退火温度对Fe-7Al-0.5Ti合金阻尼性能和磁畴结构的影响

利用倒扭摆仪研究了不同退火温度对Fe -7Al- 0 .5Ti合金阻尼性能的影响,并借助水基磁流体分析了磁畴结构变化,利用扫描电镜分析了晶界析出物的形态及组成。结果表明, 1000℃退火保温 2h时,Fe -7Al- 0 .5Ti合金阻尼性能出现峰值。热处理温度越高,组织内应力和缺陷的减少使得磁畴的排列越来越整齐,磁畴宽度也越大,但晶界附近少量含Ti碳化物析出,导致局部成分和结构的非均匀化,不仅使得该区域磁畴细化,而且阻碍了畴界的移动,从而影响了阻尼性能的提高。

900℃退火时间对Fe-7Al-0.5Ti合金阻尼性能及其磁畴结构的影响

利用倒扭摆内耗仪研究900℃下不同退火时间对Fe-7Al-0.5Ti合金阻尼性能的影响,借助水基磁流体分析了磁畴结构变化,以此解释阻尼性能变化的原因。采用扫描电镜分析晶界析出物的形态及组成。研究发现,在淬火温度为900℃的前提下,退火时间为2h,Fe-7Al-0.5Ti合金阻尼性能出现峰值。随着保温时间的延长,组织内应力和缺陷的减少使得磁畴的排列越来越整齐,磁畴宽度也越大,但晶内和晶界附近少量含Ti碳化物析出,钉扎畴界的移动,从而影响阻尼性能的提高。

Al_(2.5)Cu_(0.5)Ti中间合金对Al-7Si合金微观组织和力学性能的影响

通过真空电弧熔炼炉制备Al_(2.5)Cu_(0.5)Ti中间合金,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)、差热分析仪(DSC)和万能材料试验机,研究不同添加量(0.3%,0.5%,0.7%,0.9%和1.3%,质量分数,下同)Al_(2.5)Cu_(0.5)Ti中间合金对Al-7Si合金微观组织和性能的影响。结果表明:随着Al_(2.5)Cu_(0.5)Ti合金添加量的增加,Al-7Si合金中初生α-Al和共晶Si组织被显著细化。与未添加Al_(2.5)Cu_(0.5)Ti中间合金相比,当Al-7Si合金中添加0.9%Al_(2.5)Cu_(0.5)Ti中间合金后,初生α-Al晶粒尺寸从218μm减小到80μm,二次枝晶间距从25μm减小到9.3μm;共晶Si组织由粗大的针片状细化为短片状和短棒状,平均长度和宽度分别从34.8μm和4μm减小到11.6μm和1.7μm;合金的抗拉强度和伸长率分别达到184 MPa和9.3%,与未变质合金的力学性能(162 MPa和3%)相比分别提高了13.6%和210%,断裂模式由韧脆混合断裂模式转变为韧性断裂。然而,当Al_(2.5)Cu_(0.5)Ti合金的添加量增加到1.3%时,发生过变质现象,导致Al-7Si合金组织粗化,力学性能下降。

Al3Ti4B中间合金对Mg-7Al-0.4Zn-0.2Mn合金显微组织和性能的影响

研究了Al3Ti4B中间合金对 Mg 7Al 0.4Zn 0.2Mn合金的显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明: 当Al3Ti4B加入量小于0.3%(质量分数)时, 合金的平均晶粒尺寸显著减小; 当 Al3Ti4B加入量为0.3%时, 合金组织显著细化, 平均晶粒尺寸由未变质合金的 135μm细化到 30μm, 合金拉伸力学性能和耐腐蚀性能最好; 当加入量超过0.3%时, 晶粒粗化; 具有密排六方结构的高熔点化合物 TiB2 (θm =2 980 ℃)和 AlB2(θm=980℃)均可作为α Mg的异质核心, 大量异质结晶核心的存在是导致α Mg晶粒细化的主要原因。

铸造Al-7Si-2.5Cu-0.5Mg合金的固溶处理温度研究

通过相图计算、示差热(DSC)分析,结合显微组织观察方法对Al-7Si-2.5Cu-0.5Mg合金的固溶处理温度进行了研究。结果表明:非平衡凝固Al-7Si-2.5Cu-0.5Mg合金在505℃左右发生共晶组织转变,而平衡凝固合金在520℃附近发生共晶转变;500℃、3h的初始固溶处理可使铸态合金中的低熔点共晶物完全溶入铝基体,此时合金的熔点为540℃。

