引线框架用Cu-Cr-Zr合金的加工与性能研究

主要对引线框架用Cu-Cr-Zr合金的加工与性能进行了研究,通过对固溶态、时效态合金性能的研究分析,发现在合理的固溶时效与形变热处理工艺条件下,可获得抗拉强度为540.4MPa,电导率为84%IACS的高性能Cu-Cr-Zr合金带材。

Cu-Cr-Zr合金线材织构研究

通过分析合金取向分布函数(ODF)及其反极图,研究了塑性加工率与时效处理过程对Cu-Cr-Zr合金线材织构组分及其择优程度的影响;分析了Cu-Cr-Zr合金线材织构组分及其变化与材料性能的对应关系。认为以{111}为主要组分的纤维织构有利于提高线材强度,较大的道次加工量可以提高线材纤维织构组分的锐度。高铜Cu-Cr-Zr合金具有良好的塑性,可以采用40%以上的道次加工率进行线材加工,以得到较高的{111}纤维织构。合理安排中间时效处理与最终塑性加工工艺,可以大幅度提高Cu-Cr-Zr合金线材的导电率,获得具有理想综合性能的Cu-Cr-Zr合金。

Cu-Cr-Zr合金热处理工艺研究

研究并分析了固溶及时效工艺对Cu-Cr-Zr合金性能的影响,通过性能和工艺对比,得出了理想的固溶和时效工艺参数范围。试验数据表明,加工率对时效Cu-Cr-Zr合金电导率有一定影响,75%左右的塑性加工率,会使Cu-Cr-Zr合金电导率下降3%￣5%IACS,因此要合理安排时效处理前后的塑性变形量。试验数据显示,时效前后分别采用30%￣40%和>50%的塑性加工率可以得到良好的综合性能。

钛合金材料OIM试样的电解抛光及制备工艺

由于钛合金材料强度硬度较高,机械抛光通常不能去除试样表面的残余应变层,因而采用电解抛光是制备电子背散射衍射试样的理想方法。本研究通过正交试验进行优选,并对优选的电解抛光工艺参数进行调整,制定出了钛合金电子背散射衍射试样的快速制备工艺。

主应力法计算蛇形轧制的轧制力

使用主应力法建立蛇形轧制过程中轧制力与轧制力矩的解析预测模型。将解析模型的计算结果与实验结果进行比较,验证了解析模型的准确性。运用该模型对蛇形轧制过程中不同的异速比、轧辊偏移距离、压下量和摩擦系数对轧制力和轧制力矩的影响规律进行研究。同时研究"搓轧区"对轧制力和轧制力矩的影响。结果表明,异速比的增大将导致"搓轧区"的增大,从而使轧制力和上轧辊轧制力矩减小,下轧辊轧制力矩增加。当异速比增大到速度较大的轧辊带动速度较小的轧辊时,慢速轧辊的轧制力矩将变为负值。轧辊错位距离的增大导致"搓轧区"减小,从而导致轧制力增加,上、下轧辊轧制力矩减小。压下量的增加导致"搓轧区"的减小,从而导致轧制力和上、下轧辊轧制力矩的增加。轧辊与轧板之间摩擦系数的增加使"搓轧区"减小,同时导致轧制力和上、下轧辊轧制力矩同时减小。研究为蛇形轧制在超大厚度板材制造中的应用,提供了理论基础。

Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金的热压缩变形行为

为研究钛合金的热压缩变形过程中流变应力、显微组织等随变形条件的变化,对自行研制的Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金在Gleeble 1500D热模拟实验机上进行高温压缩变形实验。对d 8 mm×12 mm的试样进行等温压缩变形实验,研究该合金在变形量为30%、50%和70%（对应真应变为1.2）、变形温度为800~950℃、应变速率为0.01~10 s 1条件下的变形行为、流变应力的变化规律以及变形条件对显微组织的影响。结果表明：该合金流变应力受变形温度和应变速率影响显著,流变峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低。采用Arrhenius双曲正弦模型确定该合金在本实验条件下的变形激活能Q=214.22 kJ/mol和应力指数n=3.81,并根据得到的参数建立相应的热变形本构关系为=6.91×108[sinh（0.011σ）]3.81exp[214 220/（RT）]。通过显微组织观察发现,在950℃、变形速率≥0.1 s 1时,发生再结晶现象,且随着变形速率的增加,再结晶现象越明显。

硅热还原炼镁工艺的发展探讨

本文介绍硅热还原炼镁工艺在炼镁工业中所处的地位,分析了目前硅热还原炼镁技术中存在的主要问题和潜在危机。并对硅热还原炼镁工艺在中国大陆可持续发展及对策进行了探讨。

冷却速率对Zn-30Al-1Cu合金组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪研究了冷却速率对Zn-30Al-1Cu合金微观组织的影响。结果表明,Zn-30Al-1Cu合金初始凝固组织主要由初生相α'相、包围在初生相周围的包晶β相和共析组织(α+η)组成,共析组织由包晶β相分解而来。凝固后期共析胞向枝晶中心生长,使α'相分解为层片α+η组织。随冷却速率增大,初生相由枝晶状变成等轴晶粒,尺寸也越来越小,沉积态晶粒尺寸最细小,铸态晶粒尺寸最大。冷却速率提高Cu元素在基体相中的固溶度,沉积态合金中没有发现富铜相ε,Cu元素全部固溶到基体中;普通铸造和快速凝固合金中均发现富铜相ε,它们存在于枝晶间和η相中。

