稀土(La+Yb)对T6热处理AlSi10Cu3合金摩擦磨损行为影响

采用销盘式摩擦副,在干滑动摩擦条件下研究稀土(La+Yb)对T6热处理态Al Si10Cu3合金摩擦磨损行为的影响。结果表明,稀土(La+Yb)可明显改善T6热处理态AlSi10Cu3合金的耐磨性。随稀土添加量增加,T6态合金的质量磨损率和摩擦系数均先减少后增加,而且T6态合金的摩擦系数波动稳定。当稀土添加量达0.6%时,合金耐磨性相对较好。此时,T6态合金的质量磨损率下降到0.43%,摩擦系数下降到0.26。添加不同含量稀土(La+Yb),T6热处理态Al Si10Cu3合金由氧化磨损向磨粒磨损转变。

稀土Ce对半固态挤压铸造AlSi10Cu3Fe合金组织及性能影响

通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机、显微硬度计及导电仪等手段分析了稀土Ce元素对半固态挤压铸造AlSi10Cu3Fe合金组织及性能演变的影响。研究结果表明:稀土Ce元素对半固态挤压铸造合金组织具有很好地细化作用,稀土添加量为0.5%时半固态合金组织细化效果最好,初生α-Al相呈现出等轴晶或球状晶形态,排列有序且分布非常均匀,合金的平均晶粒尺寸和晶粒形状因子分别为48μm与0.75,与不含稀土Ce的合金相比晶粒尺寸降低了51.51%,形状因子提高了53.06%。与此同时,半固态合金的力学性能也达到峰值,其抗拉强度、伸长率及显微硬度分别为231.98 MPa、7.8%和HV100.15,与不含稀土的合金相比,分别提高了37.81%、59.18%和25.38%。不含稀土Ce及稀土Ce含量为0.5%的合金导电率分别为38.56%IACS和43.27%IACS,稀土Ce的添加也有助于合金导电性能的提高。

应力时效影响Al-10Zn-3Mg-3Cu合金带外纵筋筒形件组织性能研究

目的研究应力时效条件下Al-10Zn-3Mg-3Cu合金带外纵筋筒形件筋部试样的应力松弛行为,探明基体应力松弛机制以及强韧性协同提升机理。方法针对淬火态筋部试样,设计不同的初始应力值进行应力时效实验,然后采用数据分析与微观组织形貌表征方法研究试样组织性能。结果当施加的初始应力为250MPa时,筋部试样的应力松弛程度可达85.8%,同时,试样抗拉强度为736.40 MPa,屈服强度为697.53 MPa,延伸率为10.96%。结论在250MPa应力时效条件下,应力松弛机制主要为晶界Coble蠕变和位错运动,位错运动促进了亚晶的增殖,Coble蠕变使基体晶粒长大,这些行为促使试样应力耗散。同时,应力时效改变了析出相形态,发展了具有孪生界面的复合析出相。经分子动力学计算可知,该特征微结构有利于基体强韧性的协同提升。

块体Mg_(65)Cu_(22)Ni_3Y_(10)非晶态合金的制备及在焊接中的应用

利用铜模浇铸法制备了厚度为2mm、成分为Mg65Cu22Ni3Y10块体合金试样，并通过X射线衍射、差热扫描量热仪证实其为完全的非晶态。以镁合金AM60B为母材、2mm厚的Mg65Cu22Ni3Y10板状非晶态合金为中间层，在420～540℃下进行焊接，利用金相显微镜、扫描电镜（SEM）和能谱仪研究了焊接接头的微观形貌和成分分布。结果表明：界面接合良好，未观察到片状夹杂物、气孔及未焊合等缺陷；焊缝区由块状α-Mg相和针状化合物组成，基体中的Al元素通过晶界扩散偏聚到焊缝中，微量Y元素扩散到基体中，有少量的Mn和Cu元素发生偏聚，Ni元素分布均匀，没有发生偏聚现象。

AlSi10Cu2Mg合金的半固态触变成形

结合汽车零件所用的材质 ,研究了AlSi10Cu2Mg合金的半固态坯料制备、部分重熔及空压机连杆的半固态触变挤压铸造成形 。

Sr对AlSi9Cu3合金组织与力学性能的影响

研究了不同Sr含量对Al Si9Cu3合金力学性能及微观组织的影响规律。结果表明,当Sr含量为0.06%时,合金的变质效果最佳,合金中共晶硅相由粗大的针片状转变为细小的纤维状或颗粒状。过量的Sr会引起孔洞等铸造缺陷的增加。随着合金元素Sr含量的增加,合金的力学性能呈现先升后降的趋势。当Sr含量为0.06%时合金的强化效果达到峰值,抗拉强度和伸长率分别为288 MPa和13.23%,较未变质合金分别提高了25.2%和84.8%。继续添加Sr,合金的强塑性均下降,这与Sr对于共晶Si的变质效果规律结果是一致的。

