3104铝合金板材不同方向拉伸性能及断裂特征的研究

对3104铝合金冷轧板沿轧制方向0°、45°和90°三个方向进行拉伸性能测试,观察断口形貌和显微组织,并分析粗大第二相分布与拉伸方向之间的关系。结果表明,3104铝合金冷轧板材的断口为切变型韧窝断裂特征,裂纹在粗大相自身断裂分离处或者在粗大相尖端处萌生,并在剪切力作用下,以微孔聚合的方式扩展。0°方向拉伸断口韧窝深度最大,延伸率最大;90°方向拉伸断口韧窝深度最小,延伸率最小;而45°方向拉伸断口韧窝深度居中,延伸率也居中。粗大第二相长轴方向和拉伸方向之间的夹角越小,延伸率越大。

不同晶粒细化剂及其对7050铝合金细化效果对比研究

分析了Al-5Ti-1B、Al-5Ti-0.2B、Al-3Ti-1B、Al-3Ti-0.15C晶粒细化剂微观组织差异,开展上述细化剂对7050铝合金晶粒细化效果对比研究。研究结果表明,Al-Ti-B类细化剂中Ti Al3相呈块状,尺寸为20~50μm,Ti B2相呈不规则多边形,尺寸不大于2μm,易团聚;Al-3Ti-0.15C细化剂中Ti Al3相呈板条状,板条长度为40~100μm,Ti C相呈不规则多边形,尺寸不大于1μm,存在轻微团聚;Al-3Ti-0.15C对工业纯铝的细化能力相对较弱,但对7050铝合金的细化能力强于三种Al-Ti-B类细化剂。Zr的存在削弱了Al-Ti-B类晶粒细化剂的细化效果,而对Al-3Ti-0.15C细化效果影响较小。

高速列车用6008铝合金防撞型材静态压缩实验研究

采用INSTRON 1346材料力学性能实验系统,对高速列车用6008铝合金防撞型材进行压缩实验,加载速度为1mm/s。先研究不同合金成分及热处理制度对防撞型材压缩性能的影响,然后分析了压缩变形的过程及改善其压缩性能的途径。研究结果表明:控制主合金化元素Mg、Si及w(Mg)/w(Si),适量加入Mn、Cr元素,降低杂质Fe元素,加入适量V元素,可改善其压缩性能;另外,对比不同的热处理制度,认为T4状态的型材具有较佳的综合性能指标。

7150铝合金型材三级时效热处理工艺研究

采用拉伸力学试验机、电导率测试仪、应力腐蚀测试和透射电子显微镜分析回归时效、回归时效升温速率和冷却方式对7150铝合金性能的影响。研究表明,回归时效采用185℃/100min的RRA热处理工艺时,合金具有较高的电导率(36.7～37.4%IACS)和较少的强度损失(抗拉强度620～640MPa,屈服强度590～610MPa)。65℃/h升温至回归时效和回归时效风冷降温至120℃的RRA热处理可提高合金电导率,降低合金强度;预时效后空冷1h再185℃回归时效和回归时效水冷的RRA热处理可提高合金强度,降低合金电导率;通过TEM明场像观察,回归时效采用185℃/100min的RRA热处理工艺时7150合金晶内析出大量的GP区,晶界析出不连续的较粗大的η相,这种显微组织既保证了T6状态的强度又使合金具有较好的抗腐蚀性能。

高速列车用7N01铝合金热模拟试验研究

采用Gleeble3500热模拟机对高速列车用7N01铝合金在460~500℃和应变速率0.04、0.08、0.1、0.4 s^(-1)下进行了压缩变形,研究了7N01铝合金高温变形时的显微组织变化,从理论上分析了变形条件对流变应力及组织演变的影响。结果表明:7N01铝合金高温压缩变形的流变应力取决于变形温度和应变速率,流变应力随变形温度的升高而降低,随变形速率的提高而增大。

