退火对SP-700合金板材组织、织构和力学性能各向异性的影响

通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响。结果表明:随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织构类型基本不变;当退火温度为860℃时,初生α相向次生α相的转变形成了新的织构;经900℃退火后,组织类型转变为网篮组织,织构类型为棱锥织构和R型织构。α相的棱锥织构取向是造成原始板材力学性能各向异性的原因;晶内亚结构在变形初期对滑移系的阻碍作用影响了板材在不同方向上的室温强度;随退火温度的升高,晶内亚结构的消除和新的织构取向的产生导致力学性能各向异性增强。此外,晶粒形貌和相含量的差异也会导致各向异性的变化。原始板材的断裂机制均为韧性断裂,且不同方向的断口特征略有不同。

热处理工艺对Ti650合金板材组织演变及性能的影响研究

研究了不同热处理工艺对Ti650合金板材组织演变及性能的影响。结果表明:Ti650合金板材对固溶温度的变化较为敏感,随着固溶温度的升高,加剧了初生α相的溶解,次生α相尺寸更加细小,且交错排列,增加了位错运动的阻力,板材强度升高,塑性降低。提高时效温度,次生α相由细针状长大粗化成为长片层状或短片层状,交错排列成不同取向的集束,板材塑性大幅升高,强度略有降低。在时效温度700℃、时效时间2.5~6 h条件下,时效时间对板材组织与性能的影响较小。固溶冷却速率会影响次生α相的形核、析出和长大,降低冷却速率,次生α相由弥散的细针状长大成为短棒状,细晶强化作用减弱,板材室温强度降低,塑性提高。

Al-Cu-Sc铝合金板材不同热处理状态下的组织和力学性能研究

以厚度为3 mm的Al-Cu-Sc铝合金板材为研究对象,利用EBSD技术对人工时效态(T6态)和退火态(O态)板材的微观组织进行分析;对T6态、O态、W态以及经过预拉伸变形和人工时效处理得到的T8态板材在室温下进行单向拉伸测试,研究不同热处理状态下板材的力学性能变化规律。结果表明:T6态和O态板材中都存在[001]方向的织构,且O态板材的织构更强。T6态板材的晶界以大角度晶界为主,O态板材的晶界以小角度晶界为主,且其晶粒尺寸远大于T6态板材。T6态和W态Al-Cu-Sc板材轧制方向与横向强度基本一样,而O态板材轧向强度明显高于横向。O态板材的强度最低,T6态板材的塑性最差,而W态板材具有最小的屈强比和最大的应变硬化指数n值,成形性能最好。此外,经过预拉伸和人工时效后得到的T8态板材强度显著提升,当预拉伸变形量为5%和7%时,T8态板材抗拉强度超过500 MPa。

铝合金板材轧制实验教学改革探讨

铝合金板材轧制实验教改对于提升学生的实践能力和推动行业的高质量发展具有重要作用。在教学改革实施过程中也面临着一些挑战,如实验设备的更新、教学方法的创新等问题。为此文章提出了一系列针对性的优化措施。例如,将跨学科的知识融合到实验中,借鉴新工科的理念进行教改,使学生能够更全面地理解并应用所学知识。开展信息化教学利用现代科技手段提高教学效率让学生能够更直观地理解和掌握铝合金板材轧制的技术要点。积极拓展国际合作与交流引进更多先进的教学理念和技术。进一步丰富教学手段和内容。借助这些措施的实施,能够有效提升教学质量,为学生的全面发展提供更有力的支持。

铝合金板材冲压成型技术及性能试验研究

当前,能源安全问题日益突出,这也是汽车行业目前需要解决的一大问题。铝合金因为自身性能优势突出,对汽车减重有重要应用价值。然而,与常规钢材相比,铝合金材料的延伸性能不足,塑性应变相对较小,因而成型效果较差。此外,铝合金弹性模量相较于钢材也更低,因此零件从冷冲压模具卸载后的回弹比钢材明显,构件容易出现凹陷、扭曲变形等问题,导致精度控制困难。对此,必须解决铝合金塑性低、成本高的问题,这对于铝合金成型工艺研究和发展至关重要。因此,文章介绍了铝合金板材成型性能,探讨了铝合金冲压成型技术,并对铝合金冲压成型性能进行试验,以供参考。

