气的内扩散以及基体元素的外扩散。同时,腐蚀产物NaNbO3在试样表面形成和聚集呈不规则块状结构,进一步破坏了合金表面氧化层的完整性,导致其抗热腐蚀性能进一步恶化.

热处理工艺对Ti48Al2Cr2Nb钛合金显微组织和硬度的影响

采用电子束熔炼(electron-beam melting, EBM)技术制备了Ti48Al2Cr2Nb钛合金。将合金在1 360℃加热10 min,分别炉冷至1 220℃、1 240℃、1 260℃和1 280℃保温60 min后空冷至室温。随后检测了未热处理和热处理的合金的显微组织和硬度。结果表明:未经热处理的Ti48Al2Cr2Nb合金显微组织由细小的等轴γ相和片层状γ/α相及少量B2相组成,硬度为257.3 HV0.1;在1 220℃保温后空冷的合金显微组织由等轴γ相和随机取向的片层组织组成,晶粒尺寸约为20~50μm,等轴晶粒的体积分数约为63.2%;随着在两相区加热的温度的升高,合金中片层组织尺寸、片层间距及γ相体积增大;在1 240℃保温后空冷的合金硬度最高,为352.9 HV0.1,在1 280℃保温后空冷的合金晶粒尺寸达到了800~1 000μm,等轴晶粒的体积分数下降至22.3%,硬度下降至312.3 HV0.1。

热处理对铸态Ti48Al2Cr2Nb1B合金组织和性能的影响

经真空自耗凝壳炉浇注得到Ti48Al2Cr2Nb1B合金试棒,通过显微组织观察和力学性能测试,研究了淬火及时效工艺对Ti48Al2Cr2Nb1B合金组织和性能的影响。结果表明,通过淬火+时效处理可以提高铸态Ti48Al2Cr2Nb1B合金的抗拉强度,但对其塑性的影响作用有限。经1 380℃×30 min/QC+1 240℃×6 h/AC处理后,Ti48Al2Cr2Nb1B合金可以获得均匀细小的双态组织,室温抗拉强度最高。

铸锭均匀化退火对2A12合金薄壁管冷加工性能的影响

2A12合金铸锭如果不进行均匀化退火或均匀化不充分 ,生产薄壁管时 ,管坯在冷拔前打头时端头破碎严重 , 打头困难 ;在冷轧管时端头破裂严重 ,管材表面易出现横向裂口。分析认为 ,其主要原因是铸造时的不平衡结晶所产生的锰偏析、镁偏析 ,没有得到有效的消除。

热输入对2Al2铝合金焊接接头组织及性能的影响

选用两组不同焊接热输入分别对2A12铝合金进行了焊接工艺评定，并对焊接接头进行了拉伸试验、弯曲试验、硬度检测、宏观检查及金相组织分析等。通过对比两种不同焊接热输入下所焊焊接接头的力学性能及金相组织的变化，尤其是焊接热输入对焊接接头软化程度及晶粒度的影响，优化出焊接2A12铝合金时比较理想的焊接热输入，即7．2—9kJ／cm。该结论可用于指导同类产品的焊接生产、，

Microstructure and mechanical properties of 2A12 aluminum alloy after age forming

The comparative experiments of age forming and artificial aging of 2A12 aluminum alloy were carried out. The effect of the age forming on the microstructure and mechanical properties was investigated. The results demonstrate that the grains are further squashed and elongated compared with artificial aging due to the existence of the applied stress during the age forming. Meanwhile, the precipitated phases change from circle shape with random orientation of age forming to long strip shape with uniform orientation of artificial aging. The dislocation configuration in samples changes from ring dislocation or helical dislocation of the artificial aging to long and straight dislocation of the age forming. Otherwise, age forming slightly reduces the tensile properties and fracture toughness of the alloy and enhances its fatigue crack growth rate.

用原位电阻法研究2A12铝合金的连续冷却转变

采用原位电阻法测得以不同速率连续冷却2A12铝合金的电阻率—温度曲线,根据曲线斜率变化确定相变点及临界冷却速率,利用透射电镜观察连续冷却过程特征温度点的淬火组织,绘制出实验合金的连续冷却转变曲线（CCT图）。结果表明：2A12合金连续冷却相变主要集中在220~400℃的温度区间,随着冷却速率的增加,相变结束温度一直呈下降的趋势,但相变开始温度在达到某冷却速率时骤升,然后继续降低,抑制相变的临界冷却速率稍大于38℃/s。慢速连续冷却实验合金时,固溶度减小是引起电阻率变化的主要原因,固溶体脱溶的动力学行为与等温相变规律相似,可较好地用Johnson？Mehl？Avrami（JMA）方程描述。

