超声作用阶段及形式对熔池晶粒结晶的影响

理解不同超声作用下的熔池晶粒结晶特点对超声辅助TIG焊接工艺的优化具有重要意义.以铝锂合金为研究对象,改变超声作用阶段及施加形式,分析焊缝晶粒分布特征.结果表明,电弧熄灭后超声作用下,焊缝边缘为断裂的柱状晶,焊缝中心为等轴晶;熄弧前及熄弧后均有超声作用时,焊缝内部全部为等轴晶.持续超声形式和瞬态超声形式对熔池晶粒结晶具有不同的作用,持续超声主要促进熔池内晶粒的异质形核而促使等轴晶形成,瞬态超声主要通过破碎枝晶细化晶粒.超声细化铝锂合金TIG焊缝晶粒机制与超声作用阶段及形式具有直接联系.

Mg-7Sm-4Al细化剂对Mg-6Al合金细化的研究

针对稀土化合物对Mg-Al合金的细化问题,通过向纯Mg中复合添加Al和Sm元素制得Mg-7Sm-4Al细化剂,研究了细化剂对Mg-6Al合金的细化效果,并设计了直接添加同等量Al和Sm的对照实验。讨论了这俩种添加方式对Mg-6Al合金晶粒尺寸的影响。实验结果表明:外添加Mg-7Sm-4Al细化剂可以很好的细化Mg-6Al合金。当Mg-7Sm-4Al细化剂的添加量质量分数为36.4%时,Mg-6Al合金的平均晶粒尺寸由原始的126.12μm细化到75.68μm。细化机制是Mg-7Sm-4Al中未溶解的Al2Sm颗粒起到了异质形核作用,溶解的Al和Sm元素的溶质效应,二者协同作用使合金细化。从直接添加Al和Sm的对照实验可以得出,添加质量分数为0.64%Sm会使Mg-6Al合金晶粒粗化,因为Sm元素具有去除氧化物杂质的作用,带走Mg-Al合金中富氧异质形核质点,降低形核率。当Sm的添加量达到质量分数的2.55%时,Sm和Al生成具有异质形核能力的Al_(2)Sm颗粒,使合金细化。

Ti_3Al+TiAl片层组织的不连续粗化转变

为细化铸造ＴｉＡｌ基合金的显微组织，将成分为Ｔｉ４４．９Ａｌ和Ｔｉ４４．３Ａｌ３．０Ｃｒ（摩尔分数，％）的两种合金在略高于ＴｉＡｌ共析温度的１１５０℃进行长时保温处理。结果表明，保温一定时间后，两种合金中的Ｔｉ３Ａｌ＋ＴｉＡｌ片层组织都会发生不连续粗化转变，这种转变的结果能在一定程度上细化合金的晶粒尺寸，其中Ｔｉ４４．３Ａｌ３．０Ｃｒ合金的晶粒细化效果更佳。进一步的研究表明，二元Ｔｉ４４．９Ａｌ合金中的片层组织的不连续粗化转变近似符合最大熵增率原理和Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎ的稳态扩散模型，其转变控制因素为晶界扩散控制；合金元素Ｃｒ的加入，原始片间距的细化及表面预变形都会大大促进这种不连续粗化转变过程。

Li对工业纯Cu的变质效应研究

在真空保护气氛下 ,熔炼不同锂加入量的铜锂合金 ,用扫描电镜及图像分析仪分析其晶粒大小。结果表明 ,微量锂增大工业纯铜的晶粒尺寸 ,且随锂含量的增加 ,其晶粒尺寸亦随之增大 ,增至一定值后其晶粒尺寸又随锂含量的增加而减小 ,这主要是由于锂加入量的改变引起晶体核心形核率的变化所致。

微量稀土元素Y对铸态LAZ531合金显微组织的影响

研究了微量稀土元素Y对铸态Mg-5Li-3Al-1Zn(LAZ531)合金显微组织的影响.研究结果表明,铸态LAZ531合金由α-Mg相和AlLi相组成.铸态LAZ531合金晶界处有呈断续的网状分布的黑色化合物,经XRD分析为AlLi相.添加Y元素后,合金中出现了Al_(2)Y第二相.由于Al_(2)Y相消耗了Al原子,随着Y含量的增加,AlLi相的含量逐渐减少.添加质量分数0.10%Y后,化合物明显减少.当Y质量分数达到0.20%时,化合物进一步减少,合金的显微组织得到细化.