基于加工图的Al-9.0Mg-0.5Mn-0.1Ti合金的热变形行为（英文）

采用等温热压缩试验研究不同变形条件下(变形温度300~450°C、应变速率0.01~10 s^(-1))喷射成形Al-9.0Mg-0.5Mn-0.1Ti合金挤压坯的流变应力行为,并基于动态材料模型建立2D加工图和3D功率耗散图来分析合金的流变失稳区和优化合金的热变形工艺参数。结果表明,当应变为0.4时,合金在300°C、1 s^(-1)条件下压缩变形,能量耗散效率因子η值最小,主要软化机制为动态回复,晶粒呈扁平状,大角度晶界(>15°)约占34%;合金在400°C、0.1 s^(-1)条件下压缩变形,能量耗散效率因子η值最大,合金的主要软化机制为动态再结晶,组织为完全再结晶组织,大角度晶界(>15°)约占86.5%。2D加工图和3D功率耗散图表明喷射成形Al-9.0Mg-0.5Mn-0.1Ti合金挤压坯的最佳变形条件是:变形温度340~450°C、应变速率0.01~0.1 s^(-1),合金的能量耗散系数38%~43%。

Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo合金的压缩超塑性

对Ti 2 4Al 14Nb 3V 0 5Mo合金的超塑压缩变形行为进行了研究·结果表明 ,该合金的最佳超塑温度为 980℃ ,最佳应变速率范围为 (2× 10 -4 ～ 2× 10 -3 )s-1· 在超塑变形过程中 ,条状O相和α2 相中发生了动态再结晶和等轴化过程 ;B2相中发生了动态回复·新形成的硬相等轴晶粒可在软的基体中滑动和转动 ,造成的应力集中由B2相中的位错运动松弛·

Al-5Ti-xCe细化剂制备及对Al-7Si合金组织和冲击性能的改善

试验研究了铈含量对细化剂Al-5Ti-x Ce(x分别为0.3,0.6,0.9)微观组织的影响,以及细化剂Al-5Ti-x Ce对Al-7Si合金组织和冲击性能的影响。结果表明,稀土Ce加入到Al-5Ti合金后,合金基体中的Al3Ti的尺寸明显降低,Al3Ti形状由长条状转变为羽毛状,并随着稀土Ce添加量增加,Al3Ti尺寸进一步降低,当Ce的加入量(质量分数,下同)为0.6%时,Al3Ti尺寸降低至最小,当Ce的添加量增至0.9%时,Al3Ti尺寸不再细化;用不同Ce的添加量的Al-5Ti-x Ce细化剂细化Al-7Si合金,发现随着Al-5Ti-x Ce中Ce的添加量增加,Al-7Si合金中α-Al树枝晶逐渐细化,其中Al-5Ti-0.6Ce细化剂的细化效果最佳;随着Al-5Ti-x Ce中Ce的添加量增加,Al-7Si合金中粗片状的共晶硅逐渐变得细小,其冲击性能随Al-5Ti-x Ce细化剂中铈含量的增加而显著提升,当Al-5Ti-x Ce中Ce的添加量增加到0.9%时,冲击性能不再增加。

Ti含量对Al-7%Mg合金铸造性能及力学性能的影响

通过流动性、热裂性和力学性能测试,借助OM、DSC、相图和SEM分析,研究不同Ti添加量对Al-7%Mg（质量分数）合金微观组织及性能的影响。结果表明：随Ti含量增加,Al-7%Mg合金晶粒组织细化与等轴化,晶界变得明显,共晶组织含量增加;流动性先提高后降低,添加0.2%Ti的合金,其平均流动长度达到597 mm,热裂倾向明显降低,当Ti含量增加到0.5%时,样品基本不产生宏观裂纹;抗拉强度、屈服强度和伸长率均先升高后降低,Ti含量在0.2%~0.5%范围内,力学性能最好。综合分析表明,Ti含量在0.2%~0.5%范围内,Al-7%Mg合金的流动性、热裂性和力学性能良好,有利于形状复杂和有特殊要求的零件成形。

