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为了解铝熔体中氢含量对Q235钢板热浸镀铝层质量的影响,用测氢仪及扫描电镜分析了铝熔体中杂质与氢含量的关系及镀层缺陷的成因和氢在其中的作用.结果表明:相对湿度较大(80%)条件下经长时间保温后,铝熔体中氢含量急剧上升;夹杂物的存在会大幅度提高熔体中的氢含量;随着铝熔体中氢含量的增加,镀铝层质量变差,出现气泡与漏镀现象.

关键词: 热浸镀 , Q235钢 , 铝熔体 , 氢含量 , 夹杂物

6013铝合金的热变形行为及热加工图

肖罡 , 李落星 , 刘志文 , 叶拓

材料热处理学报

采用Gleeble-3500热模拟实验机,分析6013铝合金在变形温度613 ～773 K、应变速率10-3～ 10 s-1和工程变形量10％～ 60％条件下的平面热压缩变形流变应力演化规律,求解热变形本构方程,建立热加工图,探讨其热变形行为机理.结果表明,6013铝合金的流变软化机制以动态回复为主;采用包含关于变形温度函数的幂函数本构方程可较好的预测其流变行为,与实测值的平均相对误差仅为6.631％;确定了单道次大应变热轧成型最佳工艺参数区间:673 K＜T＜773 K且5×10-3 s-1＜ε＜10-1s-1和多道次热轧最佳工艺参数区间:633 K＜T＜733 K且10-1s-1＜ε＜1 s-1.

关键词: 6013铝合金 , 平面热压缩 , 本构方程 , 热加工图

钢板热浸镀铝锌合金工艺的确定

肖莹莹 , 肖罡 , 上官琪 , 曾建民

机械工程材料

研究了钢板热浸镀55A1-Zn-1.5Si合金层的工艺,分析了不同的助镀剂配方及浸镀参数对镀层质量的影响,确定出了较理想的热浸镀工艺.结果表明:助镀剂基本不影响镀层的厚度,但助镀剂的选择对铝锌合金镀层耐蚀性能有直接影响;适用于钢板热漫镀55A1-Zn-1.5Si合金层的水溶性助镀剂配方为27%ZnCl2+lO%NH4C1;较理想的浸镀温度为640～660℃,浸镀时间为6min,提升速度为5 m·min-1.

关键词: 热浸镀 , 助镀剂 , 铝锌合金

钢材热浸镀双镀法工艺优化与缺陷

陆宇衡 , 肖罡 , 黄彩敏 , 上官琪 , 曾建民

腐蚀与防护

通过双镀法对Q235钢材进行热浸镀纯铝及Zn-55%A1-1.6%Si,通过对比试验,得到最佳的工艺参数.利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察镀层及缺陷的相组成,并利用能谱仪(EDS)对缺陷进行成分分析,研究了镀层缺陷出现的原因.试验结果表明,最佳双镀工艺为预镀锌层完全冷却后再二次浸镀,纯铝浸镀时间60 s,温度710℃,Zn-55%Al-1.6%Si浸镀时间30 s,温度640℃.此工艺能够有效改善热浸镀双镀法的镀层质量.双镀过程中瘤子是最严重的镀层缺陷,抑制镀层缺陷的方法是控制浸镀时间.

关键词: 热浸镀 , 双镀法 , 工艺优化 , 缺陷

热浸镀Al-43%Zn-1.6%Si合金新工艺及其镀层的组织和性能

陆宇衡 , 黄彩敏 , 肖罡 , 上官琪 , 曾建民

机械工程材料

采用熔体处理和金属助镀相结合的新工艺在Q235钢表面先预镀一层锌后再进行热浸镀Al-43%Zn-1.6%Si合金;用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪分析了镀层的形貌以及相组成,并对热浸镀钢板的耐腐蚀性能和力学性能进行了研究.结果表明:采用新工艺热浸镀Al-43%Zn-1.6%Si合金镀层的厚度达到50μm;镀层组织为树枝晶,合金层中含有Al-Zn-Si-Fe四元相;镀后钢板在中性NaCl溶液中的耐腐蚀性能优良,腐蚀速率为1.7×10-2mg·cm-2·h-1;热浸镀使钢材的塑性提高;得到了无漏镀、呈银色、性能良好的热浸镀钢板.

