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热处理对1060/7N01/1060轧制复合板显微组织及力学性能的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第1期34卷 94-107页

作者：李顺强孙国胜张瑞升程笑刘吉梓南京理工大学材料科学与工程学院纳米异构材料中心南京210094 南京理工大学分析测试中心南京210094

利用475℃单道次热轧的方式制备界面结合良好的1060/7N01/1060层状复合板。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜及电子背散射衍射结合硬度和拉伸实验研究层厚比对热轧复合板显微组织和力学性能的影响。此外,对比研究冷轧前热处理(固溶... 详细信息

利用475℃单道次热轧的方式制备界面结合良好的1060/7N01/1060层状复合板。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜及电子背散射衍射结合硬度和拉伸实验研究层厚比对热轧复合板显微组织和力学性能的影响。此外,对比研究冷轧前热处理(固溶处理及峰值时效)对冷轧复合板显微组织和力学性能的影响。结果表明,层厚比对热轧复合板各层显微组织特征影响不大,其力学性能与混合法则理论预测结果一致。相比而言,额外的热处理对冷轧板纯铝层的晶粒尺寸无明显影响,却有助于细化7N01层的晶粒尺寸及弥散、细小析出物的形成,使其具有更显著的细晶强化、析出强化及位错强化效应。

关键词： 7N01铝合金纯铝层状复合板结合界面时效力学性能

ARL3460火花放电原子发射光谱仪稳定性下降原因分析及处理

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冶金分析 2024年第2期44卷 92-97页

作者：王瑞郝光云李国志陕西有色榆林新材料集团有限责任公司质检计量中心

ARL3460火花放电原子发射光谱仪测定纯铝中铁含量，随着检测时间增加，铁的测定结果逐渐降低。通过数理统计方法对分析仪器稳定性的特征参数评价，不符合稳定性要求。依据火花放电原子发射光谱仪检测原理，分析造成这一故障的原因，可... 详细信息

ARL3460火花放电原子发射光谱仪测定纯铝中铁含量，随着检测时间增加，铁的测定结果逐渐降低。通过数理统计方法对分析仪器稳定性的特征参数评价，不符合稳定性要求。依据火花放电原子发射光谱仪检测原理，分析造成这一故障的原因，可能来自激发系统，光学系统，测光系统。从硬件方面进行处理，依次维护对电极、氩气系统，维护辅助电极、清理透镜、狭缝描迹、更换管线、更换光电倍增管。对设备经过维护维修后再次进行稳定性检验，结果表明维护维修完成后稳定性符合要求，稳定时间从0.5 h提高到4 h。硬件处理方法相比常用的分析软件漂移校正更加有效，能使仪器在较长时间符合质量控制要求，同时也为使用同类型仪器的其他实验室提供参考。

关键词： ARL3460火花放电原子发射光谱仪纯铝稳定性设备维护维修数理统计方法

钛合金表面TiB2涂层与纯铝的高温黏着磨损行为

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中国表面工程 2022年第3期35卷 64-72页

作者：吴彼高禩洋薛伟海段德莉李曙中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016

航空发动机低压气机机匣内表面Al基封严涂层的使用,可以通过其自身的磨耗实现保护TC4叶尖的目的,但同时Al基封严涂层中以Al为主的基体材料易于大量黏着转移至TC4叶尖表面,使叶尖长度增加,影响发动机运行稳定性。采用直流脉冲磁控溅射工... 详细信息

航空发动机低压气机机匣内表面Al基封严涂层的使用,可以通过其自身的磨耗实现保护TC4叶尖的目的,但同时Al基封严涂层中以Al为主的基体材料易于大量黏着转移至TC4叶尖表面,使叶尖长度增加,影响发动机运行稳定性。采用直流脉冲磁控溅射工艺在钛合金表面沉积TiB_(2)涂层,以期实现抗Al黏着磨损目的。具有致密结构的TiB_(2)涂层在钛合金表面膜基结合临界载荷(LC4)达85.4 N。在高温销-盘摩擦磨损试验机上评价钛合金表面TiB_(2)涂层与纯铝销对摩(室温至450℃)的抗Al黏着磨损性能。与TC4基体相比较,TiB_(2)涂层可有效抑制Al的黏着转移。对摩铝销磨斑具有拖尾特征和剪切舌特征。铝销向TiB_(2)涂层表面的机械涂抹和铝销对Al黏着转移层的剪切去除作用相互竞争,共同控制Al的黏着转移行为。TiB_(2)涂层磨痕内保持低表面粗糙度可减小高温软化铝销的机械涂抹倾向。同时TiB2涂层与Al黏着转移层间优异的化学稳定性可阻碍界面反应进行,降低界面结合强度,进而促进铝销对Al黏着转移层的剪切去除作用。钛合金表面TiB2涂层通过抑制铝销机械涂抹并增强铝销对Al黏着转移层的剪切去除而获得优异的抗Al黏着磨损性能。