AZ31B镁合金连续铸轧板材搅拌摩擦搭焊接头组织研究

对AZ31B镁合金连续铸轧板材进行搅拌头逆时针与顺时针相结合的二道搅拌摩擦搭接焊。经对其搭接接头横截面的焊缝宏观及不同部位微观组织对比来分析二道搅拌摩擦焊对焊接接头塑性组织及成形的影响。结果表明:焊核区等轴晶粒组织特别细小、均匀;过渡区晶粒组织大小起伏较大,略大于焊核,较小于母材组织;前进侧界面迁移呈现大弧度卷起,比较突兀与焊核隔断,形成钩状缺陷,而后退侧界面迁移线缓缓渗入中部焊核区,渐渐消失于焊核组织内;前进侧迁移线的成形特点相比于孔洞隧道缺陷,成为整个焊接接头最薄弱部分;前进侧界面迁移线边的组织融合影响了对焊接头的成形;二道搅拌摩擦搭接两次搅拌头旋转方向同为逆时针时,能得到表面良好、组织熔合紧密、强度较高接头;当搭接接头上板为后退侧时,与上板为前进侧相比,搭接接头能够承受更大剪切力。

不同模具角度下反复弯曲-压平变形工艺对AZ31镁合金板材显微组织演变和变形行为的影响

采用不同角度模具的反复弯曲-压平变形工艺制备AZ31镁合金板材。通过FEM、OM、EBSD和硬度计研究AZ31镁合金在反复弯曲-压平变形过程中的显微组织演变和变形行为。结果表明,150°/150°模具在所有三组实验中都表现出最佳性能。随着道次的增加,合金的等效应变由于剪切和弯曲作用而显著提高。经过4道次后,合金的平均晶粒尺寸显著细化至1.7μm,基面织构被弱化,这是非基面滑移、动态再结晶和孪生引起的;尤其是锥面滑移有利于引发动态再结晶和孪生。合金的硬度值达到HV 77,这是滑移、孪生和动态再结晶竞争产生的显微组织和织构综合作用的结果。

650℃/500 MPa应力时效对GH4169合金板材组织及室温拉伸性能的影响

对固溶+时效处理的GH4169合金板材分别进行了不同时间的应力时效和无应力时效处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和电子万能试验机等分析了不同应力时效处理后合金的显微组织和室温拉伸性能。结果表明:应力对GH4169合金板材的显微组织无明显影响,经过应力时效和无应力时效处理后γ″相仅发生略微粗化,尺寸由19.02 nm增长至23 nm左右,仍为圆形颗粒状形貌。无应力时效处理对板材的室温拉伸性能基本无影响,这是由于GH4169合金板材的室温变形机制为位错做剪切γ″相运动,板材经无应力时效处理后γ″相的尺寸与经固溶+时效处理的γ″相的尺寸相当,位错剪切γ″所需的应力相当使得室温拉伸性能未变化。随应力时效时间的增加,板材的室温拉伸强度逐渐降低,室温拉伸塑性逐渐增加,这是由于应力时效过程中板材已发生残余塑性变形,位错已切入γ″相,后续室温拉伸过程中,位错再次剪切γ″相所需的应力减小进而导致板材室温拉伸强度降低,拉伸塑性增加。

热处理温度对TA15钛合金板材组织及性能的影响

本研究对冷加工态TA15钛合金板材进行了750℃、800℃、850℃和900℃四种温度的热处理,并深入探讨了处理后的显微组织、室温拉伸性能、弯曲性能、洛氏硬度和高温性能。结果显示,在750℃时,板材的横向为等轴组织,纵向含有少量拉长组织;而在800℃至900℃范围内,板材的横向和纵向均形成了均匀细小的等轴组织。随着热处理温度从750℃升至850℃,板材的拉伸强度逐渐降低,而伸长率、弯曲角度则有所增加,洛氏硬度逐渐下降。值得注意的是,800℃至850℃热处理的板材显示出优异的综合性能,特别是850℃热处理的板材已完全再结晶。因此,建议TA15钛合金冷轧板材在这个温度范围内进行热处理,以获得最佳的显微结构和力学性能。

