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外加物理场作用下半连续铸造技术的发展

特种铸造及有色合金 2024年第6期44卷 745-752页

作者：段文超李金宝潘艳林韩峰朱新杰毛华周古昕郎玉婧王生张志强中国兵器科学研究院宁波分院宁波315103 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110819

半连续铸造技术作为目前有色金属坯料的主要制备手段,决定着坯料的品质和尺寸,并对后续的加工和使役性能具有重要影响。然而,传统的半连续铸造技术制备的锭坯存在组织粗大和不均、开裂倾向大、偏析严重等问题。外加物理场是一种改善锭... 详细信息

半连续铸造技术作为目前有色金属坯料的主要制备手段,决定着坯料的品质和尺寸,并对后续的加工和使役性能具有重要影响。然而,传统的半连续铸造技术制备的锭坯存在组织粗大和不均、开裂倾向大、偏析严重等问题。外加物理场是一种改善锭坯品质的有效方法。综述了外加物理场作用下半连续铸造技术的发展,系统讨论了各种物理场处理技术调控熔体和铸锭品质的机理、发展历史、研究进展和存在的问题。最后,展望了该技术未来的发展方向。

关键词：有色金属轻合金半连续铸造物理场组织调控锭坯

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7B52叠层铝合金轧制复合界面分析（英文）

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中国有色金属学报：英文版 2016年第5期26卷 1269-1275页

作者：周古昕郎玉婧郝洁刘稳王生乔丽陈敏中国兵器科学研究院宁波分院宁波315103

通过金相、透射电镜、扫描电镜、超声无损检测和结合强度测试,研究7B52叠层铝合金热轧复合的结合界面。结果表明:轧制复合能够使界面获得冶金结合。TEM分析和拉伸试验表明:7B52叠层铝合金板材是由高强度硬层材料和高韧性软层材料复合而... 详细信息

通过金相、透射电镜、扫描电镜、超声无损检测和结合强度测试,研究7B52叠层铝合金热轧复合的结合界面。结果表明:轧制复合能够使界面获得冶金结合。TEM分析和拉伸试验表明:7B52叠层铝合金板材是由高强度硬层材料和高韧性软层材料复合而成。然而,超声无损检测和SEM分析表明:结合界面处的缺陷(如厚氧化层、酸洗残留物、空气、油渍和粗大粒子等)不利于界面结合强度。总之,轧制复合工艺适用于7B52叠层铝合金板材,且应该严格控制缺陷的数量和尺寸。先进的单层板表面处理技术有利于进一步提升结合质量。

关键词： 7B52叠层铝合金轧制复合显微组织界面分析

高强可焊7A62铝合金的成分设计与跨尺度相强化作用

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中国有色金属学报 2020年第1期30卷 9-17页

作者：郎玉婧周古昕王生杜秀征乔丽陈敏刘敏中国兵器科学研究院宁波分院宁波315103

基于7A62铝合金的成分设计,研究Zn含量和Zn/Mg质量比对Al-Zn-Mg合金强度的影响。采用透射电镜(TEM和HREM)详细地研究7A62铝合金峰值时效的析出相,从多个晶体学方向观察了强化析出相的形貌及其与基体的关系。结果表明:Zn/Mg质量比为2~3... 详细信息

基于7A62铝合金的成分设计,研究Zn含量和Zn/Mg质量比对Al-Zn-Mg合金强度的影响。采用透射电镜(TEM和HREM)详细地研究7A62铝合金峰值时效的析出相,从多个晶体学方向观察了强化析出相的形貌及其与基体的关系。结果表明:Zn/Mg质量比为2~3、Zn含量增加至6.84%(质量分数)时,7A62合金的强度明显增加。峰值时效后,7A62合金基体形成了体积分数约60%、尺寸小于10 nm的沉淀强化相和体积分数约10%、尺寸为100~200 nm的弥散强化相。基体主要强化析出相是高密度均匀分布的η′相,与基体呈现半共格和晶体取向关系,形成较高晶格错配度;跨尺度位错缠结的弥散强化相是由Al、Zn、Mg、Mn元素组成的平衡相。7A62合金的化学成分和微结构特征使其成为高强可焊的铝合金。

