镁合金散热器真空压铸的抽真空技术研究

介绍了一种真空压铸抽真空系统及控制方法。该系统采用了大尺寸半过程排气通道与齿状全过程排气通道相结合的真空排气结构,采用快速响应的电磁阀控制半过程排气通道的关断,通过调节PLC可视化程序控制半过程排气的时间。试验结果表明:采用该抽真空系统可获得充型完整、外观良好的镁合金散热器,充型能力较普通压铸提高10%以上,气孔率减少70%,T6处理后起泡减少80%。铸件抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高17.8%、17.8%和37.9%。

5052-H112铝合金搅拌摩擦焊接头应力腐蚀的研究

采用慢应变速率拉伸法分析了6mm厚5052铝合金及其搅拌摩擦焊接头在大气及海水环境下的应力腐蚀敏感系数,通过OM、SEM、显微硬度仪等分析了接头组织形貌、断口形貌及接头硬度。结果表明:焊核区晶粒由细小的等轴晶粒组成,平均晶粒尺寸约为5μm,为母材的1/10;合金及其接头在应变速率为3.36×10-6 s-1时的应力腐蚀敏感系数分别为1%、2%,应力腐蚀系数小;硬度最小值及接头断口均位于接头返回侧热影响区,为接头的薄弱区;接头断口均由细小、均匀的韧窝组成,呈典型的切断形貌,接头在海水中的断口韧窝较大气中平而浅,这与接头的应力腐蚀倾向有关。

压铸镁合金植酸转化处理中添加剂的研究

通过在植酸基础转化液中添加两种不同组成的成膜促进剂制备镁合金植酸转化膜,采用SEM、EDS及失重法研究了添加剂对转化膜结构、形貌及耐蚀性能的影响。结果表明:经植酸转化处理后,镁合金表面耐蚀性能均得到了大幅提高,120h盐水浸泡后失重率仅为镁合金基材的1/5;Ca(NO3)2、NH4VO3及Na2C4H4O6·2H2O组合添加剂的加入有利于改善膜层结构和致密性,转化膜由完整、致密且与基材结合紧密的内层和网纹的外层组成,耐蚀性能较纯植酸转化膜提高1倍,而NaF、Na2B4O7及Na2C4H4O6·2H2O的组合添加剂则对转化膜结构和耐蚀性能影响不显著。

5052铝合金搭接搅拌摩擦焊研究

针对5052-H112铝合金,采用不同的焊接速度进行搅拌摩擦焊试验,并对焊接接头显微组织和硬度进行了分析。结果表明:母材区基体上呈现大量的第二相粒子,平行于轧制方向。焊核区组织晶粒非常细小,热机影响区大部分发生了弯曲变形,热影响区晶粒为典型受热长大的组织;随着焊接速度的提高,焊缝表面纹理逐渐变粗,接头焊核区面积、焊核区晶粒度和热输入量都随之减小。接头硬度呈现"W"型分布,在热影响区处硬度值最低,存在明显的软化。

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能研究

采用搅拌摩擦焊方法(FSW)对6 mm厚的6061-T4铝合金板材进行对接,焊后利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析、对比了焊接接头和母材的显微组织和断口形貌特征,并测试了其室温拉伸性能和显微硬度。实验结果表明:选择了适合于6061-T4铝合金板材搅拌摩擦焊的工艺参数:焊接时搅拌头旋转速度为1200 r.min-1,工件的进给速度为300 mm.min-1,在此参数下获得了与母材等强度、韧性接近于母材的焊接接头,为此种合金应用于汽车关键零部件提供了可靠的工艺方法。FSW板材接头焊核区的组织和性能明显优于其他区,热影响区是接头最薄弱的部分,焊核区的硬度最高,而热影响区的硬度最低,焊缝金属发生回复再结晶使晶粒细化。断口分析表明,断裂发生在热影响区,由于搅拌头的旋转运动和热量的累积,该区存在晶粒长大、组织粗化现象。对工艺参数的优化实验表明,搅拌头旋转速度与焊接速度对接头性能的影响存在一定的适配关系,通过工艺参数的调整可以有效地控制热影响区的焊缝组织和改善焊接接头的性能。细晶强化是搅拌摩擦焊接头强度与韧性提高的主要原因。

AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

采用搅拌摩擦焊对AZ91D镁合金进行焊接试验,研究了搅拌摩擦焊接头的组织与性能。结果表明,当转速为1 000～1 400r/min、焊速为50～150mm/min时,均可得到表面成形良好、内部无孔洞和隧道的焊缝;焊接区与母材组织差异极大,焊接区形成细小、均匀的再结晶组织,具有锻造组织特征;热影响区为部分再结晶组织,再结晶晶粒沿原铸造晶粒的晶界生长;对接头进行拉伸试验,断裂发生在母材处,表明接头的抗拉强度高于母材。

工艺参数对6mm厚5052铝合金板搅拌摩擦焊接头的影响

对6mm厚5052铝合金中厚板进行搅拌摩擦焊,分析了搅拌头转速和焊接速度对接头宏观形貌、拉伸性能和硬度的影响,并观察了拉伸断口形貌。结果表明:当搅拌头转速为800~1 600r·min-1及焊接速度为80~560mm·min-1时均可以获得无缺陷和力学性能良好的接头;搅拌头转速过低时,易出现"隧道"型缺陷;随搅拌头转速增大或焊接速度降低,焊核区面积逐渐减小,"洋葱环"间距逐渐增大;焊核区由细小的等轴晶粒组成,平均晶粒尺寸约为5μm,约为母材的1/10;焊接工艺参数对接头力学性能的影响不显著,在工艺范围内其接头强度均可达到母材的90%以上,显微硬度则达88%以上;断口源于接头背面的原始焊接界面,沿原始界面断裂,终于接头返回侧,呈典型的切断断口形貌。

连续铸挤Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果

采用连续铸挤成形Al-5Ti-1B合金线,采用光学显微镜和扫描电镜分析了Al-5Ti-1B合金线的显微组织和晶粒细化效果,并与Al-5Ti-1B合金锭进行了比较。结果表明,连续铸挤Al-5Ti-1B合金线中TiAl3相呈细小圆块状,分布均匀,TiB2粒子弥散分布于铝基体;而Al-5Ti-1B合金锭中TiAl3相呈粗大板条状,TiB2粒子偏聚于铝晶界呈粗大团块状。Al-5Ti-1B合金线对纯铝的晶粒细化效果优于Al-5Ti-1B合金锭,纯铝加入Al-5Ti-1B合金线5 min后,晶粒尺寸达到最小。

国内外Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化性能

采用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪检测分析了国内外Al-5Ti-1B合金线的化学成分、显微组织和晶粒细化效果。结果表明:韩国SLM公司Al-5Ti-1B合金线Fe、Si杂质元素含量较高,国内A厂Al-5Ti-1B合金线TiAl3尺寸较大,TiB2粒子团聚较严重,荷兰KBM公司和国内B厂的Al-5Ti-1B合金线的化学成分、显微组织和晶粒细化性能综合质量较好。

低过热度铸造半固态LY12铝合金二次加热的组织演变规律

采用低过热度铸造法制备半固态LY12铝合金坯料,研究了坯料在二次加热过程中的组织演变规律以及升温速率和加热温度对坯料二次加热组织的影响.结果表明:随着坯料温度的升高和保温时间的延长,坯料组织首先发生成分均匀化,然后部分重熔,晶粒通过合并和Ostwald熟化而逐渐长大和球化.提高升温速率,可适当抑制晶粒的长大,有利于获得更加细小的晶粒组织.提高加热温度,可明显加快坯料部分重熔的速度和晶粒的Ostwald熟化过程,有利于获得更加圆整的晶粒和提高坯料二次加热的效率.

