热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2025年第11期

• 低碳含Cu海洋工程用钢的研究及发展

  刘颖杰, 孙明雪, 徐洋,

  在钢中加入Cu元素可以显著提高钢的强度、耐蚀性能和抗疲劳裂纹扩展能力,并保持其优良的低温韧性和焊接性能。我国对低碳含Cu海洋工程用钢的研发比较滞后,需从其成分设计入手,研究Cu与其他元素相互作用对钢综合力学性能的影响。对目前低碳含Cu海洋工程用钢的有关研究进行了归纳和分析。概述了低碳含铜海洋工程用钢的发展历程,介绍了Cu析出相的晶体结构演变,Cu对钢力学性能、焊接性能和耐腐蚀性能的影响以及富Cu团簇析出的成分演变,最后指出了未来低碳含Cu海洋工程用钢的研究方向。

• 提高电阻点焊电极寿命的研究进展与展望

  张自锋, 陈海峰, 牛瑶,

  电阻点焊作为一种连接金属的工艺,被广泛应用于机械制造中。本文阐述了当前电阻点焊技术中影响电极寿命的因素,并归纳总结当前电极材料、电极涂层、电极结构、电极/工件界面处理、焊接参数优化电极寿命的研究现状,并提出两种电阻点焊中电极降温的结构,实现电极本体快速冷却,从而提高电极寿命,节约成本,提高生产效率。

• 冷轧压下量对时效2024铝合金组织和拉伸性能的影响

  王芝秀, 孙萌, 徐效栋,

  通过拉伸试验、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜,研究500℃/1 h固溶处理+0~75%冷轧变形+150℃人工时效对2024铝合金组织和拉伸性能的影响。结果表明:随冷轧压下量的增大,试样的抗拉强度和屈服强度逐渐增强,伸长率则不断下降,试样强度到达峰值的时间不断缩短,时效强化效果随之减弱。人工时效可以有效改善试样伸长率,提高抗拉强度和屈服强度。冷轧变形还会引入大量位错,促进位错回复,加快GPB区和S'相的析出。

• 冲击载荷下30SiMnCrMoVE圆柱壳动态响应特性研究

  吴江, 张天乐, 王琳, 彭勃, 雷雨薇,

  为了获得冲压增程火箭发动机壳体材料30SiMnCrMoVE材料在承受动态载荷过程中的响应关系,以30SiMnCrMoVE材料为研究对象,通过实验与仿真相结合的方法,研究了不同冲击能量对不同径厚比圆柱壳体的作用,获得了对圆柱壳体的破坏模式转化的影响规律。结果表明:相同冲击能量条件下,圆柱壳径厚比增加,轴向缩短变形量也随着增加。壁厚相同,冲击能量越大,圆柱壳轴向变形量越大。采用LS-DYNA软件对30SiMnCrMoVE圆柱壳撞击过程进行仿真,得到了极限载荷与时间的关系。极限载荷模拟结果的变化趋势与试验结果一致。

• 原位Al2O3纳米颗粒增强超细晶CoCrFeNiAl0.3高熵合金的显微组织、力学性能和热稳定性

  张娜, 张震,

  利用高能球磨、热压和热挤压的粉末冶金工艺制备出原位Al2O3纳米颗粒增强超细晶CoCrFeNiAl0.3高熵合金。通过X射线衍射、电子背散射衍射、透射电镜和拉伸性能测试等表征手段,研究了原位Al2O3纳米颗粒对提高CoCrFeNiAl0.3高熵合金力学性能和组织热稳定性的作用。结果表明:高能球磨、热压和热挤压后,基体组织原位生成Al2O3纳米颗粒,在晶界强化和纳米颗粒奥罗万强化作用下,CoCrFeNiAl0.3高熵合金屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别达到1010 MPa、1130 MPa和18.8%。Al2O3纳米颗粒亦可对晶界起到Zener钉扎作用,使得组织具有较好的热稳定性。