Ti添加量对Al-12Si-4Cu-0.5Mg合金组织与强度性能的影响

通过向Al-12Si-4Cu-0.5Mg合金中添加不同含量的Ti元素进行细化处理。结果表明：Ti加入量在0.15%～0.78%区间范围内,当Ti添加量在0.45%左右时合金铸态下的强度性能最好,其σb和σ0.2分别为278和116 MPa;该合金在固溶时效处理后,其σb和σ0.2可达438和122 MPa,分别较铸态提高了57.6%和5.2%。Ti元素的加入,使合金的典型共晶组织弱化,而分别向α-Al基体和Si相分化。固溶时效处理后,以Si相为主的强化相边缘明显趋于圆化,主要以短棒状及颗粒状形态存在,并弥散分布在Al基体上。

Al-7Si-0.35Mg-0.1Ti合金压铸工艺模拟优化及组织性能

研究了微量Sr变质对Al-7Si-0.35Mg-0.1Ti合金微观组织和力学性能的影响,再以某汽车用压铸零部件为研究对象,通过数值模拟技术对0.06%Sr变质Al-7Si-0.35Mg-0.1Ti合金压铸工艺中的浇注温度和压射速度进行模拟计算,并进行实验验证。模拟结果表明:当浇注温度为680℃时,合金二次枝晶臂间距更小;随着压射速度的提高(1 m/s、2 m/s、4 m/s),虽卷气现象更明显,卷气部位和数量更多,但气孔尺寸相对较小。压铸验证实验结果显示:随着压射速度从1 m/s提高到4 m/s,初生α(Al)相由胞状树枝晶部分转变为球状晶或近球状晶,且晶粒平均尺寸逐渐减小;铸件中卷气由大尺寸的气孔转变为小尺寸的缩孔疏松,与数值模拟结果基本一致。同时,铸件的抗拉强度和伸长率分别提升23.7%和188.5%,且合金断裂机制也由1 m/s时的大尺寸气孔起决定作用的脆性断裂转变为4 m/s时共晶Si相起决定作用的脆性断裂和韧性断裂的混合断裂模式。

Al-1.2Mn-0.5Cu-0.25Mg-0.2Ti合金均匀化处理过程中的组织演变

利用金相组织观察、扫描组织分析、XRD及能谱分析等手段,研究了热交换器用芯材Al-1.2Mn-0.5Cu-0.25Mg-0.2Ti合金铸锭在均匀化处理过程中的组织演变规律。试验结果表明,铸态组织中存在枝晶偏析,且结晶相主要是Al_6(Mn Fe)、Al_(23)Cu(Mn Fe)_4、Ti Al_3及Al_8(Mn Fe)_2Si结晶相。经630℃/7h均匀化处理后,细长的条状结晶相发生球化并呈颗粒状,较粗大的块状结晶相形态变化较小,形状规则而粗大的含Ti结晶相形态无变化。

汽车用Al-7Si-0.5V-0.3In铸造铝合金的性能研究

采用不同的浇注温度对汽车用Al-7Si-0.5V-0.3In铝合金进行了铸造试验,并进行了强度和耐磨损性能的测试、比较与分析。结果表明:随浇注温度的升高,试样的抗拉强度先增大后减小,磨损体积先减小后增大。与710℃浇注温度相比,760℃浇注温度下试样的抗拉强度增大了12.81%,磨损体积减小了25.46%。Al-7Si-0.5V-0.3In铝合金铸造试样的浇注温度优选为760℃。

基于DSC分析的Al-7Si-1.5Cu-0.5Mg合金热处理工艺研究

示差热(DSC)分析通常用于合金相变温度点的确定。针对Al-7Si-1.5Cu-0.5Mg合金,将DSC吸收峰面积与θ相(Al_(2)Cu)的数量相联系,并辅之以SEM+EDS对DSC分析结果进行检测。结果表明,500℃下固溶4 h后DSC吸收峰面积从铸态的0.6 J/g降低至0.1 J/g,且随着固溶时间的增加,吸收峰面积无明显变化,与扫描电镜下对θ相溶解检测结果一致。均说明了在500℃下保温4 h后Al_(2)Cu基本溶入基体中,达到了良好的固溶效果。证明了示差热(DSC)可用于检测相的固溶程度,亦证明其具有进一步应用于热处理工艺制定的可行性。