罐体用3104铝合金铸造通裂问题研究

采用金相及扫描电镜分析国内某企业生产3104铝合金时产生的通裂裂纹。结果表明:该裂纹宏观呈黄褐色,微观上为沿晶断裂,断口呈韧窝状,属于热裂裂纹。根据生产工艺及设备操作的分析,提出了相应解决措施:集中摆放锭位,减小温降,以便降低启铸温度及填充速度;加强启铸阶段的冷却水流量,稳定冷却水水质;加强工装的维护及操作的规范性。

中间退火对汽车用5182铝合金板组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能力学试验机等测试分析手段,研究中间退火对5182铝合金完全退火态(5182-O)板材组织和性能的影响。结果表明:与未经中间退火的5182-O板材相比,中间退火后的5182-O板材晶粒尺寸过于细小,金属间化合物破碎不充分、尺寸大,弥散析出相数量少;屈服强度、抗拉强度、加工硬化指数和塑性应变比厚向各向异性降低,塑性应变比平面各向异性增大;板材的组织、力学性能和成形性能未获得有效改善和提高。

7150铝合金热变形行为及微观组织

采用Gleeble热模拟机进行热压缩实验,研究7150铝合金在变形温度为300～450℃、应变速率为0.01～10s-1条件下的变形行为,采用Zener-Hollomon参数法构建合金高温塑性变形本构方程,并对变形后的微观组织进行分析.研究表明：7150铝合金的流变应力随应变速率增大而增大,随变形温度增大而降低.该合金热压缩变形的流变应力行为可用双曲正弦形式的本构方程描述,其参数A为4.161×1014 s^-1,α为0.01956MPa-1,n为5.14336,热变形激活能Q为229.7531kJ/mol.随着温度升高和应变速率降低,动态再结晶逐渐取代动态回复成为合金的主要软化机制.

轨道车辆用超宽幅薄壁铝型材挤压过程数值模拟及模具优化

以轨道车辆用某扁宽、薄壁、弧形的大型铝合金型材为研究对象,基于HyperXtrude专业铝型材挤压成型有限元分析平台,采用拉格朗日-欧拉(ALE)算法,对其稳态挤压成型过程进行数值模拟。结果表明,采用初始模具挤压时,型材出口处的金属流速不均匀。通过增设阻流坎和扩大供料容积,多次优化模具结构后,型材出口处金属流速均匀。数值模拟结果与生产试模结果吻合,数值模拟结果可以为大型复杂截面铝型材挤压模具结构设计和优化提供指导。

铝及铝合金中Fe、Si杂质元素的冶金与熔铸过程控制

简述了铝及铝合金中Fe、Si元素的危害作用,并分别讨论了氧化铝、炭素阳极、铝电解和铝合金熔铸生产过程中控制Fe、Si元素含量的工艺技术和管理手段。指出:在冶金和熔铸生产过程中采取有效措施,可将Fe、Si杂质元素含量控制在较低水平,为生产高品质铝及铝合金产品提供良好条件。

两种7050铝合金厚板的组织与性能

对两种61mm厚的7050-T7451铝合金板材进行对比分析,探讨工艺-组织-性能的关系。采用光学显微镜、扫描电镜进行组织观察,并进行室温拉伸、断裂韧性、剥落腐蚀等性能测试,实验表明:两种板材的综合性能均满足AMS 4050H标准的指标要求,但一种板材的强度、断裂韧度略低于另一种相同规格的板材,而剥落腐蚀性能略好。两种产品性能差异的主要原因在于,更系统的工艺控制使板材保持较好的组织均匀性、较小的再结晶比例,仅残留较少的小尺寸且均匀分布的Al7Cu2Fe相,基本无Al2Cu Mg相。

高性能铝合金炉内精炼技术的发展应用

随着社会发展,铝合金性能要求越来越高。炉内精炼是影响高性能铝合金产品生产的关键工序之一,说明了铝合金熔体中的杂质及其危害,重点论述炉内精炼技术的作用原理、分类及应用,并对各种炉内精炼技术进行了对比分析,对其发展现状进行了介绍。