• DC04板材热力耦合性能的试验研究和有限元分析

  王文浩, 满忠源, 戴永强, 崔家劲, 刘士甫, 季捷, 姚远, 宾峰,

  通过万能材料试验机附加环境箱对DC04板材进行拉伸试验,得出DC04材料在不同温度和应变速率下的应力-应变曲线,并根据绝热温升公式求出相应温度下的温升。采用Norton-Hoff、Johnson-Cook两种模型分别描述DC04材料的应力-应变关系。结果表明:Johnson-Cook本构模型能合理地描述其应力-应变关系。运用Ansys Workbench软件和Johnson-Cook本构模型对DC04材料进行室温拉伸的热力耦合分析,研究应力-应变关系以及温度的变化,仿真得出试样的最高温度为47.39℃,由理论公式计算得出的温度为46.4℃,两者相对误差2%,在误差允许范围内。Johnson-Cook本构模型模拟出来的应力-应变曲线和试验数据比较吻合,验证了Johnson-Cook本构模型的合理性。

• 基于缺陷工程的rGO/MoS2-x材料制备与电化学性能研究

  文凯宁, 许云华, 王娟,

  锂硫电池(LSBs)的商业应用受到多硫化锂(LiPSs)的穿梭效应及其缓慢的氧化还原动力学的严重阻碍。针对以上问题,通过水热法制备了rGO/MoS2复合材料,并且基于缺陷工程策略,在400、500℃下退火3 h将丰富的硫空位引入复合材料,以提高LSBs的性能。结果表明:LiPSs的吸附以及氧化还原反应动力学可以通过优化硫空位到更高的浓度来调节。此外,复合材料中丰富的硫缺陷空位能够加快电子和空穴的分离,易于降低反应过程活化能垒;同时,有利于LiPSs的吸附和电子传递,促进催化反应的发生。得益于这些原因,基于rGO/MoS2-x-500修饰隔膜的LSBs在1 C时显示出令人满意的1016 mAh/g的放电比容量,并且在900次循环中具有0.0618%的低容量衰减率。

• 挤压铸造压力对AlSi17Cu铝合金微观组织和力学性能的影响

  符特, 胡前,

  本研究系统地探讨了挤压铸造过程中挤压压力对AlSi17Cu合金微观组织与力学性能的影响,旨在为工业生产中优化铝合金铸件的加工条件提供理论支持。采用了200 kN液压机,对施加70、100及130 MPa三种不同的挤压压力进行AlSi17Cu合金挤压铸造试验,并对合金的显微组织进行了分析,测定了合金的拉伸性能和硬度等。结果表明,挤压压力的增加对合金的微观组织具有显著影响,在70~130 MPa的压力范围内,初生Si颗粒及共晶Si的尺寸与分布呈现显著变化。随挤压压力从70 MPa增至130 MPa,初生Si颗粒尺寸减小了28.4%,共晶Si颗粒的尺寸减少了50.3%,同时α-Al相的晶粒尺寸亦呈现18.3%的减小。挤压压力的增加能够明显提升合金的强度和硬度,当挤压压力由70 MPa提高到100 MPa时,合金的抗拉强度增加了13.9%,屈服强度提高了22.6%,伸长率和硬度分别提升了19.9%和9.4%。然而,当挤压压力进一步增至130 MPa时,抗拉强度和伸长率略有下降。这表明,挤压压力的增加并非线性地提升合金的力学性能,当超过某一临界压力时,合金的延展性反而下降。

• 原位自生(TiC+TiB)增强钛基复合材料的热变形行为研究

  张嘉晨, 祁晨, 杨明年, 杨忠, 李红英, 朱永国,

  在Gleeble-3800热模拟试验机上进行了原位自生10vol%(TiC+TiB)增强钛基复合材料的热压缩变形试验,研究了变形温度为750~900℃、应变速率为0.001~1 s-1的钛基复合材料的热变形行为,并使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了该复合材料变形后的显微组织演变。结果表明:该复合材料的流变曲线均依次出现加工硬化、流变软化、稳态流变3个阶段,流变应力和峰值应力均随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低。构建了基于不同变形条件下峰值应力的复合材料本构方程,相关系数达到0.96以上。随着变形温度的升高,α相含量逐渐减少,β相含量增多;在动态回复和动态再结晶阶段会形成位错墙,并且温度的升高有利于提高钛基体和增强相的协同变形,进而提高材料的性能。