关键词: 热浸镀 , Al-43％Zn-1.6％Si镀层 , 耐腐蚀性能 , 力学性能

基于元模型方法的6013铝合金热变形流变行为建模

肖罡 , 杨钦文 , 何欢 , 李落星 , 曾建民

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201601019

为探寻金属材料热变形流变行为建模的高效方法，运用 Gleeble-3500型热模拟机对6013铝合金进行了热压缩试验，基于试验数据和三种元模型方法(克里金、径向基函数与多元多项式)分别构建了该合金的热变形流变行为模型，并就各方法建模的预测能力进行了分析与对比。结果表明：三种元模型方法均可建立较高精度的预测模型，可以描述各热力学参数之间高度非线性的复杂关系；在模型预测精度和泛化能力方面，克里金方法较径向基函数和多元多项式方法均具有显著优势，是元模型方法中可用于金属热变形流变行为建模的一种较为准确有效的方法。

关键词: 铝合金 , 热变形 , 流变行为 , 建模 , 元模型方法

基于克里金方法的6013铝合金多道次降温热压缩变形行为建模

肖罡 , 杨钦文 , 许征兵 , 李落星 , 曾建民

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201603022

为量化分析多道次降温热压缩变形过程中流变应力在加工参数影响下的变化规律，以实现对产品成型过程的合理控制，研究了6013铝合金的多道次降温热压缩变形行为；基于试验数据和克里金方法构建了该变形行为的模型。结果表明：在多道次降温热压缩变形过程中，变形温度对流变应力具有显著影响，流变应力随着变形温度的降低呈台阶状升高；基于克里金方法构建的多道次降温热压缩变形行为模型具有较高的预测精度与稳定性，能够很好地描述多道次热压缩变形过程。

关键词: 铝合金 , 多道次热压缩变形 , 建模 , 克里金方法

6013铝合金平面热压缩流变应力曲线修正与本构方程

肖罡 , 李落星 , 叶拓

中国有色金属学报

采用Gleeble-3500热模拟机研究6013铝合金在613~773 K、0.001~10 s-1下的平面应变流变力学行为。基于热传导对材料变形热效应的影响，优化材料变形温升的计算方程，分析变形能及热传导对实测流变应力误差的影响。结果表明：热传导对变形温升的影响不可忽略，其影响随着真应变的增加和应变速率的降低而更加显著；通过热传导对变形温升的修正，变形温升随变形能的增大呈非线性变化趋势；在较高应变速率和较低变形温度下，变形能及热传导对材料变形温升及稳态流变应力的影响明显；可用包含Zener-Hollomon参数(Z)的本构方程预测6013铝合金在不同变形条件下的流变应力峰值，其热变形激活能为364.48 kJ/mol；修正的实测峰值应力与预测值的吻合程度有所提高，平均相对误差为5.54%。

关键词: 6013铝合金 , 平面热压缩 , 流变应力 , 热传导 , 瞬时温升 , 本构方程

基于 Kriging 方法的6013铝合金平面热压缩变形本构关系建模

肖罡 , 杨钦文 , 李落星

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64206-1

采用 Gleeble?3500热模拟机测试了6013铝合金在613~773 K、0.001~10 s?1下的平面应变流变力学行为，并基于变形温升修正了试验测量的流变应力数据。选取 Kriging 方法对该热变形过程本构关系进行建模，并通过统计学分析、对比分析和舍一交叉验证法对所建模型的预测能力与可靠性进行评价。结果表明：构建的 Kriging模型预测精度较高，其预测值与实验值对比得到的 R 值为0.999、AARE 值为0.478%，相较于修正的 Arrhenius-type模型具有显著优势。通过基于舍一交叉验证法设计的25次测试与验证，充分说明了 Kriging 模型具有较好的泛化能力。由此可知，通过 Kriging 方法可高效构建精确模型以描述合金热变形流变行为并有效预测试验条件范围以外的流变应力。

关键词: 铝合金 , 热变形 , 本构模型 , Kriging 方法