高强高韧铝合金厚板的蛇形轧制技术

介绍了蛇形轧制技术的原理,比较蛇形轧制与同步轧制的轧板咬入条件,采用有限元数值模拟方法研究了单道次蛇形轧制错位量对轧板弯曲的影响,并对比了多道次同步轧制和蛇形轧制在厚板轧制中轧板的等效应变。结果表明:蛇形轧制比同步轧制更加容易使得轧板咬入轧机;蛇形轧制中适量的轧辊错位可以有效地减小由于上、下轧辊异速所产生的轧板弯曲;蛇形轧制的轧板在厚度方向上的等效应变均高于同步轧制,轧板中部最小的等效应变比同步轧制高16.0%。

连续切片三维立体重构的程序设计

该文实现了利用材料微观结构的系列二维截面图形数据,重构微结构立体图形的初级程序设计。使用连续切片和金相方法,得到材料微观组织结构的系列二维截面图,运用距离最小原则、均匀分配原则、图形拓扑相似性原则,逐层连接相邻切片二维截面,得到微观结构的立体图形,并通过消隐,使重构的材料微观结构立体结构符合正常的视觉效果。该程序能够按照任意角度旋转图形,从而可以了解微观组织结构不同视角的立体信息。

单级退火对BTi-6431S合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、电子探针和拉伸实验研究单重退火处理对BTi-6431S合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随退火温度的升高,合金中的初生α相粗化,趋于等轴状,体积分数逐渐降低;β相和次生α相的体积分数增加。随退火温度的升高,合金的室温强度先升高后降低,高温强度则逐渐升高;但是室温和高温塑性均不断下降。经过980℃退火处理后,BTi-6431S合金获得良好的高温强度和室温塑性匹配,此时合金650℃的抗拉强度达到600 MPa以上,室温伸长率超过8%。

铝合金蛇形轧制轧板曲率解析模型研究

根据蛇形轧制的受力特点将变形区划分为5个不同的区域,分别计算了各个区域的压力分布及角位移,在此基础上运用平面应变主应力法建立了7150铝合金蛇形轧制轧板曲率的解析模型。通过蛇形轧制实验对解析模型的精确性进行了验证。使用该解析模型对蛇形轧制过程中由线性应变差引起的轧板曲率、剪切应变差引起的轧板曲率以及总的轧板曲率进行了研究。结果表明,随着错位距离的增加由剪切应变差引起的轧板曲率增加而由线性应变差引起的轧板曲率减小,它们的共同作用导致总的轧板曲率先减小后增加。随着异速比的增加,由剪切应变差引起的轧板曲率增加,由线性应变差引起的轧板曲率保持不变,它们的共同效果使总的轧板曲率增加。增大轧板初始厚度或减小压下量都会减小轧板曲率。

利用废料制备无铅硅黄铜的铸态组织结构

以H65、QSn6.5-1及BZn18-26废料为原料制备环保型无铅硅黄铜,研究了Si含量对硅黄铜组织的影响。结果表明,当合金中Si含量为0.2%-0.6%时,硅黄铜组织主要由占多数的板条状α相和与之相间分布的β相组成,β相的数量随着Si含量的增加而增加;当Si含量为0.8%时,组织以多边形的β相为基体,α相分布在β相的晶内及晶界处;当Si含量为1.0%时,组织由多边形的β相、大量分布在β相中的细小颗粒状及少量块状物质组成。根据摩尔分数推测这些细小颗粒物是Cu5Si＋β或Cu2Mg＋β的复合相,并且随着Si含量的增加,细小颗粒状物的数量也明显增多。

2E12和2524铝合金微观组织与疲劳裂纹扩展速率研究

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜以及疲劳性能测试等手段,研究了国产2E12-T3和进口2524-T3合金薄板微观组织和疲劳裂纹扩展性能。结果表明,国产2E12-T3与进口2524-T3合金化学成分相近,在显微组织方面,2E12-T3合金晶粒相对于进口2524-T3合金的纤维状晶粒组织明显细小、均匀,发生了更大程度的再结晶,两者基体内均分布有少量粗大Al2CuMg相和富Fe相,2E12-T3晶内存在略多的中等尺寸Al20Cu2Mn3棒状粒子;在力学性能方面,国产2E12-T3合金抗拉强度、屈服强度和疲劳裂纹扩展速率都明显高于进口2524-T3铝合金,疲劳断口皆呈典型3个区域,裂纹萌生区,前者较平坦而后者相对粗糙,裂纹扩展区皆有明显的疲劳辉纹,辉纹间距分别为0.65和0.35μm,瞬断区,后者具有数量更多、尺寸更小的韧窝。着眼于材料的组织特征,导致2E12-T3和2524-T3铝合金力学性能差异的主要原因可能是由于两者的晶粒组织特征不同。

TA18钛合金管材织构的测试与EBSD分析

用X射线衍射和电子背散射衍射技术,测试了航空用不同规格TA18钛合金管材的织构,并利用织构测试的数据计算了管材的CSR值。由不同规格TA18钛合金管材的(0002)面极图可以得出,管材内部晶粒基面的c轴主要分布在试样RD-TD面内,且沿着ND方向偏转了约30°左右,大部分分布在0～60°的范围之内。利用极图数据所计算的管材的Kearns系数显示,各种规格管材的fr值约为0.6左右,而ft与fl相对较小。同时结合EBSD测试结果,阐述了晶粒形貌与织构产生的原因,对比分析了管材Φ6 mm×0.5 mm横截面与展开面晶粒取向分布特点,结果显示,管材经过多道次的轧制变形,晶粒沿着轧制方向被拉长,试样内部晶粒也出现了明显的择优取向,其中晶粒c轴主要沿ND方向分布,形成了较强的(0002)基面织构。通过EBSD测试方法得到的CSR值与极图计算值和实测值得到的结果相近,因此极图法是一种测试钛合金管材织构的有效方法。