• 退火孪晶对TU1薄壁无氧铜管高温处理后弯曲和腐蚀性能的影响

  杨帆, 张忠涛, 牛冬涛, 李航,

  TU1无氧铜被广泛用于烧结热管的管壳材料,经过高温烧结处理后会产生粗大的再结晶组织和织构,严重影响热管的制备以及服役性能。对未加入La和加入La的薄壁TU1铜管进行950℃高温处理,探究退火孪晶对薄壁TU1铜管弯曲及腐蚀性能的影响。结果表明,经过950℃、40 min高温处理后铜管的织构组分主要包括Goss织构,形成的Σ3晶界为退火孪晶界。添加微量的稀土La后,铜管中P含量降低,退火孪晶数量减少;铜管的抗弯强度和伸长率提高,弯曲变形能力增大;铜管的腐蚀电位向负方向移动,腐蚀电流轻微增大。3.5%的NaCl溶液浸泡测试表明铜管的腐蚀形式主要为点蚀,虽然腐蚀速率轻微增加,但是腐蚀均匀性与未加入La的相比明显提高。

• 铸态及退火态高Cu含量CuNiCrMnAl合金的组织和拉伸性能研究

  刘起睿, 金城焱, 杜兴蒿,

  研究了(Cu75Ni10Cr10Mn5)95Al5多主元合金的组织和拉伸性能的关系。研究发现,铸态合金由面心立方结构(FCC)和体心立方结构(BCC)双相组成,经过900℃/1 h退火后,合金的抗拉强度为516 MPa,总伸长率也达到了22%。退火态合金宏观上具有FCC以及BCC结构的双相组织,而FCC结构区域的组织从细观上又析出了微米级BCC结构相,使得合金具备一定的强度,说明该合金微观组织具有一定的稳定性。

• 铝合金薄壁筒形件反向挤压成形模具设计优化及仿真验证

  王琳, 易幼平, 何海林, 黄始全,

  针对现有的反向挤压工艺载荷大、成形件易开裂等问题,提出优化挤压通道的反向挤压新工艺,对径向挤压通道形状进行设计并定量计算,增加了分流装置。使用Deform 3D软件对常规反挤压工艺和改进后的工艺进行数值分析和比较,研究了筒形件反向挤压成形过程的金属流动规律、载荷变化规律,以及损伤、应变场、流线分布及演变规律。结果表明,相对于常规反向挤压工艺,改进后反向挤压工艺的成形优化效果明显,可以提高薄壁筒形件的成形性和性能,减小载荷,获得更加均匀的应变、更小的损伤值和更优的流线。

• 高速激光熔覆NiCrAlY涂层的显微组织及其抗高温腐蚀/冲蚀性能

  常哲, 李勇, 刘福广, 吴晓俊, 唐甸武, 刘国刚, 刘昱杰, 白育宁, 坚永鑫,

  针对火电锅炉水冷壁表面严苛的高温腐蚀与冲蚀磨损问题,利用高速激光熔覆技术在15CrMo水冷壁管表面制备致密且无裂纹缺陷的NiCrAlY合金涂层。利用SEM、EDS、EBSD、XRD等表征方法对涂层的显微组织和力学性能进行表征,研究了涂层在模拟服役环境下的抗高温腐蚀及冲蚀磨损性能。结果表明,高速激光熔覆NiCrAlY合金涂层主要由γ-Ni、AlNi3以及少量的Al2Y4O9和Al5Y3O12组成;γ-Ni具有一定的取向特征,且沿沉积方向逐渐由平面晶向等轴晶转变,而其余相以晶内或晶界析出相的形式存在。高速激光熔覆涂层的硬度约为330.61 HV,明显高于水冷壁基材。在600℃,NiCrAlY涂层在192 h后的高温腐蚀增重比基材降低约90.5%,而高温冲蚀体积损失降低约60.1%。高速激光熔覆涂层具有优异的抗高温烟气/熔盐耦合腐蚀性能和抗高温固态颗粒冲蚀磨损性能,可用于锅炉水冷壁表面防护涂层的使用。