激光冲击喷丸对2195铝锂合金组织结构及抗应力腐蚀性能的影响

研究了激光冲击喷丸(LSP)对2195铝锂合金组织结构及抗应力腐蚀性能的影响。研究结果表明激光冲击处理后,2195铝锂合金表层晶粒细化到纳米量级,多次冲击能使表层晶粒进一步细化。残余应力测试结果表明激光冲击喷丸能够引入残余压应力,多次冲击后残余压应力数值更大。此外,应力腐蚀实验结果表明激光冲击喷丸能够有效提升2195铝锂合金的抗应力腐蚀性能。在应力腐蚀环境中,激光冲击喷丸诱生的表层残余压应力和晶粒细化层能够阻碍裂纹的萌生和扩展,防止应力腐蚀断裂。

Influence of the Accumulative Roll Bonding Process Severity on the Microstructure and Superplastic Behaviour of 7075 Al Alloy

The 7075 Al alloy was processed by accumulative roll bonding （ARB） at 350 ℃ using 2：1, 3：1 and 4：1 thickness reductions per pass （Rp） up to 8, 6 and 3 passes, respectively. Microstructural examinations of the processed samples revealed that ARB leads to a microstructure composed of equiaxed crystallites with a mean size generally lower than 500 nm. It was found that, due to both the stored energy through- out the processing and the particle pinning effect, the alloy is affected by discontinuous recrystallisation during the inter-pass heating stages, the precise microstructural evolution being dependent on Rp. Me- chanical testing of the ARBed samples revealed that the main active deformation mechanism in the ARBed samples in the temperature range from 250 to 350 ℃ at intermediate and high strain rates is grain bound- ary sliding, the superplastic properties being determined by both the microstructure after ARB and its thermal stability.

铝合金盘型件等温辗压过程中晶粒尺寸演化的数值模拟与实验验证

为了揭示盘型件双面辗压成形过程中微观组织的演化特征,应用数值模拟方法研究了这一成形过程中所发生的动态再结晶和晶粒长大规律。所研究的盘型件材料为铝合金6061,辗压成形温度为350～500℃。晶粒尺寸演化规律的数值模拟结果与实验结果基本符合。与整体锻造不同,双面辗压成形没有变形死区,并且越靠近盘型件表面晶粒细化效果越好;辗压头通过对盘型件厚度方向压缩和表面环向剪切两种方式驱动盘型件变形。计算结果表明,即使压下量零增量辗压也会在沟槽附近产生显著变形和晶粒细化,这说明盘型件变形和组织演化主要源于辗压头对盘型件表面的环向剪切;多遍次辗压过程中,第1遍次辗压对晶粒细化的贡献最大,后续辗压的贡献较小;提高成形温度可能会出现动态晶粒长大区,在这种情况下,盘型件上的点将交替发生动态再结晶和动态晶粒长大,最终晶粒尺寸会有一定程度增加。

双相镁锂合金正挤压有限元模拟与实验分析

以LZ92镁锂合金为研究对象,采用Deform-3D软件对其正挤压变形方式进行数值模拟。研究了不同挤压比(分别为10,20和30)对等效应力和等效应变的影响。结合正挤压变形的分析结果进行热挤压实验,对变形后的试样进行显微组织观察和力学性能测试。结果表明:随着挤压比的增大,试样的等效应变增大,均匀性增强,等效应变以0.5的增长速度线性增长,最大等效应变高达3;LZ92镁锂合金再结晶越充分,晶粒细化越明显,晶粒尺寸由45μm细化至约15μm。LZ92变形镁锂合金具有优异的力学性能,随着挤压比的增大,屈服强度、抗拉强度和变形量显著提升,抗拉强度逐渐增大至203.1 MPa,较铸态提高了76%,屈服强度以40 MPa的增长速度线性增长。