2A12铝合金微弧氧化膜性能研究

采用Na2WO4和Na2SiO3电解液对2A12铝合金进行微弧氧化,研究了微弧氧化陶瓷膜表面形貌、截面组织、显微硬度及耐磨性等性能。结果表明,微弧氧化表面处理可以在2A12铝合金表面形成致密并与基体结合良好的陶瓷膜,Na2WO4溶液浓度对陶瓷膜颜色、表面形貌、致密度和显微硬度都有影响,但对于陶瓷膜成膜厚度没有显著影响。同时,在Na2SiO3电解液中添加Na2WO4将会导致陶瓷膜显微硬度的增加,而且随着与界面距离的增大,陶瓷膜显微硬度逐渐增加。

2A12铝合金精密件基体表面粗糙度对低温磁控溅射TiN的影响

研究2A12铝合金精密件表面在低温磁控溅射沉积TiN薄膜过程中,基体表面粗糙度对成膜过程及薄膜显微硬度的影响。结果表明,低温磁控溅射沉积处理几乎不改变2A12铝合金精密件基体原始表面形貌,对其精密加工状态具有遗传性或复制性。通过显微硬度测试表明,随着2A12铝合金精密件加工精度的提高,基体表面粗糙度降低,TiN薄膜的显微硬度稳定在19 MPa以上,满足了2A12铝合金精密测试杆特殊功用的要求。

仪器结构件用2A12铝合金表面Ni-P化学镀层的形貌与硬度

为了提高铝合金的硬度,以仪器结构件用2A12铝合金为基体制备Ni-P化学镀层。采用称重法、螺旋测微器、扫描电镜和显微硬度计等测试方法和仪器,研究了沉积时间对镀层的沉积速率、厚度、形貌及硬度的影响。结果表明:随着沉积时间的延长,镀层的沉积速率明显降低,厚度逐渐增加,但增厚速率变慢;镀层的结构未发生变化,仍为胞状结构,但表面胞状物的平均直径变大;镀层的表面粗糙度逐渐增大,硬度先增大后减小。当沉积时间为90min时,镀层的硬度达到5.80GPa,是2A12铝合金硬度的4倍以上,说明Ni-P化学镀层能较大幅度地提高2A12铝合金的硬度。

腐蚀损伤铝合金表面超声焊接截面组织结构分析

在腐蚀受损的2A12CZ基体上采用超声焊接铝合金箔材的工艺进行了修复处理,并利用光学显微镜观察和分析了焊接时间对箔材与基体之间焊接界面组织的影响。结果表明:当焊接时间为0.6s时,箔材与基体之间呈断续的结合状态,能分辨出结合界面,且界面呈锯齿状或涡流状分布;当焊接时间为1.2s时,箔材与基体之间完全结合成一体,界面消失,呈冶金结合状态。最后对铝合金箔材与铝合金基体之间超声焊接机理进行了探讨。

铝合金搅拌摩擦裂纹修复区的显微组织及力学性能

对表面预制了0.8 mm深、0.5 mm宽裂纹的2A12铝合金进行搅拌摩擦修复,修复后对其修复区显微组织变化规律和力学性能进行了详细研究.结果表明:在合理修复工艺下,实现了裂纹的修复,修复区的平均抗拉强度Rm、屈服强度Re L可达到母材的90.1%和92.2%.修复区存在3个组织变化区,其中修复核心区的晶粒被反复碎化、长大及动态再结晶;热机影响区晶粒具有明显的塑性变形,与晶粒显著长大的热影响区共同构成组织软化区;表面硬度与截面上部硬度曲线相似,截面硬度上部依次高于下部;修复核心区存在大量的小角晶粒,并且内部存在一定密度的位错,在晶粒四周均匀分布细小强化相.

厚板铝合金搅拌摩擦焊接头的冲击性能

采用搅拌摩擦焊对厚度为30mm的2A12铝合金板材进行对焊连接,分析了接头不同厚度处的微观组织与冲击性能。结果表明:随着热输入量的减少,接头上层的晶粒相比于下层出现了粗化现象,导致接头上层区域的冲击韧性低于下层。焊核区晶粒最为细小,热机影响区次之,热影响区晶粒最为粗大;焊核区的冲击韧性高于热影响区,热机影响区由于存在微型裂纹,所以冲击韧性最低。焊核区上层的晶粒尺寸小于热机影响区下层的晶粒尺寸,但焊核区上层的冲击韧性低于热机影响区下层的冲击韧性,这是由于焊核区所含的Al_2CuMg脆性第二相的数量较多。焊接接头冲击韧性的变化不仅与焊缝不同区域的微观组织变化有关,还与该区域的第二相数量有关。

电气设备硬质铝合金部件腐蚀研究

不同电气设备中以2A12铝合金为原材料制备的部件接连出现粉末化、层状剥落等现象,影响设备的正常运行。运用光学显微镜、火花放电原子发射光谱仪、 SEM(扫描电子显微镜)、 EDS(能谱分析技术)等技术对部件失效的原因进行分析。结果表明, 2A12铝合金部件失效部位表面分布着大量颗粒状、球状、龟裂泥土状的腐蚀产物,且部分腐蚀产物中含有较高浓度的腐蚀元素S(硫)。腐蚀产物在应力作用下挤压膨胀,从而导致2A12铝合金部件发生开裂、粉末化或层状剥落。