抽拉速率对Co-Al-W基单晶高温合金凝固行为的影响

系统地研究抽拉速率(50~300μm/s)对Co-7Al-8W-1Ta-4Ti单晶高温合金枝晶间距、显微组织、显微偏析行为与凝固特征温度等凝固行为的影响规律;同时,基于Kurz-Fisher方程计算了单晶高温合金的平均液相扩散系数。结果表明,随着抽拉速率的提高,合金的一次和二次枝晶间距均显著细化。Co-7Al-8W-1Ta-4Ti合金的平均液相扩散系数与一代镍基单晶高温合金接近,低于高x(Al)/x(W)的CoNi基单晶高温合金,但高于含Re的二代镍基单晶高温合金。合金中Al、W、Ta和Ti元素的显微偏析倾向以及枝晶间析出相的面积分数均随着抽拉速率的提高总体呈现先增大(50~200μm/s)后降低(200~300μm/s)的趋势。随着抽拉速率的提高,合金的液相线温度基本不变,但固相线温度呈现先降低(50~100μm/s)后保持不变(100~300μm/s)的趋势。此外,抽拉速率未改变实验合金的凝固路径。

基于数值模拟的通海阀铜合金铸件工艺优化

针对某船舶通海阀在铸造过程中易产生缩孔、缩松等缺陷问题,以Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金通海阀铸件为研究对象,使用三维制图软件UG构建了铸件3D模型,并结合通海阀铸件的结构特性,设计了底注式浇注系统。利用数值模拟软件模拟了铸件的砂型铸造过程,分析了可能出现缩孔、缩松缺陷的位置,优化了通海阀铸件的浇注系统。研究了浇注温度、浇注时间、铸型预热温度等参数对铸件缩孔、缩松率的影响规律,结合正交试验方法优化出匹配的铸造工艺参数。研究结果表明,工艺参数对通海阀铸件缩孔率的影响程度从大到小依次是浇注时间、铸型预热温度、浇注温度。优化后的工艺参数分别为浇注温度1 200℃,浇注时间30 s,铸型预热温度35℃。通过在铸造缺陷较多的部位增大冒口尺寸,有效减少了缩孔、缩松铸造缺陷的产生。

Cu-7Ni-7Al-2Fe-2Mn-0.5Ti合金高温热变形行为

采用Gleeble-1500D热模拟试验机,在温度为550900℃,应变速率为0.00110 s-1的条件下对Cu-7Ni-7Al-2Fe-2Mn-0.5Ti合金的热变形行为进行研究。分析应变速率和变形温度对合金热变形组织的影响,建立合金Cu-7Ni-7Al-2Fe-2Mn-0.5Ti的热变形本构方程。结果表明：Cu-7Ni-7Al-2Fe-2Mn-0.5Ti合金高温热变形时的热变形激活能Q为318883 J·mol-1,合金的流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低。当变形温度较高、应变速率较低时,合金容易发生动态再结晶。

轧制温度对Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si合金热连轧棒材组织及性能的影响

在新型热连轧设备上,采用不同热连轧工艺轧制Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si合金棒材,研究轧制温度对合金棒材组织、性能的影响。研究结果表明:采用Ф150mm坯料,轧制温度控制在Tβ-30~90℃时,轧制的棒材组织、性能优异,达到了航空发动机压气机叶片用Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si合金棒材的要求。

Ti-1.5Al-0.5Fe-0.2Si钛合金薄板冷轧变形量研究

本文研究了Ti-1.5Al-0.5Fe-0.2Si钛合金薄板在不同变形量下冷轧的组织和性能,并经热处理后分析其显微组织和力学性能,探讨了不同冷轧变形量对薄板组织和性能的影响。结果表明Ti-1.5Al-0.5Fe-0.2Si钛合金具有良好的冷变形能力,冷轧变形量达70%时仍保持较好的塑性。通过分析不同冷变量对其组织和性能的影响,认为该合金冷轧变形量至少应达到40%才能获得较好的综合性能。

汽车轮毂用高强轻合金的差压铸造工艺研究

采用差压铸造工艺方法制备了汽车轮毂用高强轻合金Mg-7Al-3Sn-1Zn-0.5Sc,并进行了显微组织金相OM及SEM观察、XRD分析、力学性能测试。结果表明,与常规铸造相比,差压铸造制备的该合金组织较细小,无明显的缩松、缩孔、孔洞、裂纹等铸造缺陷;合金由α-Mg基体以及少量的Mg17Al12、Mg2Sn相组成;室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达518、436MPa和23.8%,断口为韧性断裂。