冷变形及退火对船用5083铝合金板腐蚀性能的影响

为合理制定5083铝合金板材的生产工艺,对冷变形及稳定化退火后的5083铝合金板材的组织与晶间腐蚀性能进行了试验研究。结果表明,船用5083铝合金板材的晶间腐蚀性能与β相的分布、析出量密切相关。采用25%~35%冷加工变形并稳定化退火后,板材的力学性能满足相关标准要求,腐蚀性能优良,β相在晶粒内均匀分布,无连续的沉淀析出网状结构。

铝合金锻造生产技术的发展

简要叙述了当前锻造工业背景,详细叙述了铝合金锻造生产中的等温锻造和冷锻两项新技术,它们属于精密锻造的范畴。主要涉及这两项生产技术的基础知识、优点及存在的问题,对设备及模具的要求,以及各自的发展趋势等。最后指出我国目前需要大力发展等温锻造及冷锻技术,以提高我国航空航天工业和交通汽车工业的整体水平。

变形条件对7056铝合金热变形显微组织演化的影响

采用Gleeble-500热模拟机对7056铝合金进行温度范围为300-450℃、恒应变速率为0．01～10s。的热压缩实验。对热变形后材料的显微组织进行金相观察，研究变形温度和应变速率对7056合金热变形过程中显微组织演化的影响。结果表明：在低应变速率条件下7056合金的流变应力曲线为动态回复型流变曲线，高应变速率下为动态再结晶型流变曲线；7056合金的显微组织演变经历位错增殖，位错发生交滑移、攀移，再结晶晶核的形成和长大等过程；温度升高，显微组织的演化过程缩短；应变速率降低，再结晶程度增加。

锻造变形量对7050合金组织和性能的影响

对两种不同锻造变形量的7050铝合金的组织和性能进行研究,分别考察组织均匀性、再结晶分数、粗大第二相比例和拉伸性能、断裂韧性等,分析锻造变形量对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,锻造变形量70%样品的再结晶分数(<10%)和粗大第二相比例均小于变形量50%的样品,组织均匀性也更好;并且变形量70%样品的强度高出变形量50%样品约30 MPa,延伸率和断裂韧性也明显优于变形量50%的样品。因此,较大的变形量有利于获得均匀的组织和优异的综合性能。

Na、Ca元素在铝及铝合金中的危害作用

分析了铝及铝合金中Na、Ca杂质的生成过程和相关机理,论述了Na、Ca杂质的主要来源途径及其对铝及铝合金的危害作用。分析和论述的结果表明,Na、Ca杂质主要是在冶金过程中产生并污染电解铝液,进而对铝合金的铸造性能和产品质量产生重要的影响。

5A02铝合金法兰盘锻件表面黑斑缺陷成因分析

5A02铝合金法兰盘锻件的个别产品机加工表面出现点状黑斑。采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等对法兰盘锻件的机加工表面的黑斑进行了分析。结果表明,该锻件机加工表面的黑斑部位比基体表面粗糙,能谱分析表明黑斑是外部切削液中残留的脏物粘附在粗糙部位形成的。

冷轧变形量及完全退火对汽车用5182板材组织和性能的影响

采用光学金相显微镜、万能力学试验机等测试分析手段,研究了冷轧变形量及完全退火对汽车用5182板材完全退火态(O态)组织和性能的影响。结果表明,退火时间2 h、退火温度300℃时板材再结晶不完全,360℃时发生晶粒二次长大,当退火温度330℃时,板材再结晶完全,晶粒呈多边形等轴状,大小均一,板材断后伸长率高,性能各向均匀,成形性能高;冷轧变形量为10%和25%时,O态板材晶粒粗大,拉伸后易形成橘皮缺陷,为65%时,晶粒细小,易形成明显吕德斯带应变缺陷,当变形量为45%时,O态板材晶粒大小为27μm,拉伸后无明显吕德斯带应变缺陷。冷轧变形为45%,330℃/2h完全退火后板材具有高的成形性能和表面应变质量的综合性能。

铝合金锻件的国内外生产简述

文章介绍了铝合金锻件国内外生产企业尤其是航空锻件生产企业的基本情况;并对当前铝合金锻件尤其是航空锻件的生产现状提出思考,指出我国应尽力提高铝合金锻压生产水平,为自己的航空事业发展提供合格优质锻件,提高航空锻件的国产化率。