Al-Zn-Mg-Cu系合金熔铸过程含Ti化合物聚集机理研究

本研究针对Al-Zn-Mg-Cu系合金熔铸过程含Ti化合物聚集问题,通过锻件本体探伤缺陷分析、含Ti化合物聚集机理研究,结合PoDFA法离线测渣分析,探明了含Ti化合物聚集产生环节及产生机理。研究表明:含Ti化合物聚集为锻件产生探伤缺陷的主要原因之一,聚集产生的主要环节为在线除气过程,主要有三种聚集产生机制,即含Ti颗粒自发聚集、与氧化膜的伴生及氯化物的促进作用。并在此基础上给出了含Ti化合物聚集的控制措施,实现了该类化合物聚集的有效控制,进而显著提升了某类锻件的探伤合格率。

Al-Zn-Mg-Cu系合金热处理及应力腐蚀研究进展

文章总结了国内外Al-Zn-Mg-Cu系铝合金生产研究和实际应用的现状,并论述了热处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金微观组织与性能的影响。针对目前Al-Zn-Mg-Cu系铝合金实际制造过程中,为获得良好的抗应力腐蚀性能(SCC),往往以牺牲其强度为代价的问题,介绍了SCC的主要产生机理及Al-Zn-Mg-Cu系铝合金合金成分,微观组织以及热处理工艺对SCC行为的影响。

Li对Al-Zn-Mg-Cu系合金时效早期原子聚集行为的影响

针对Al Zn Mg Cu Li合金时效早期出现的硬度快速上升现象,用L J势函数计算了该合金各种原子间、原子与空位间的相互作用势。结果表明:在Al Zn Mg Cu合金中,以Mg/v聚集为主,还有Zn/v,Cu/v,Zn/Mg的复合聚集;加入较高量的Li以后,则以Li/v聚集为主,几乎没有Zn/Mg聚集形式。

高Zn超强Al-Zn-Mg-Cu系合金的铸态及均匀化态组织

利用Thermo-cale软件计算及OM、SEM、XRD、DTA等分析手段,对比研究几种高Zn型超强Al-Zn-Mg-Cu系合金的铸态与均匀化态组织。结果表明:高Zn低Cu含量的7037、7056、7097铝合金铸态组织中主要存在a(Al)+Mg(Zn,Cu,Al)_2共晶组织,经多级均匀化热处理后非平衡结晶相基本溶解;高Zn高Cu含量的7095铝合金沿晶界呈网状分布的粗大凝固组织主要由a(Al)、Mg(Zn,Cu,Al)_2相、T(AlZnMgCu)相以及少量的θ(Al_2Cu)相组成,经均匀化热处理后,仅存在少量AlZnMgCu相;高Zn低Cu含量合金凝固及均匀化组织中非平衡结晶相少的主要原因是合金成分远离极限固溶度曲线。

Zn/Mg比及时效温度对Al-Zn-Mg-Cu系合金析出行为的影响

采用热力学模拟软件中的铝合金模块研究了Al-Zn-Mg-Cu系合金中不同Zn/Mg比及时效温度对析出相GP区及η′相的析出规律的影响。结果表明,GP区含量随Zn/Mg比的增加而降低,低温时效能够促进GP区的形成;而η′相含量随Zn/Mg比的增加略微降低,时效温度对η′相含量影响不大;与120℃相比,合金在160℃时效时η′相含量达到6.5%的时间缩短16 h;在相同温度下时效时,随Zn/Mg比的增加,η′相含量达到6.5%的时间先缓慢增加,当Zn/Mg比大于2.91时则快速增加。合金的淬火敏感性随Zn/Mg比的增加有所降低;随Zn/Mg比从2.46提高到3.20,GP区和η′相的鼻尖温度分别从150℃和330℃降低到140℃和320℃;临界冷却速率随Zn/Mg比的增加而逐渐降低。