• 10Cr9Mo1VNb钢焊接接头热处理模拟研究

  王建桥, 要玉宏, 金耀华, 冯琳杰, 刘福广, 张巍, 韩天鹏,

  为明确10Cr9Mo1VNb钢焊接接头各亚区域在服役过程中的组织及性能演变机理,采用不同热处理工艺和高温加速时效模拟制备了与服役50000 h相匹配的10Cr9Mo1VNb钢焊接接头热影响区各区域的大块状试样。通过金相显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度计对热模拟试样和实际焊接接头试样的硬度进行了对比分析。结果表明:800℃正火+755℃回火、850℃正火+755℃回火、950℃正火+755℃回火和1300℃正火+755℃回火可以分别成功模拟制备出10Cr9Mo1VNb钢焊接接头的过回火区、部分相变区、细晶粒区和粗晶粒区的大块试样,且经650℃高温加速时效200 h后,这些大块热模拟试样的硬度与569℃实际服役50000 h的10Cr9Mo1VNb钢焊接接头热影响区各区域具有很好的一致性。

• 表层组织均匀化对ZQSn10-2锡青铜海水浸泡腐蚀行为的影响

  樊建莹, 付雪松, 方和鑫, 周雪, 王守真, 李文刚, 郭庆,

  针对ZQSn10-2锡青铜表层组织中δ析出相区域的加速腐蚀现象,采用表面抛丸+退火处理来改善材料表层均匀性,研究了表层组织均匀化对锡青铜腐蚀行为的影响。采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了锡青铜海水浸泡腐蚀前后表面及横截面的组织形貌、物相结构。结果表明,铸态锡青铜组织由α基体(Cu)+δ相(Cu81Sn22)组成,经喷丸和退火均匀化处理后表层δ相几乎完全消除。海水浸泡下,铸态材料腐蚀不均匀,δ相区域优先发生腐蚀,腐蚀界面呈锯齿状;均匀化处理后试样腐蚀均匀,腐蚀界面呈水平状。材料表层组织均匀化有利于抑制局部腐蚀。

• Cu-3Ti合金热压缩变形本构方程及热加工图

  张建飞, 张少华, 卞甜甜, 刘宝胜, 武鹏鹏, 梁上上,

  利用Gleeble 3800热模拟试验机研究了Cu-3Ti合金在变形温度(650~800℃)和应变速率(0.01~5 s-1)下的热变形行为。在此基础上,根据Arrhenius双曲正弦方程,建立了该铜合金的热压缩变形本构方程。结果表明:Cu-3Ti合金的流变应力随变形速率的提高而增加,随变形温度的增加而减小,低应变速率和高变形温度更容易诱导动态再结晶的发生。根据应变对流动应力的影响,对这一本构方程进行了修正,流动应力模拟结果与试验结果符合程度较高。以材料动态模型为基础,分别建立应变量为0.1、0.3和0.5下的热加工图。从热加工图可得出,Cu-3Ti合金较合适的热加工工艺范围为应变速率0.01~0.1 s-1、温度720~800℃。

