丁俭
,
靳子惠
,
杜喜望
,
赵乃勤
,
赵维民
,
夏兴川
,
刘利华
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150359
铝锌镁合金以其优异的力学性能广泛应用于航空、航天、交通运输等工业领域,而铝合金的细化一直是铝加工行业的研究重点.为细化晶粒并提高其力学性能,本文将传统细化剂Al-Ti-B与RE复合添加到铝锌镁合金中,借助于XRD、光学显微镜、扫描电镜、拉伸实验等测试方法研究了不同细化剂对Al7Zn2.4Mg合金组织及其力学性能的影响.试验结果表明,合金中加入Al-5Ti-B和Al-Zr-Er后细化效果明显,单独添加Al-Ti-B的细化效果最好,但仍有少部分的晶粒保留的树枝晶形态.随着Al-Ti-B和Al-Zr-Er添加量的增多,合金的晶粒发生明显变化,塑性也随之增加,其中,添加0.4wt.％Al-5Ti-B细化剂对合金的塑性影响最大,而抗拉强度呈先增大后减小的趋势,复合添加0.2wt.％Al-2Zr～Er和0.2wt.％Al-5Ti-B细化剂的合金晶粒圆整且未出现树枝晶,晶界析出物最少平均抗拉强度最高.Al-Ti-B和Al-Zr-Er均可细化铸态铝锌镁合金的晶粒,同时添加两种细化剂更有利于提高合金的综合力学性能.
关键词:
铝锌镁合金
,
晶粒细化
,
力学性能
,
铸态组织
,
Al-Ti-B
,
Al-Zr-Er
丁俭
,
杜喜望
,
靳子惠
,
夏兴川
,
赵乃勤
,
赵维民
,
刘利华
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201701008
在单独或复合添加Al-2 Zr-Sc中间合金和Al-5 Ti-B细化剂的条件下对铝锌镁合金进行细化处理,研究了不同细化条件下铸态铝镁锌合金的显微组织和力学性能.结果表明：单独加入质量分数为0．4％的 Al-2 Zr-Sc 中间合金或 Al-5 Ti-B 细化剂都可以细化铝镁锌合金的晶粒,且加入Al-2Zr-Sc中间合金后有Al3(Sc,Zr)相析出,提高了合金的抗拉强度；复合添加质量分数均为0．2％的Al-2 Zr-Sc中间合金和Al-5 Ti-B细化剂后,晶粒的细化效果最优,相比于基体合金,平均晶粒尺寸减小了20μm,抗拉强度提高了32％,这主要是细晶强化和析出强化共同作用的结果；晶界处长杆状第二相的存在导致复合细化合金的伸长率比单独细化合金的低.
关键词:
铝锌镁合金
,
稀土钪
,
细化剂
,
力学性能
丁俭
,
赵乃勤
,
师春生
,
杜希文
,
朱新华
功能材料
为了提高铜基复合材料的强度和电导率,采用具有良好机械性能和热物理性能的ZrO2(3%(摩尔分数)Y2O3)作为增强相,原位化学法制备了ZrO2纳米颗粒增强铜基复合材料,其主要制备工艺包括前驱复合粉体CuO、ZrO2的制备,经氢气还原得到ZrO2/Cu复合粉,再经过压制,真空烧结,复压等工序制得最后的样品.研究了制备工艺包括初压压力,烧结温度、时间对材料性能的影响;结果表明,在初压压力为550MPa,975℃烧结1.5h时,可得到最佳性能复合材料.透射电镜观察表明,在ZrO2/Cu纳米复合粉中,氧化锆纳米颗粒形状为圆形和四方形,平均尺寸约为20nm左右.纳米ZrO2在基体中分布均匀,细化了晶粒,提高材料硬度,使复合材料具有良好的综合性能.随着ZrO2含量的提高,密度、电导率降低,硬度升高.
关键词:
原位化学法
,
纳米复合材料
,
ZrO2
,
铜基
丁俭
,
赵乃勤
,
师春生
,
何春年
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2005.05.018
综述了原位反应合成法、内氧化法、大塑性变形法、机械合金化法、粉末冶金法5类制备工艺的机理、特点和研究现状.原位反应合成法具有浸润性好,界面清洁等优点,但制备工艺成本高,不适于规模化生产;内氧化工艺简单、成本低,但容易造成组织缺陷;大塑性变形工艺可制备粒度可控性好,界面清洁的复合材料,但粒度分布不均匀;机械合金化工艺简单易行、产量高,但粒径分布宽,易混入杂质;粉末冶金工艺制得的产品界面反应少、分布均匀、可以进行机加工,但生产工艺复杂、成本高,复合材料界面容易受到污染.最后还探讨了纳米相增强铜基制备技术未来的发展趋势.