Al-Zn-Mg-Cu系合金熔铸工艺控制

介绍几种常见Al-Zn-Mg-Cu系合金的主要相组成与合金特点,分析了这些合金的熔铸难点。从化学成分、熔炼工艺、炉内精炼处理、铸造工艺以及均匀化退火工艺等方面,讨论了Al-Zn-Mg-Cu系合金的熔铸工艺过程控制。

Al-Zn-Mg-Cu系合金的微合金化研究进展

鉴于优良的综合性能,Al-Zn-Mg-Cu合金一直是研究和发展的热点。简要回顾了Al-Zn-Mg-Cu系合金的发展过程,说明了Zn、Mg、Cu主要元素在Al-Zn-Mg-Cu合金中的作用,阐述了Cr、Mn、Ti、Zr、Ag、Li、Ni、Sn、Sr等微量元素和稀土在Al-Zn-Mg-Cu合金中微合金化的作用和研究现状。

Al-Zn-Mg-Cu系合金焊接技术的应用进展

Al-Zn-Mg-Cu系合金因具有优异的耐腐蚀性、高强度比等性能而被广泛地应用在各大领域。基于Al-Zn-Mg-Cu系合金的性能特点总结了其焊接难点,综合论述了Al-Zn-Mg-Cu系合金的焊接方式,并分析了各种焊接方式的优缺点。研究旨在协助工程师选择合适的焊接工艺并优化相应的焊接参数,降低成本、强化焊接质量和提高生产效率,从而推动铝合金焊接技术的发展,扩大其在海洋工程装备上的应用,进一步推动我国海洋事业的发展。

基于双辊铸轧的Al-Zn-Mg-Cu系合金冷轧后的再结晶行为(英文)

将双辊铸轧运用于制造Al-Zn-Mg-Cu合金带材。研究带材减薄率及热处理温度对合金再结晶行为的影响。结果表明:在冷轧率为60%、热处理制度为500°C的条件下处理1 h时,合金带材具有细晶组织(平均晶粒尺寸约为13μm,晶粒纵横比约为1.7)和高的力学性能(UTS≥360 MPa,δ≥20%)。研究了微观组织对Al-Zn-Mg-Cu合金带材力学性能的影响。合适的双棍铸轧热处理及加工工艺能制造低价、高强的Al-Zn-Mg-Cu合金带材。

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金增材制造研究进展

Al-Zn-Mg-Cu系(即7xxx系)铝合金是军民两用最为广泛的一类超高强度铝合金,Al-Zn-Mg-Cu系铝合金增材制造技术具有复杂零件精密成形与轻量化设计等显著优势,市场需求广泛。本文综述了Al-Zn-Mg-Cu系合金增材制造技术的研究进展,总结了国内外增材制造7075铝合金目前存在的问题和改进措施。对7075铝合金增材制造技术未来的研究热点和发展方向进行了展望。

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金厚板截面色差原因分析及工艺改进

针对Al-Zn-Mg-Cu铝合金厚板截面阳极氧化过程中出现的色差缺陷问题,通过金相显微镜、扫描电镜、布氏硬度计及氧化膜测试仪等多种检测仪器,对缺陷进行了定性分析,确定了色差产生的根本原因,并开展了不同轧制工艺对Al-Zn-Mg-Cu铝合金厚板截面再结晶组织的影响研究。结果表明:Al-Zn-Mg-Cu系厚板色差缺陷产生的根本原因与整个截面再结晶组织分布不均匀有关;精确控制轧制工艺可有效改善厚度截面的色差现象,获得满足要求的产品。

Al-Mg系合金中合金化元素作用及其对力学性能的影响

铝镁合金是轻量化材料应用领域中一种重要的金属材料,属于中高强度铝合金,具有较高的塑性、良好的耐蚀性以及优良的焊接性等优势,目前在航空航天、交通运输和军工制造等领域具有广阔的应用前景。笔者综述了铝镁合金力学性能特点以及用途,介绍了Al-Mg系合金中的强化机制,重点阐述了Al-Mg系合金中主合金化元素Mg及其含量对合金微观组织和力学性能的影响规律及机理,详细论述了Mn、Zr、Ti、Sc、Er、Y等微合金化元素的作用以及对Al-Mg系合金微观组织和力学性能的影响规律。最后,结合Al-Mg系合金当前研究现状,提出了今后值得研究的方向。