• 022Cr19Ni10不锈钢与H62黄铜材料焊接工艺试验研究

  杨林杰, 袁野, 刘铭跃, 陈叙江, 张冬梅, 曾敬山, 马锐, 赵立龙, 杨明,

  某试验件采用022Cr19Ni10不锈钢和H62黄铜异种材料焊接而成。在分别采用锡黄铜、硅青铜焊材进行焊接试验时,由于材料的化学成分不同、晶体结构的各向异性,热影响区受Cu2O的影响,导致焊缝出现裂纹和气孔缺陷。采用铝镍青铜焊材进行了022Cr19Ni10不锈钢/H62黄铜对接结构的焊接工艺试验,使022Cr19Ni10不锈钢与H62黄铜之间相互熔合,解决焊缝金属晶体结构受Cu2O影响形成的气孔和裂纹问题;结合脉冲TIG焊接方法,以合适的焊接参数控制焊接过程中的电弧张力,解决异种材料之间无法熔融焊接及Cr23C6造成的晶间腐蚀问题。对焊接试样分别进行射线检测、拉伸、弯曲力学试验、显微组织观察、能谱分析以及晶间腐蚀试验。结果表明:焊缝显微组织晶粒细化,焊接试样的各项力学性能指标优良,试验件具有良好的耐晶间腐蚀性能。

• 基于宽带通视觉传感的GTAW图像采集及处理

  吴铮, 曾俊冬, 胡安铎, 卞正兰,

  在焊接自动化向智能化发展过程中,需要实时采集清晰的焊接过程图像,用于监测熔池形态、追踪焊缝、优化焊接参数和轨迹等。但由于强弧光的干扰,常规动态范围小于100 dB的视觉传感器很难清晰捕捉到熔池、钨极和焊缝等关键焊接信息。为此,在86 dB动态范围的视觉传感器基础上增加宽带通光学滤光片和中性密度滤光片,并与双高斯滤波算法相结合来采集焊接过程的图像。根据弧光光谱的分布,选择了350~670 nm的宽带通滤光片,不仅可以滤除红外波段的强弧光辐射,而且克服了使用窄带通滤光片成像颜色单一的缺点。结果表明:采用双高斯滤波算法提升熔池和焊缝区域的对比度,处理后焊接图像的焊缝和熔池边缘的细节更加明显,图像中的信息也更加清晰。

• Ti掺杂及热力加工对Cu-Y2O3复合材料组织与性能的影响

  刘佳, 牛嘉乐, 周雄飞, 张弘博,

  利用机械合金化制备了掺杂Ti的Cu-1.0wt%Y2O3复合粉体。采用放电等离子烧结(SPS)制备了不同Ti含量(0.2wt%、0.4wt%、0.6wt%)的Cu-1.0wt%Y2O3复合材料。对烧结后的样品进行热力加工,工艺参数为800℃热轧10%,之后在800℃保温30 min后淬火,并冷轧50%,最后在450℃时效处理4 h。结果表明:Cu-1.0wt%Y2O3-xwt%Ti复合粉体经高能球磨后,树枝状铜粉转变为层片状铜粉,Y、Ti、O元素分布较均匀,且粉体粒度相较未掺杂Ti的更细小。随着Ti含量的增加,烧结态复合材料晶粒逐渐细化,显微硬度明显增加,导电率逐渐降低,Cu-1.0wt%Y2O3-0.6wt%Ti复合材料致密度、硬度及导电率分别为91.9%、93.7 HV及51.9%IACS。经热力加工后,复合材料导电率、硬度及致密度均有所提高,且复合材料断口出现大量韧窝,大尺寸韧窝里包裹着Y2O3颗粒,细小韧窝分布在复合材料基体中。

• 基于线结构光的薄壁件激光焊接翘曲变形实时检测

  潘皓, 高延峰, 曾立雪,

  针对薄壁件激光焊接翘曲变形的实时检测问题,研究了利用线激光轮廓仪实时检测构件变形量的方法。通过线激光轮廓仪实时采集激光焊接薄板构件的点云数据,对点云数据进行倾斜修正、裁剪等操作,拟合薄板件轮廓曲线。基于上述方法,建立了焊接过程中薄板的三维云图,依据三维云图可以得到薄板任意时刻的轮廓曲线,最终得到薄板的纵向翘曲变形和横向翘曲变形。结果表明,采用该方法可实时检测出焊接薄板各处的翘曲角度,并且能够检测出薄板上细微的变形状态。