关键词：二硼化钛纯铝高温摩擦磨损黏着转移

利用仪器化压入表征纯铝的循环动态和蠕变行为

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中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第1期53卷 37-50页

作者：刘明徐智通杨福前福州大学机械工程及自动化学院福建省太赫兹功能器件与智能传感重点实验室福州350116 肯塔基大学化学和材料工程学院美国克莱星顿40506

本文利用仪器化压入研究了纯铝在循环载荷下的动态行为及在准静态载荷下的蠕变行为,揭示了载荷、加载速率和保载时间等实验参数对纯铝循环压入响应的影响.循环压入结果表明,预加载阶段的保载时间延长,载荷增大,加载速率增大,有利于减弱... 详细信息

本文利用仪器化压入研究了纯铝在循环载荷下的动态行为及在准静态载荷下的蠕变行为,揭示了载荷、加载速率和保载时间等实验参数对纯铝循环压入响应的影响.循环压入结果表明,预加载阶段的保载时间延长,载荷增大,加载速率增大,有利于减弱蠕变对后续循环压入的影响,使接触深度、压入硬度和接触模量等力学性能参数随循环次数的增加更快趋于稳定.蠕变结果表明,随保载时间的增加,接触模量和压入硬度呈下降趋势;纯铝的稳态蠕变应力指数不随载荷而变化;蠕变测试保载时间不宜过长.压头在晶粒内部测试时,纯铝表现出比在晶界区域测试更强的抗稳态蠕变性能,循环压入的硬度也高于晶界区域.

关键词：纯铝仪器化压入蠕变循环压入加载条件

等通道转角挤压对真空吸铸成形纯铝力学性能及微观组织的影响

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锻压技术 2023年第11期48卷 60-66页

作者：李健何涛贾东昇霍元明张俊杰陈细林上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

探究了等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)对真空吸铸成形纯铝的力学性能和微观组织影响,利用显微硬度测试、室温拉伸实验和光学显微镜,研究了真空吸铸成形纯铝经ECAP前后的力学性能和微观组织形貌。结果表明:经过等... 详细信息

探究了等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)对真空吸铸成形纯铝的力学性能和微观组织影响,利用显微硬度测试、室温拉伸实验和光学显微镜,研究了真空吸铸成形纯铝经ECAP前后的力学性能和微观组织形貌。结果表明:经过等通道转角挤压后,真空吸铸成形纯铝使变形前的细小晶粒继续被拉长细化,平均晶粒尺寸由31μm细化为24μm,并且晶粒细化更加均匀;真空吸铸成形纯铝的硬度和抗拉强度分别为26.6 HV和72.1 MPa,经ECAP强化后达到了41.6 HV和113.2 MPa,分别提升了56.5%和57.0%,且综合力学性能更优。

关键词：真空吸铸等通道转角挤压纯铝力学性能微观组织

纯铝在强碱溶液中阳极溶解的电化学阻抗谱解析

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物理化学学报 2003年第4期19卷 372-375页

作者：邵海波张鉴清王建明曹楚南浙江大学化学系腐蚀与防护国家重点实验室沈阳110015

依据曹楚南提出的法拉第导纳表达式,拟合了纯铝在强碱溶液中的阳极溶解过程的电化学阻抗谱,并据此提出了这一反应进行的机理.结果表明,阻抗谱中的低频容抗弧是由表面裸露的Al转变为中间产物Al(OH)ads的反应引起的,而中频感抗弧则由Al(OH... 详细信息

依据曹楚南提出的法拉第导纳表达式,拟合了纯铝在强碱溶液中的阳极溶解过程的电化学阻抗谱,并据此提出了这一反应进行的机理.结果表明,阻抗谱中的低频容抗弧是由表面裸露的Al转变为中间产物Al(OH)ads的反应引起的,而中频感抗弧则由Al(OH)ads转变为Al(OH)3,ads的反应引起.法拉第导纳的时间常数τ1和τ2的物理意义是物种Al(ss)和Al(OH)ads在单位表面活性位上的转化时间.τ1>0和τ2>0是符合稳定性条件的,也能够满足Kramers-Kronig转化的必要条件.g1和g2是与物种Al(ss)和Al(OH)ads在电极表面的覆盖密度随电位E变化有关的参数,由g1纯铝表面的活性位面积减小.