2系铝合金的搅拌摩擦焊接接头微观组织与力学性能研究

采用搅拌摩擦焊对铝板进行对接焊试验,具体形式为单面焊双面成型,采用拉伸机和显微维氏硬度仪对试样进行力学性能测试,利用蔡司金相与扫描电子显微镜研究母材和焊接接头的微观组织。结果表明,在微观组织方面,前进速度不变时,随旋转速度的增加,材料焊合区的组织更均匀,晶粒尺寸更为细小均匀致密;热机影响区存在有板条状的粗大组织和细小的等轴晶,且晶粒尺寸在逐渐变小;热影响区平均晶粒尺寸呈现增大的趋势。在硬度方面,焊接接头硬度热影响区最低,搅拌焊合区次之,热机影响区位于二者之间。在拉伸方面,不同焊接工艺下试样的拉伸断裂位置均在铝合金的焊接接头处,焊接接头断口呈现比较明显的韧性断裂特征。1000r·min^(-1)及100mm/min下的焊接接头的断裂伸长率为17.1%、抗拉强度可以达到410MPa,其焊接接头的力学性能最优。由此得出结论,铝合金搅拌摩擦焊可以获得性能比较优良的焊接接头,可为其他铝合金材料的FSW焊接提供技术参考。

基于机器学习的Al-Zn-Mg-Cu合金快速设计

提出一种基于机器学习的合金快速设计系统(ARDS),以定制所需性能的合金制备策略或预测制备策略所对应的合金性能。为此,分别对3种回归算法:线性回归(LR)、支持向量回归(SVR)和人工神经网络(BPNN)进行建模和比较以训练多性能预测模型。其中,应用SVR构建的机器学习模型被证明是最佳的。然后,基于生成对抗网络(GAN)模型原理,构建Al-Zn-Mg-Cu系铝合金快速设计系统(ARDS)。对ARDS的预测可靠性进行验证。结果表明,为了能够获得准确的制备策略,系统中极限抗拉强度(UTS)、屈服强度(YS)和伸长率(EL)的输入上限分别约为790 MPa、730 MPa和28%。此外,基于ARDS预测结果,制备了一种性能优异的新型铝合金材料,其UTS为764 MPa、YS为732 MPa、EL为10.1%,进一步验证了ARDS的可靠性。

Ti含量对Nb-Si-Mo-Ti系合金组织性能的影响

为研究Ti含量对Nb-Si系合金组织及性能的影响,以机械球磨和SPS烧结技术结合的方法制备了Nb-16Si-10Mo-x Ti(x=0,2,4,6,8,10)合金,对x不同时的合金在室温、1200℃时的组织及力学性能进行探究。结果表明:Ti含量增多,Ti ss韧性相逐渐增多并聚集,组成相包括Nb ss、Nb 5 Si 3和Ti ss相。室温下,合金弯曲强度、断裂韧性等有所提高,硬度下降,抗压强度先降后增,x=0时,抗压强度最高为2300 MPa,而Nb-Si-Mo-Ti系合金抗压强度最高为2200 MPa,且断裂方式由脆性断裂转变为复合断裂。1200℃下,抗压强度先降后增,x=0时,最高为605 MPa,随Ti含量增加,Nb-Si-Mo-Ti系合金抗压强度最高可达470 MPa,同时有较好塑韧性。1200℃压缩后,组织细化,韧性相沿垂直于压缩方向拉长,硬脆相则被挤压到韧性相内部或表面分布。