• 基于激光视觉的小截面管道相贯线焊缝特征点提取研究

  苑子龙, 孙付仲, 刘鹏鹏, 王建国,

  为了保证相贯线型焊缝特征点提取的质量与高效,以小截面管道正交所构成的相贯线为研究对象,提出一种结合图像感兴趣区域的改进斜率法,从相贯线焊缝的不同方位完成了特征点的提取。首先对含有激光条纹的焊缝图像进行图像差分以及形态学开运算,然后使用轮廓跟踪法对激光条纹进行轮廓框定,再使用灰度重心法提取光条中心线。通过对细化后的图像进行分析,根据水平投影结合逐列搜寻的方式,两次设定出特征点所在的重要区域,最后融合加权斜率法,实现了焊缝特征点的识别。实验结果表明:该方法可有效提取出相贯线焊缝的特征点,有较高的提取精度和效率,适用于实际管道零部件的焊接。

• 摆动方式对5754铝合金激光拼焊接头性能影响的研究

  王珞鑫, 刘成杰, 韦习成,

  为了探究5754铝合金板材在汽车领域的应用,采用不同摆动方式对1.4 mm铝合金薄板开展未去除/去除氧化膜的激光焊接工艺试验,并对其焊缝表面及截面形貌、气孔率、微观组织及焊接接头力学性能进行分析。结果表明,5754铝合金表面氧化膜是否存在,对不同摆动方式的焊缝形貌、气孔率、组织和接头性能影响不大。在3种不同摆动方式下,使用横“∞”摆动模式焊接5754铝合金,得到了气孔率最低、性能更好的焊接接头,接头抗拉强度可以达到母材的93.7%,断裂方式为混合型韧性断裂。

• Fe-10Mn-2Al-0.4C-0.6V冷轧中锰钢在临界区退火过程中的组织和力学性能演变

  牛伟强, 肖文涛, 白韶斌, 梁伟,

  研究了Fe-10Mn-2Al-0.4C-0.6V冷轧中锰钢在630℃退火过程中组织和力学性能的演变。结果表明,在退火过程中马氏体发生回复分解和奥氏体逆相变过程;粗大奥氏体发生铁素体转变,部分铁素体逆相变为奥氏体;等轴组织随退火时间延长而逐渐增多。奥氏体含量在退火1 h时达到最大,退火时间延长后逐渐降低,其稳定性逐渐提高。随着临界区退火时间的延长,抗拉强度和屈服强度逐渐降低。

• 低熔点合金Sn-43.5Bi-27Pb的组织与性能研究

  王凤芹, 牛诚超, 宋卓斐,

  采用JMatPro软件计算了不同成分Sn-Bi-Pb三元系低熔点合金的相组成,利用扫描电镜(SEM)、差示热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)等对Sn-43.5Bi-27Pb的微观组织、熔化性能以及力学性能进行了研究。结果表明:Sn-43.5Bi-27Pb合金包含三相,分别为Sn相、Bi相以及Pb7Bi3中间相,其熔点为96.5℃。该合金的抗拉强度略低于Sn-58Bi共晶合金,为55 MPa;其断后伸长率高于Sn-58Bi的14.9%,为52.1%;其显微硬度为13.1 HV,低于Sn-58Bi共晶合金的硬度20.7 HV。

• 超细铜线的组织及性能研究

  武英杰, 林俊良, 王川,

  采用大拉、中拉、小拉和细拉的冷拉拔工序制备电缆用超细铜线,并对超细铜线进行退火处理,研究了超细铜线的微观组织和力学性能。结果表明,采用直径8.0 mm的无氧铜杆经上述工艺可成功制备直径为0.05 mm的超细铜线。超细铜线经过退火热处理后,在其内部形成了超细晶和粗晶的混合组织,并且晶粒尺寸在0.6~13.8μm连续分布,形成了典型的“多模”晶粒组织。在拉伸变形过程中,在超细晶和粗晶界面处形成了异质界面,会产生几何必要位错,进而提高超细铜线的强化和硬化能力,获得了具有良好强度和伸长率匹配的超细铜线,其抗拉强度为280.1 MPa,断裂伸长率为12.8%。