关键词:
纳米
,
铜基复合材料
,
制备技术
丁俭
,
赵乃勤
,
师春生
,
李家俊
,
韩雅静
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.03.002
采用原位化学工艺制备了ZrO2/Cu纳米复合粉末,并用粉末冶金法制备了ZrO2/Cu纳米复合材料.研究了烧结温度、烧结时间对纳米复合材料性能的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,复合材料的体积收缩率增大,同时电导率、显微硬度也增大;随着烧结时间的延长,体积收缩率增大,显微硬度增大到一定程度后减小.当烧结温度为975℃,时间为90min时,得到的ZrO2/Cu纳米复合材料性能较佳(122HV,93.4IASC%).
关键词:
烧结
,
纳米复合材料
,
氧化锆
丁俭
,
范玮
,
赵乃勤
,
赵维民
,
王志峰
,
刘利华
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201604021
采用MAGMA压铸模拟软件模拟了A356铝合金轮毂低压铸造中的缺陷分布及凝固场,在此基础上对工艺进行了优化;采用初始工艺和优化工艺低压铸造了A356铝合金轮毂,测试了其力学性能,观察了其内部缺陷并与模拟结果进行了对比验证.结果表明:模拟得到初始工艺(浇注温度为730℃,各部位全部采用风冷)压铸后轮毂内轮缘、轮辐和轮辋交界处和轮辋处都产生了缩松,且凝固时间较长;将浇注温度降至700℃,在边模、顶模、轮辋及底模处提高保温层热交换系数,边模和轮心采用水冷等措施对初始工艺优化后,轮毂中的缩松消除,轮毂各部位凝固完全;优化工艺下铸造的轮毂力学性能比未优化的高,缩松及夹杂等缺陷减少,试验结果验证了有限元模拟对低压铸造轮毂缺陷预测的准确性.
关键词:
铝合金轮毂
,
低压铸造
,
有限元模拟
,
缺陷预测
苏云高
,
崔振铎
,
朱胜利
,
赵乃勤
,
丁俭
,
赵维民
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201701014
通过添加不同量的Zr56 Co22 Al16 Ag6非晶合金条带对用Al-5Ti-1B预细化的A356铝合金进行细化变质处理,然后再进行固溶时效热处理,研究了合金的显微组织和力学性能,并探讨了非晶合金的细化强化机制.结果表明：随着非晶合金添加量的增加,铝合金的晶粒尺寸和二次枝晶间距均逐渐减小,力学性能得到了提高；铝合金的共晶组织中出现了弥散分布的颗粒状 Al3 Zr 相,该相作为非均质形核的核心,起到细化晶粒的作用；加入质量分数为0．4％的非晶合金,并设定孕育期为10 min,铝合金可获得最佳的细化效果,其经固溶时效处理后的抗拉强度和伸长率比未加入非晶合金的分别提高了7％和64．4％.
关键词:
A356 铝合金
,
Zr56 Co22 Al16 Ag6 非晶合金条带
,
力学性能
秦林
,
丁俭
,
赵维民
,
方正
稀有金属
为了发展高性能阻燃镁合金,对工业纯镁在添加元素Ca和Ce的氧化性能进行了研究.结果表明,随着Ce含量从0％到1.5％(质量分数)的增加,Mg-1.2Ca合金的燃点不断提高,熔体表面张力不断下降.Mg-1.2Ca-1.2Ce燃点可以达到780℃,而且可在大气中不添加任何保护的情况下进行熔炼.随着Ce含量的增加,Mg-1.2Ca熔体氧化膜变得光滑而致密,可以很好地起到阻止氧化、燃烧的效果.通过检测和分析,Mg-1.2Ca-1.2Ce的氧化膜可以分成3层:外层是疏松的MgO,中间层是MgO-CaO复合氧化膜,内层是MgO-Ce2O3复合氧化膜.
关键词:
镁合金
,
氧化
,
表面张力
,
钙
,
铈