关键词： 7A62铝合金跨尺度 η′强化相晶格错配力学性能

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新型Al-Cu合金焊丝焊缝组织与性能

焊接技术 2012年第5期41卷 21-23页

作者：宋建民王生周古昕乔立吕磊中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103

采用自制焊丝对2519装甲铝合金进行熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接,并对焊接接头的力学性能和焊缝组织进行了分析。结果表明,用自制焊丝焊接的焊接接头的力学性能Rm可达320 MPa,断后伸长率达到6%;焊丝中添加一定量的Ti,Zr元素在熔池中... 详细信息

采用自制焊丝对2519装甲铝合金进行熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接,并对焊接接头的力学性能和焊缝组织进行了分析。结果表明,用自制焊丝焊接的焊接接头的力学性能Rm可达320 MPa,断后伸长率达到6%;焊丝中添加一定量的Ti,Zr元素在熔池中形成了Al3Zr和Al3Ti,成为异质形核核心,使焊缝区为均匀细小的等轴晶组成,一定量的Mn也起到了细化晶粒的作用,显著地提高了焊缝的性能。

关键词： 2519铝合金力学性能显微组织

5R60铝合金焊接接头微观组织与力学性能研究

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新技术新工艺 2022年第7期 46-50页

作者：李清波周古昕毛华李金宝哈尔滨第一机械集团有限公司黑龙江哈尔滨150000 中国兵器工业集团第五二研究所浙江宁波315103

针对中国兵器工业集团第五二研究所开发的高性能5R60铝合金在应用中对熔焊的需求,使用五二所研发的∅1.6 mm高性能5R59铝合金焊丝,采用MIG焊接方法焊接13 mm厚5R60铝合金板材,并对焊接接头显微组织、断口形貌、拉伸力学性能和显微硬度等... 详细信息

针对中国兵器工业集团第五二研究所开发的高性能5R60铝合金在应用中对熔焊的需求,使用五二所研发的∅1.6 mm高性能5R59铝合金焊丝,采用MIG焊接方法焊接13 mm厚5R60铝合金板材,并对焊接接头显微组织、断口形貌、拉伸力学性能和显微硬度等内容进行研究。研究结果表明:焊缝区和靠近焊缝一侧的热影响区晶粒为均匀细小的等轴晶,平均晶粒尺寸分别为9.6和18.4μm;焊缝组织中分布大量由Al、Sc、Zr、Ti元素组成的初生第二相,该相对提升促进焊缝组织晶粒细化、提升接头强度具有积极作用;显微硬度测试结果分析焊接接头热影响区宽度约为30 mm;焊接接头最高抗拉强度和延伸率分别为367 MPa和13%,平均抗拉强度和延伸率分别为358.3 MPa和12.5%;焊缝区由于铸态组织缺陷成为性能最薄弱区域,平均显微硬度为90.5 HV。

关键词： 5R60铝合金 5R59焊丝焊接焊缝显微组织力学性能

含Sc焊丝对7B52叠层铝合金焊接接头组织与性能的影响

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兵器材料科学与工程 2018年第2期41卷 73-77页

作者：毛华周古昕王生刘稳杜秀征中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103

使用1~#不含钪与2~#含钪铝镁焊丝对7B52叠层铝合金板采用MIG焊接方法进行焊接,并对焊接接头进行力学性能测试及显微组织分析研究。结果表明:采用2~#焊丝焊接板材,焊接接头焊缝区和熔合区晶粒尺寸均小于1~#焊丝焊接接头;1~#焊丝与2~#焊... 详细信息

使用1~#不含钪与2~#含钪铝镁焊丝对7B52叠层铝合金板采用MIG焊接方法进行焊接,并对焊接接头进行力学性能测试及显微组织分析研究。结果表明:采用2~#焊丝焊接板材,焊接接头焊缝区和熔合区晶粒尺寸均小于1~#焊丝焊接接头;1~#焊丝与2~#焊丝焊接接头平均抗拉强度分别为306 MPa和358 MPa,断后伸长率分别为3.3%和5.5%;添加微量钪元素后焊缝区的显微硬度也得到提高。因此,含钪铝镁合金焊丝能提高7B52叠层铝合金板材的焊缝综合力学性能,推动7B52叠层铝合金的应用。