激光选区熔化3D打印AlSi10Mg合金的铺粉厚度

基于铺粉厚度优选出的3个工艺参数组合,分析了工艺参数组合对激光选区熔化技术成形AlSi10Mg合金试样基本性能的影响。3个工艺参数组合成形的试样硬度均高于63HRB,上表面单位面积磨损量均低于1.5×10^(-5) g/(s·mm^(2)),孔隙率在0.05%以下,抗拉强度高于440 MPa,成形的测试试样尺寸误差均在±0.1 mm以内。试样上表面的表面粗糙度Ra在4μm以下,侧表面的表面粗糙度Ra在5μm以下。铺粉厚度30μm的试样表面质量最优。

AlSi10Mg(Cu)铸铝合金的热疲劳裂纹萌生及早期扩展行为

微观观察AlSi10Mg(Cu)铸铝合金在热疲劳裂纹的萌生和早期扩展过程,重点研究共晶硅粒子对热疲劳裂纹行为的影响。结果表明:热疲劳裂纹萌生于脱粘共晶硅粒子与铝基体间的开裂界面,原因是共晶硅粒子与铝基体的热膨胀系数不同,引起热循环过程中两相热应变不协调,从而在两相界面处产生循环应力而引起疲劳破坏。热疲劳裂纹的扩展在长度和宽度上同时进行,具有良好塑性的铝枝晶对疲劳裂纹的扩展起阻碍作用。对热疲劳过程中共晶硅粒子周围应力场的模拟分析进一步解释了实验现象。

浇注工艺对AlSi9Cu3合金凝固组织及力学性能的影响

采用直读光谱仪、金相显微镜、拉伸试验机、JMatPro软件、扫描电镜和X射线衍射仪研究了浇注温度和模具温度对AlSi9Cu3合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明:合金的凝固组织以初生α-Al和针状共晶硅为主;随浇注温度的降低,合金中α-Al晶粒尺寸先减小后增大;针状共晶硅含量逐渐增多;合金的抗拉强度先升高后降低;随模具温度的升高,合金中α-Al晶粒尺寸逐渐增大,针状共晶硅含量先减少后增加;合金的抗拉强度先升高后降低。当浇注温度为680℃、模具温度为100℃时,AlSi9Cu3合金的力学性能最佳。

合金元素和浇注温度对AlSi9Cu3铝合金收缩率和流动性的影响

采用砂型螺旋线模具、Tatur Test方法和ARL3460直读光谱仪研究了Na、Ni、Zn、Fe、Mg合金元素和浇注温度对AlSi9Cu3合金收缩率和流动性的影响。结果表明:合金收缩率随Mg、Zn元素含量的增加逐渐增大,随Na、Fe、Ni元素含量的增加逐渐减小;合金流动性随Na、Fe和Mg元素含量的增加而降低,随Ni、Zn元素含量的增加而升高。浇注温度的升高有利于合金流动性的改善,但会导致合金收缩率的恶化。

3D打印AlSi10Mg铝合金内部缺陷聚类分析

使用3D打印机制备了15mm^3的AlSi10Mg铝合金正方体。然后使用高精度纳微米CT扫描该立方体内部的打印缺陷,提取出大于0.0001mm^3缺陷的构形和尺寸等属性。先后使用因子分析和K-means聚类处理提取出的数据样本。分析结果:CT扫描得到348个缺陷样本,提取样本的16种属性,用因子分析计算因子和综合得分,找出最严重的前20个缺陷。利用K-means聚类把348个缺陷样本分为4类,构建矩阵散点图对聚类结果进行验证分析,聚类结果可靠。

新型AlSi5Cu3Mg合金的半固态成形

通过对AlSi5Cu3Mg合金半固态成形过程三个阶段的实验分析,初步探索了该合金适合半固态成形的工艺参数,并和A356合金做了半固态成形三个阶段的比较。结果表明,AlSi5Cu3Mg非树枝晶坯料和感应加热后的坯料均满足半固态成形的条件,且其压铸件具有较优异的力学性能。

铁含量对AlSi10Mg(Cu)合金断屑性能影响的研究

为改善AlSi10Mg(Cu)五阀缸盖毛坯的切削加工性能,对合金中的Fe含量进行了分析、试验研究。试验结果表明,铁含量在0.45%～0.55%时,AlSi10Mg(Cu)五阀缸盖毛坯的综合性能和加工性能最为适宜;在保证合金成分要求的前提下,应尽可能地提高铁元素的含量,以提高合金的加工性能。