Ti−6Al−4V合金板材在电脉冲辅助弯曲过程中的显微组织演变及成形性能

在有效电流密度为0~3.2 A/mm^(2)、占空比为10%~70%条件下对Ti−6Al−4V合金板材进行电脉冲辅助弯曲实验。结果表明:当有效电流密度从0增加到2.4 A/mm^(2)时,弯曲成形位移从9.15 mm增加到15.60 mm;同时,裂纹的尺寸和宽度减小。此外,当弯曲位移为8 mm时,回弹角随着有效电流密度的增加而减小。占空比同样影响弯曲角,在30%占空比条件下能获得最小的弯曲角135.0°。板材的热稳定温度随着有效电流密度的增加而增加,但是与占空比呈非线性关系。此外,在电脉冲辅助弯曲过程中出现了晶粒粗化、{0001}织构强度增加和亚晶粒发展。电脉冲使位错密度降低且加速位错的重排,促进α晶粒内亚晶粒的形成,从而改善合金的成形性。电脉冲的非热效应提高了Ti−6Al−4V合金板材的低温成形性,使其与高温下的成形效果类似。

GH5188合金板材高温拉伸变形流动行为与本构方程研究

目的研究GH5188合金板材高温拉伸变形流动行为,为高温合金板材高温成形工艺的制定和优化提供指导。方法基于GH5188合金板材高温拉伸试验,分析了变形工艺参数对GH5188合金板材高温拉伸变形时真应力、应变速率敏感性指数和应变硬化指数的影响规律,建立了本构模型对其流动行为进行描述和预测。结果GH5188合金板材高温拉伸变形流动行为受应变硬化、流动软化和应变速率硬化的共同影响,其变形过程分为弹性变形、加工硬化、稳态流动和断裂4个阶段。随变形温度的升高和应变速率的降低,真应力减小。变形温度、应变速率和真应变对GH5188合金板材的应变速率敏感性指数和应变硬化指数具有显著影响。基于Johnson-Cook和Hensel-Spittel模型,建立了考虑应变硬化效应、流动软化效应和应变速率硬化效应耦合影响的GH5188合金板材高温拉伸变形本构模型(JC-HS模型),采用该模型预测的真应力与试验值的平均相对误差为6.02%。结论建立的JC-HS模型能够较好地描述和预测GH5188合金板材的高温拉伸流动行为。

AQ80M镁合金挤压板材微观组织与力学性能不均匀性的研究

通过OM、SEM、XRD、EBSD和拉伸试验,研究AQ80M镁合金挤压板材微观组织及力学性能不均匀性。研究结果表明:AQ80M镁合金挤压板材主要由α-Mg基体和β-Mg17Al12相组成,边部β相分布弥散,再结晶程度比心部的高,心部存在粗大的未再结晶晶粒。经410℃/2 h固溶处理后β相溶入基体,屈服强度下降,断后伸长率上升。从心部到边部多数晶粒的c轴(<0001>轴)从平行于ND方向转变为平行于TD方向,在不同区域沿ND方向拉伸时的变形机制发生变化。沿ED方向拉伸柱面滑移施密特因子(SF)大于0.4的晶粒占比和平均SF比TD和ND方向的高,这是导致AQ80M镁合金挤压板材各向异性的主要原因。边部沿ED方向拉伸基面滑移SF大于0.4的晶粒占比和平均SF比心部的低,柱面滑移SF大于0.4的晶粒占比和平均SF比心部的高,导致边部屈服强度更高。

退火温度对TC25钛合金板材组织和性能的影响

采用三火次热轧工艺制备出厚度为6.0mm的TC25钛合金板材,研究了退火温度对TC25钛合金板材显微组织、室温力学性能和高温力学性能的影响。结果表明:在760~840℃范围内,随着退火温度的升高,TC25钛合金板材热加工形成的等轴组织中初生α相长大;当退火温度升高至880℃时,显微组织由等轴组织向双态组织转变;温度进一步升高至920℃时,呈现双态组织;当退火温度达到960℃时,双态组织中的初生α相含量明显减少,次生α相含量显著增多。双态组织的TC25钛合金板材相比等轴组织的TC25钛合金板材具有更好的室温力学性能和高温力学性能。TC25钛合金板材在920~960℃退火时可获得双态组织,且具有良好的室温和高温拉伸性能。