关键词： 7B52叠层铝合金钪焊丝力学性能显微组织

高强7A62铝合金动态力学响应及其J-C本构关系

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中国有色金属学报 2021年第1期31卷 21-29页

作者：周古昕郎玉婧杜秀征毛华李金宝王生乔丽蔡虹中国兵器科学研究院宁波分院宁波315103 江麓机电集团有限公司湘潭411100

利用万能试验机和Hopkinson拉杆(SHTB)对7A62铝合金进行了准静态和动态拉伸性能测试,研究该合金室温及高温塑性流动应力动态响应特征,结合OM、SEM、TEM、DSC、LFA等测试对该合金的物理性能及原始微观组织进行分析。结果表明:7A62铝合金... 详细信息

利用万能试验机和Hopkinson拉杆(SHTB)对7A62铝合金进行了准静态和动态拉伸性能测试,研究该合金室温及高温塑性流动应力动态响应特征,结合OM、SEM、TEM、DSC、LFA等测试对该合金的物理性能及原始微观组织进行分析。结果表明:7A62铝合金在大量高密度细小沉淀析出物粒子及亚微米级高熔点平衡析出粒子复合强化作用下,准静态屈服强度可达608 MPa。在室温动态变形过程中,该合金应变率强化效应显著。随着应变率高于684 s^-1时,合金屈服强度对应变率敏感性显著增强。在1100 s^-1、25~500℃条件下,合金表现出温度敏感性的沉淀强化相回溶及动态再结晶的热软化效应,500℃高温动态屈服强度超过200 MPa。在动态力学性能变化规律的基础上,建立了7A62铝合金的Johnson-Cook(J-C)本构模型。

关键词： 7A62铝合金高强度动态力学行为 Johnson-Cook模型

Al-Cu-0.35Zr铸锭及其均匀化组织分析

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热加工工艺 2012年第21期41卷 55-57页

作者：吕磊许岩王生周古昕宋建民内蒙古自治区锅炉压力容器检验所内蒙古呼和浩特010020 包头职业技术学院内蒙古包头014000

利用电磁铸造技术对Al-Cu-0.35Zr合金进行连铸,研究磁场对粗大第二相A13Zr的影响,以达到抑制初生相长大的目的;对铸锭进行均匀化处理,研究高含量的Zr元素在均匀化过程中的析出行为。结果表明,Al-Cu合金在电磁场的作用下晶粒得到了明显... 详细信息

利用电磁铸造技术对Al-Cu-0.35Zr合金进行连铸,研究磁场对粗大第二相A13Zr的影响,以达到抑制初生相长大的目的;对铸锭进行均匀化处理,研究高含量的Zr元素在均匀化过程中的析出行为。结果表明,Al-Cu合金在电磁场的作用下晶粒得到了明显的细化;电磁铸造可以增强溶质扩散、提高溶质在α-Al中的固溶度、改善宏观偏析,明显降低粗大初生Al3Zr相的长度、宽度及其偏聚程度。

关键词： Al-Cu合金初生粗大Al3Zr相二次Al3Zr相 Zr

预变形量对2519铝合金抗剥落腐蚀性能的影响

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材料热处理学报 2006年第6期27卷 61-65页

作者：刘瑛张新明周古昕刘波李慧中高慧李惠杰中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103

采用金相观察、硬度测试与透射电镜等方法,研究了时效前冷轧预变形量对2519铝合金晶界无沉淀带及析出相大小、分布和抗剥蚀性能的影响。结果表明当预变形量由0%增至25%时,合金的硬度值增加且到达峰值时效时间缩短,晶界无沉淀带宽度减小... 详细信息

采用金相观察、硬度测试与透射电镜等方法,研究了时效前冷轧预变形量对2519铝合金晶界无沉淀带及析出相大小、分布和抗剥蚀性能的影响。结果表明当预变形量由0%增至25%时,合金的硬度值增加且到达峰值时效时间缩短,晶界无沉淀带宽度减小,晶内析出相尺寸相应减小并趋于弥散分布。同时合金抗剥落腐蚀性能呈先下降后上升的趋势,其中预变形量为5%与15%的合金在晶粒扁平度增大以及不溶产物产生的楔应力共同作用下,抗剥蚀性能最差,剥蚀等级为E-C级,25%的合金次之(EB+),0%变形量的合金剥蚀等级为EB-。

关键词：预变形量剥蚀 2519铝合金