3D打印AlSi10Mg铝合金内部缺陷聚类研究

文章应用3D打印机,相应制备形成AlSi10Mg铝合金正方体作为铝合金块试样,进行打印缺陷扫描分析,提取出属性信息,并进行因子分析、K-means聚类处理,相应提取数据样本。旨在通过打印缺陷分析,切实探索AlSi10Mg合金3D打印缺陷的共同规律。本文针对3D打印AlSi10Mg铝合金内部缺陷聚类进行了分析和研究,仅供参考。

AlSi10Mg铸造铝合金化学导电氧化工艺研究

某型号零部件水冷板采用3D打印成型加工的AlSi10Mg铸造铝合金,零部件表面处理工艺的特殊性,再加上该零件多孔、内部有很多密闭的腔体,采用常规的表面处理技术,难以满足零件表面特殊的性能需求。为了探究该零部件的表面防护工艺,对试样进行了导电氧化处理,之后对宏观照片和SEM微观形貌进行了分析;并对导电氧化处理后的试样进行了电化学测试和盐雾腐蚀试验测试,进而对极化曲线、腐蚀电位等试验参数进行了分析。结果表明:采用合适的导电氧化工艺可以明显提高AlSi10Mg铸造铝合金的耐蚀性,满足零件特殊环境使用需求。

Nd对Mg_(65)Cu_(22)Ni_3Y_(10)非晶形成能力及热稳定性的影响

利用楔形铜模铸造法成功制备了Mg65Cu22Ni3Y10-xNdx(x=0、2、4、5、6、8)块体非晶合金,采用XRD、DSC研究了Nd对该合金体系热稳定性和非晶形成能力(GFA)的影响。结果表明,当x=2、4时,Nd的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性;当Nd含量为2%(摩尔分数)时,合金具有最高的过冷液相区(ΔTx=61.5K)及最好的热稳定性;当x=5时,尽管过冷液相区(ΔTx=48.5K)最窄,但此时合金具有最强的非晶形成能力(Trg=Tg/Tl=0.568)和临界厚度(δmax=3.8mm);随着Nd的进一步增加(x>5),合金的玻璃形成能力降低。

钎焊温度对TC4与Ti_3 Al-Nb合金钎焊接头组织的影响

采用50Ti-20Zr-20N i-10Cu粉末钎料对Ti3A l-Nb合金与TC4合金进行真空钎焊,通过SEM、EDS、电子探针及拉伸试验研究不同钎焊温度下钎焊接头的显微组织及性能特征。结果表明,钎焊温度升高钎焊接头强度并不提高;不同温度下钎焊接头中靠近TC4合金基体边界处均生成魏氏体组织,随温度升高魏氏体组织粗化程度加剧;整个钎焊接头中Ti3A l-Nb合金基体与钎料的反应程度弱于TC4合金基体。

薄壁AlSi10MnMg结构件压铸工艺数值模拟与优化

以某薄壁AlSi10MnMg铝合金结构件为研究对象,利用正交试验法,设计多因素多水平正交试验寻求优化工艺参数组合。利用Pro/Engineer对浇注系统和铸件整体进行三维建模。在Flow-3D软件导入几何模型,对不同参数水平组合下的铸件充型状态进行数值模拟,得到充型结束后的卷气模型示意图。利用Photoshop对输出图片中铸件的卷气含量比例进行计算,对单指标的试验结果进行直观分析,得出最优参数,从而完成对压铸工艺的优化。使用优化的工艺进行生产验证,微观组织观察和X射线检测结果显示铸件质量良好。

钎缝间隙对TC4与Ti_3Al-Nb合金钎焊接头组织的影响

采用50Ti-20Zr-20Ni-10Cu粉末钎料对Ti3Al-Nb(Ti-13Al-24Nb)(质量分数)合金与TC4合金(Ti-6Al-4V)进行真空钎焊,通过SEM、EDS电子探针及拉伸试验,研究不同钎缝间隙的钎焊接头的显微组织及性能特征。结果表明,钎缝间隙对钎焊接头的组织及性能有较大影响,当钎缝间隙增大时,钎焊接头的组织变得复杂,在接头中既形成了共晶组织又形成了化合物带,这种组织特征会显著降低接头的强度。

半固态Al-Si-Cu-Mg合金压缩变形特征的研究

用Gleeble-1500热模拟实验机研究了不同变形速率、不同变形量下AlSi15Cu3MgFe铝合金的半固态应力与应变的变化规律。研究结果发现:变形速率不同时,应力随着变形速率的增加而增加;变形量不同,随着变形量的增加,流体的流动趋于更稳定的流动形态。