搅拌摩擦加工Al-30Cu合金的微观组织及阻尼行为

采用搅拌摩擦加工(FSP)技术制备出具有细晶组织的Al-30Cu合金,并对其微观组织和阻尼性能进行了研究。研究结果表明:Al-30Cu合金经过FSP后,晶粒和Al_(2)Cu相均得到显著细化,Al-30Cu合金FSP过程中并没有新相生成;Al-30Cu合金的内耗值均随着应变和温度的增大而增大,且FSP样品的阻尼性能明显优于母材的;当温度为360℃时,低转速FSP样品的内耗值高达0.276,比母材的提升了268%,FSP样品中大量的细小晶界以及Al_(2)Cu相与基体间的界面发生滑移运动,诱发晶界和界面阻尼,使合金内耗值增加;Al-30Cu合金的储能模量值均随着应变和温度的增大而减小,FSP样品的存储模量低于母材的。

AlSi10_(P)/7075铝基复合材料的微观结构和阻尼性能研究

采用搅拌摩擦加工技术制备AlSi10_(P)/7075铝基复合材料,并对其微观组织、力学性能和阻尼行为进行研究。结果发现,AlSi10合金增强颗粒在复合材料基体中分布均匀,部分增强颗粒被破碎为细小颗粒;铝基复合材料中存在α-Al、Si和MgZn_(2)物相,且没有发生界面反应;AlSi10_(P)/7075铝基复合材料最大抗拉强度为391 MPa,比铝基体低14%,其断裂方式为韧性断裂;AlSi10_(P)/7075铝基复合材料的阻尼性能优于7075铝基体的;在360℃时,AlSi10_(P)/7075铝基复合材料的内耗值为0.131,比7075铝基体的高21%,AlSi10_(P)/7075铝基复合材料的储能模量低于7075铝基体的。

累积叠轧焊法制备铝基复合材料及其强化机制研究

利用累积叠轧焊法制备多种铝基复合材料,并对制备出的复合材料微结构、力学性能及强化机制进行分析。研究表明:累积叠轧焊法是一种有效的制备铝基复合材料的方法,且制备出的复合材料具有基体细晶化、增强相分布均匀、相组成可控及较好力学性能等一系列优点。

搅拌摩擦加工对ZL108合金结构及阻尼性能的影响

采用搅拌摩擦加工(FSP)技术制备出具有细晶结构的ZL108铝合金,并对其微观组织、力学和阻尼性能进行研究。结果发现,ZL108铝合金FSP后,基体中粗大的Si相得到显著细化和均匀化,合金的抗拉强度和伸长率均随着FSP旋转速度的增加而增大。研究还发现,ZL108铝合金内耗值随着温度的升高而增大,当温度高于200℃时,FSP试样中存在大量细小晶界和相界的滑移运动,将外界施加的振动能转化为内能,有利于改善合金的高温阻尼性能,使得FSP试样的阻尼性能明显高于母材,其中FSP旋转速度为300r/min的试样阻尼性能最高;ZL108铝合金的存储模量随着温度的升高而降低,而FSP试样的存储模量高于母材的。

搅拌摩擦加工5086铝合金的微观组织与阻尼行为

采用搅拌摩擦加工(FSP)技术对5086铝合金进行单道次加工,并对材料的微观结构、力学性能、储能模量和阻尼行为进行研究。研究表明,5086铝合金经FSP后,合金中晶粒得到细化,且第二相颗粒数量和位错密度明显降低。经FSP后5086铝合金的伸长率显著提高,其中低转速FSP试样的伸长率为22%,比母材提高了83%;在350℃时,低转速FSP试样的内耗值高达0.068,比母材内耗值高55%;当应变量高于0.06%时,合金中更多的小晶界发生滑移运动,诱发晶界阻尼,使得FSP试样的阻尼性能均明显优于母材。5086铝合金储能模量分别随着温度和应变的升高而增加,且FSP试样的储能模量均明显高于母材。

轧制变形对Al-20wt.%Zn合金结构及力学性能的影响

对固溶处理后的Al-20wt.%Zn合金进行室温轧制变形,发现随压下量的增加,该合金的晶粒尺寸不断下降,位错密度不断增加,Zn在Al晶格中的溶解度不断下降,Zn析出相数量不断增加。Zn-Al合金的硬度性能测试表明,Al-20wt.%Zn合金的硬度随压下量增加而不断增加,并在92%条件下达到峰值,为119 Hv。

微量Sc、Er复合添加对Al-7Mg-Zr合金微观组织与力学性能的影响

以Al-7Mg-Zr合金为基体,用半连续铸造添加稀土元素Er和Sc制备Al-7Mg-0.2Zr-0.3Er、Al-7Mg-0.2Zr-0.3Sc和Al-7Mg-0.2Zr-0.15Sc-0.3Er合金。研究了微量Sc、Er添加对Al-7Mg-Zr合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,单独添加Sc或Sc、Er复合添加都能降低合金铸锭的平均晶粒尺寸,相比之下,只添加Er对铸锭组织细化效果不明显。合金经350℃/12 h均匀化处理后,在Al-7Mg-0.2Zr-0.3Sc和Al-7Mg-0.2Zr-0.15Sc-0.3Er合金中析出均匀分布的纳米级Al3(Sc,Zr)、Al3(Er,Zr)粒子,产生明显的强化效果,使合金抗拉强度分别提高至324、301 MPa;然而在Al-7Mg-0.2Zr-0.3Er合金中析出的Al3(Sc,Zr)粒子尺寸较大,强化效果相对较弱,合金抗拉强度仅为236 MPa。

添加Sc对7055铝合金微观结构和力学性能的影响

研究了添加Sc元素对7055铝合金铸造、均匀化处理、轧制和固溶时效过程的微观结构演化以及力学性能的影响。结果表明,向7055溶液中添加质量分数为0.25%的Sc导致在铸造过程中形成初生Al3(Sc,Zr)相。这个相能促使合金发生非均质形核,显著细化合金的铸造组织。在7055-Sc铝合金的均匀化处理过程中析出高密度纳米Al3(Sc,Zr)相,不但能抑制晶粒粗化,而且在后期轧制变形和固溶时效处理过程中还起钉扎晶界、抑制回复与再结晶、保留纤维组织的作用。与7055铝合金相比,7055-Sc铝合金的晶粒尺寸更小,因此具有更有效的细晶强化效应。添加Sc的时效处理态7055铝合金的最大抗拉强度和显微硬度,分别提高到642 MPa和218 HV。

粉末冶金梯级烧结法制备多孔Al-30Zn合金及其阻尼性能

采用粉末冶金梯级烧结法结合NH4HCO3造孔剂成功制备出具有高等效内耗值的多孔Al-30Zn合金,并对其微观结构、相组成、硬度、阻尼性能及储能模量进行研究。结果表明,通过添加NH4HCO3造孔剂能有效地控制多孔Al-30Zn合金的孔隙率,形成较大的闭孔结构孔隙,且无新相生成;随着造孔剂添加量增加,多孔Al-30Zn合金的硬度逐渐降低;在300~350℃时,添加8%造孔剂的Al-30Zn合金等效内耗值明显高于未加造孔剂的Al-30Zn合金,其中在300℃时,添加8%造孔剂的Al-30Zn合金等效内耗值高达0.082,较未加造孔剂的Al-30Zn合金提高了54.7%;多孔Al-30Zn合金试样的储能模量随着温度的升高和造孔剂添加量的增大而下降。