增材制造FeCoNiAl系高熵合金的研究进展

FeCoNiAl系高熵合金在面心立方的FeCoNi基体中引入体心立方相稳定元素Al及其他合金化元素,因此表现出独特的显微组织、力学性能和功能性,具有广阔的工业应用前景。近年来,增材制造技术为制造超细晶粒和几何复杂的高熵合金零件提供了技术支持,引起研究人员的广泛关注。本文从打印工艺、显微结构、性能、缺陷和后处理等方面综述了增材制造FeCoNiAl系高熵合金的新进展。系统总结了几种典型增材制造技术,并讨论不同工艺下FeCoNiAl系高熵合金的晶体结构、显微组织及其相应的性能,阐述增材制造过程中与快速凝固和复杂热循环有关的缺陷形成机制。此外,介绍并总结了几种旨在进一步提高FeCoNiAl系高熵合金性能的后处理方法。最后,展望了增材制造高熵合金未来的研究方向,以解决面临的挑战,加快其在工业领域的应用。

Sc和Zr的复合添加对高Zn含量7xxx系铝合金组织演变和力学性能的影响

本文采用传统铸造和热加工工艺制备复合添加Sc、Zr的高Zn含量7xxx系铝合金,通过室温拉伸实验、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜等,研究Sc、Zr的复合添加对高Zn含量7xxx系铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:设计制备的新型高Zn含量(w(Zn)=10.9%)铝合金的抗拉强度为769 MPa,伸长率为4.7%。合金中高含量的Zn有利于形成高密度的纳米η'相,实现优异的沉淀强化效果。Sc和Zr复合添加形成的初生Al3(Sc,Zr)相有助于细化凝固组织,而时效过程中析出的次生Al3(Sc,Zr)相则可以有效抑制再结晶和阻碍位错运动,二者结合实现了良好的晶界强化作用。

Cr含量对Fe-Cr-Si三元系合金组织和耐蚀性能的影响

为了探究Cr元素含量对Fe-Cr-Si三元系合金组织和耐蚀性能的影响,采用SEM、XRD等仪器对3种不同Cr含量的Fe-Cr-Si系合金的显微组织、硬度及其腐蚀行为展开研究,系统分析了Cr含量变化对Fe-Cr-Si系合金材料的显微组织、硬度及耐蚀性能的影响。结果表明:3种不同Cr含量的Fe-Cr-Si合金均由树枝晶和枝晶间基体组成。随着Cr含量的增加,枝晶间Fe3Si相增多,Fe-Cr固溶体相生成。相比Fe8Cr10Si合金,Fe16Cr10Si合金的硬度降低16%。10%(质量分数)HCl溶液浸泡腐蚀试验结果表明,Cr含量较低的Fe8Cr10Si合金的腐蚀情况最为严重,出现较深的腐蚀坑,腐蚀坑中的片状硅化物未能有效地防止合金被侵蚀。固溶态Cr含量的升高是促使Fe-Cr-Si合金耐蚀性能提升的主要原因。

Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金阳极氧化工艺

在传统铝合金阳极氧化电解工艺基础上,添加草酸、酒石酸和柠檬酸等形成硫酸-有机酸混合体系氧化处理液,对Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金进行阳极氧化处理,探索阳极氧化工艺参数和有机酸种类对氧化膜微观形貌、耐腐蚀和耐磨性能的影响.研究结果表明:在硫酸质量分数为10%、氧化电压为18V、氧化时间为60 min、氧化温度为20℃的条件下,与纯硫酸体系相比,混合酸体系能显著增加Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金阳极氧化膜厚度,提高氧化膜的耐腐蚀性能和耐磨性能;其中10%硫酸-15%柠檬酸混合体系(百分数均为质量分数,下同)下的氧化膜耐腐蚀性能较强,10%硫酸-10%酒石酸体系下的氧化膜耐磨性能较优.

新型铝合金模板系统在项目中的应用

文章围绕铝制模架结构特征及优势展开分析,深入探讨新型铝合金模板系统在项目中的应用,并结合项目实践,提出具体的质量控制措施,以供参考。