添加剂及pH对压铸镁合金AZ91D植酸转化膜的影响

采用不同的植酸水溶液对压铸镁合金AZ91D进行化学转化处理,通过SEM、EDS、浸泡法研究了添加剂及pH值对转化膜膜厚、形貌及耐蚀性能的影响。结果表明:pH值由3增大到5时,转化膜的膜厚和耐蚀性呈先增大后减小的趋势,当pH=4时膜厚达到最大值,且耐蚀性能最好。加入添加剂后所得到的化学转化膜的膜厚和耐蚀性能都相对未加添加剂的化学转化膜有所增大,同时加入添加剂后的转化膜表面裂纹明显变小。在选用Ca(NO3)2、偏钒酸铵、酒石酸钠作添加剂的植酸溶液中所形成的转化膜的性能最佳。

网络互穿型碳化硅陶瓷/铁基复合材料制备及其耐磨性能

通过酚醛树脂固化、碳化及原位硅化的技术制备复杂形状SiC陶瓷,并利用金属浇注工艺制备出了以高锰钢、高铬铸铁为基体的2种网络互穿型SiC陶瓷/金属复合材料。借助湿式橡胶轮摩擦磨损试验机和UMT-3多功能摩擦磨损试验机测试该2种复合材料及2种基体的摩擦学性能,并采用扫描电子显微镜分析了复合材料和基体磨损后的表面形貌。结果表明:由于SiC陶瓷体的强度、硬度比金属基体高,导致在磨损过程中2种基体材料的磨损量较大,且在复合材料表面形成微凸起,使得复合材料的耐磨性能明显提高;SiC陶瓷/高铬铸铁复合材料的耐磨性优于SiC陶瓷/高锰钢复合材料,但SiC陶瓷/高锰钢复合材料的界面结合更好。

Cu,Co置换Ni对Al-Ni-La非晶合金晶化行为的影响

通过单辊快淬制备了Al85Ni9-xMxLa6和Al86Ni9-xMxLa5(M=Cu或Co,x=0～9)合金的薄带,利用X射线衍射仪(XRD)研究了薄带快淬态和退火态的结构,利用差示扫描量热仪(DSC)研究了上述合金薄带的晶化过程。结果表明,过量Cu,Co置换Ni降低合金的非晶形成能力,形成非晶相和晶态相的混合结构;Cu,Co置换Ni分别促进fcc-Al和亚稳相作为初生相析出:Al85Ni9-xCuxLa6合金的初生相由单独亚稳相MP1逐渐向单独fcc-Al转变,而Al86Ni9-xCoxLa5合金的初生相由单独fcc-Al逐渐向fcc-Al、亚稳bcc-(AlNi)11La3-like相和MP1转变,并趋于析出单独MP1;Cu,Co置换Ni分别降低和提高热稳定性:Al85Ni9-xCuxLa6和Al86Ni9-xCuxLa5合金的晶化开始温度Tx1分别从x=0时的545.5和520.3 K逐渐减至x=8时的415.0 K和x=7时的390.1 K,而Al85Ni9-xCoxLa6和Al86Ni9-xCoxLa5合金的Tx1分别逐渐增至x=6时的592.2 K和x=9时的576.8 K;Cu,Co置换Ni分别减弱和增强玻璃转变:Al85Ni9-xCuxLa6合金的玻璃转变迅速减弱,过冷液相区宽度ΔTx从x=0时的16.5 K逐渐减至x=2时的14.6 K,并于x>2时完全消失,Al86Ni9-xCuxLa5合金即使当x=1时玻璃转变也随之消失,而Al85Ni9-xCoxLa6和Al86Ni9-xCoxLa5合金的ΔTx分别从x=0时的16.5和15.4 K逐渐增至x=6时的26.0 K和x=5时的19.9 K。