• 光束摆动对Q345E钢中厚板激光-MAG复合焊成形及组织特性的影响

  包仁东, 彭根琛, 陈曦, 姜梦, 马生翀, 陈彦宾,

  采用摆动激光-MAG复合焊工艺焊接20 mm厚Q345E钢板,并与常规的激光-MAG复合焊进行对比。结果表明,对激光束施加1 mm摆幅、200 Hz摆频的情况下,可以有效避免打底焊道氧化问题,并消除坡口内的侧壁熔合不良缺陷。焊缝X射线探伤结果表明,光束摆动可以有效抑制气孔。同时激光束的摆动具有加速熔池流动、破碎枝晶的作用,促进了结晶过程中的异质形核,从而使得焊缝组织细化。

• 晶粒尺寸对纯铜冲击性能及其断裂机制的影响研究

  刘克张, 李建生, 鹿宪珂, 徐祖缘, 王晓震, 赵禹, 孙宇峰,

  通过调节退火工艺,制备出具有不同晶粒尺寸的纯铜样品,研究了晶粒尺寸对纯铜冲击功及断裂机理的影响。通过夏比冲击试验获得相关冲击吸收功,对冲击前后的样品进行了微观结构和形貌的表征。结果表明:随着晶粒尺寸由9μm逐渐增大至3009μm,纯铜样品的冲击功由5.61 J逐渐降低至3.38 J,呈现出典型的负相关趋势。具有相同体积的纯铜组织,晶粒尺寸越小,其晶界密度越高,在冲击变形过程中会导致更多额外的位错在晶界处塞积,大部分的冲击动能被转化为变形存储能。同时这些塞积了大量位错的晶界,在进一步冲击变形过程中容易萌生微孔洞,通过微孔聚集型机制诱发产生更为细小的韧窝。

• 稀土La对6082铝合金铸态组织和力学性能的影响

  刘奎, 李慧琴, 杨帆, 宫美娜, 刘永珍, 陈重毅, 麻永林,

  通过SEM、EDS和XRD,研究了稀土La添加量(0.1wt%、0.2wt%、0.4wt%、0.8wt%)对6082铝合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明:稀土La可以明显细化合金晶粒、有效调控第二相并提高合金的力学性能。随着合金中稀土La含量的增加,合金晶粒尺寸先减小后增加,当稀土La含量为0.2wt%时合金的晶粒细化效果最好,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到最高,分别为181 MPa、167 MPa和5.43%,明显优于未添加稀土La的合金抗拉强度、屈服强度和伸长率(128 MPa、87 MPa和4.68%)。稀土La的添加能将细长条状的β-Al Fe Si相调控成π状α-AlSiFe相,大大降低了应力集中,从而有效提高合金的力学性能。

• 热镀Galfan合金的界面层形成过程

  赵鹏, 毛华, 王韶衡, 耿芳, 范永哲, 于金山, 杜安,

  采用还原法制备了不同浸镀时间的 Galfan 合金镀层样品,采用扫描电镜观察镀层的微观形貌,采用能谱分析仪、X 射线衍射仪和透射电镜分析界面层的相组成以及形成过程。结果表明,界面层中出现了明显的两层结构,组织由疏松的晶粒构成。随着浸镀时间的延长,晶粒由等轴状变为片状或长条状。界面层由 \mathrmFeAl_3 和 \mathrmFe_2 \mathrmAl_5 \mathrmZn_x 组成。\mathrmFe_2 \mathrmAl_5晶粒与 Fe 基体有 (0 \overline2 \overline1)_\mathrmFA//(110)_\mathrmFe 和 02 \overline4_\mathrmFA//0 \overline1 \overline1_\mathrmFe 的晶体学取向。在浸镀初期, \mathrmFeAl_3 优先在基体上形成,随着浸镀时间的延长,出现了 \mathrmFe_2 \mathrmAl_5,且 \mathrmFe_2 \mathrmAl_5 的数量越来越多。