超声相控阵水浸自动检测技术在航空用铝合金板材质量控制中的应用

超声相控阵检测技术利用计算机设置不同延时法则可实现声束偏转、声束聚焦、扇形扫查、线性扫查、动态聚焦等,灵活的设置和工作方式使其在金属材料缺陷检测中得到广泛应用。介绍超声相控阵水浸自动检测原理及变形铝合金板材常见缺陷,使用一维线性超声相控阵水浸自动检测技术检测变形铝合金板材,对不同类型缺陷的检测结果进行分析,总结超声相控阵水浸自动检测技术在航空用铝合金板材质量控制中的应用及优势。

超高强Al-Zn-Mg-Cu系合金板材研究

利用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机研究了超高Zn、Mg含量和微量Sc、Sm稀土元素对Al-Zn-Mg-Cu系合金板材微观组织和力学性能的影响。研究结果表明:板材强度随Zn、Mg元素含量的增加而提高;添加微量Sm元素对细化晶粒没有效果,且在基体中形成不能消除的含Sm第二相,对性能不利;Sc可有效细化铸锭晶粒,抑制再结晶,并显著提高板材强度,Sc元素添加量达到w(Sc)=0.2%可使板材屈服强度提升59 MPa,抗拉强度提升51 MPa;在高合金化的基础上复合添加w(Zr)=0.12%和w(Sc)=0.2%,板材屈服强度可达726 MPa,抗拉强度可达752 MPa。

冷轧率对3104铝合金板材力学性能与织构影响研究

使用试验室冷轧机对工业化生产的3104铝合金热轧板进行了冷轧率为84.5%~92.0%的冷轧,之后使用拉伸性能测试、制耳率测试和基于X射线衍射(XRD)的织构测试对不同冷轧率制备的板材进行了分析评价。结果表明:随着冷轧率的提高,材料的屈服强度从261 MPa提升至275 MPa,伸长率从5.7%降低至4.2%,制耳率从1.36%升高至3.31%;由轧制产生的β取向线织构占比逐渐升高,立方织构占比逐渐降低。

6×××系铝合金板材麻点缺陷分析与预防对策

某批次6×××系铝合金板材轧制生产后出现大量麻点缺陷。文章采用生产现场调查与实验室检测分析相结合的方法,利用金相检验、扫描电子显微镜等手段对缺陷进行分析,最终确定内部气体聚集析出在表面鼓出是造成板材麻点缺陷产生的根本原因。据此制定了预防对策,并通过生产验证对策有效可行。

铝合金板材在汽车制造中的应用

随着现代科学技术的发展,汽车工业取得了显著进步,为了更好地满足社会对汽车制造的高要求,汽车制造企业对汽车材料、质量的要求也越来越高。铝合金板材能够满足当前汽车制造的轻量化、节约成本、质量保证等要求,成为当前汽车制造中必不可少的材料。该文分析铝合金板材特性,探究其在汽车制造中的具体应用,并提出铝合金板材在汽车制造中的应用策略,以不断提升铝合金板材在汽车制造中的应用价值。

Fe、Si、Mn、Cr元素对Al-4.6Zn-1.2Mg合金板材焊接热裂纹敏感性的影响

采用MIG焊对Al-4.6Zn-1.2Mg合金板材进行鱼骨状裂纹试验,通过目测、金相组织观察、SEM组织分析及EDS分析等方法,研究了不同含量添加元素对Al-Zn-Mg合金板材热裂纹倾向性的影响。结果表明,随着Mn、Cr微量元素和Fe、Si杂质元素含量的降低,板材中的析出相尺寸变小、数量减少,同时焊接热裂纹敏感性降低。

镁合金板材轧制工艺及组织性能分析

在研究镁合金板材熔铸及加工工艺的基础上,以AZ31B镁合金为材料,以优化组织性能为目标,通过控制轧制温度、压下制度、控温轧制和退火制度,轧制出σb≥280MPa,σ0.2≥160MPa,δ≥16%的镁合金板材,所轧制出的板材成功地得到实际应用,并对工艺制度的合理性从理论上进行了分析。