关键词：纯铝强碱溶液阳极溶解电化学阻抗谱

超高行进速度下搅拌摩擦加工超细晶纯铝组织及性能研究

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超高行进速度下搅拌摩擦加工超细晶纯铝组织及性能研究

作者：仉烨燕山大学

学位级别：硕士

对于纯金属材料而言,通过组织超细化和纳米化来提高纯金属材料强度是一种有效手段,而对于高层错能纯金属材料来讲,极易发生的回复行为成为了限制其有效细化其晶粒尺寸的重要影响因素。如何在较为简单的条件下实现高层错能纯金属材料的... 详细信息

对于纯金属材料而言,通过组织超细化和纳米化来提高纯金属材料强度是一种有效手段,而对于高层错能纯金属材料来讲,极易发生的回复行为成为了限制其有效细化其晶粒尺寸的重要影响因素。如何在较为简单的条件下实现高层错能纯金属材料的晶粒细化成为了目前研究中的技术难点。在本文研究中以1060工业纯铝为研究对象,以室温下超高行进速度下的搅拌摩擦加工为手段,在此试验条件下得到了超细晶纯铝组织,并对此加工方式下的显微组织变化和力学性能以及组织稳定性进行了探讨。研究结果表明:相比于退火态的母材,轧制态母材在加工时对加工区组织的约束作用更强提高了等效应变,加工时更有利于加工区成型以及晶粒的细化。行进速度的提高以及旋转速度的下降都有利于提高加工后组织的极限抗拉强度,在本文中得到的最小晶粒尺寸为0.58μm,此时加工区极限抗拉强度最高可达231MPa,同时硬度的变化趋势与抗拉强度的变化趋势一致,最高硬度可达66HV。抗拉强度与晶粒尺寸之间变化趋势符合霍尔佩奇关系。在超高行进速度下搅拌摩擦加工纯铝的组织演变机制为:在超高速运动的搅拌头压-剪作用下加工区形成剪切带组织,随后在流变应力和回复作用下剪切带组织被分割为亚晶组织,最后在热-力耦合作用下驱动亚晶组织向大角度晶界转变。受工艺参数的影响,最终得到的加工区晶粒尺寸和小角度晶界含量均不相同,小角度晶界含量比例的提升有利于提高塑性变形后组织的热稳定性,小角度晶界比例最高的1200-6000的试样在250℃下保温45min保持了组织稳定。但通过高行进速度下搅拌摩擦加工得到的超细晶纯铝组织的机械稳定性较差,由于高能晶界的存在会在拉伸过程中出现“屈服点”现象,导致拉伸过程中出现加工软化行为。

关键词：纯铝超高行进速度搅拌摩擦加工超细晶组织演变力学性能组织稳定性

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纯铝及其合金的微等离子体氧化成膜特征

中国有色金属学报 2005年第6期15卷 946-951页

作者：吴振东姜兆华姚忠平孙学通张雪林哈尔滨工业大学应用化学系

研究了纯Al及其合金LC9、LY12在偏铝酸钠溶液中微等离子体氧化成膜的特点。通过X射线衍射,SEM和EMPA等分析了陶瓷膜层的相组成及表面、截面形貌和膜层截面的元素含量分布,利用测厚仪测量了陶瓷膜层的厚度。结果显示:Al膜层由αAl2O3相组... 详细信息

研究了纯Al及其合金LC9、LY12在偏铝酸钠溶液中微等离子体氧化成膜的特点。通过X射线衍射,SEM和EMPA等分析了陶瓷膜层的相组成及表面、截面形貌和膜层截面的元素含量分布,利用测厚仪测量了陶瓷膜层的厚度。结果显示:Al膜层由αAl2O3相组成,LC9膜层由γAl2O3相组成,LY12膜层由γAl2O3和αAl2O3两相组成,且膜层都由致密层和疏松层构成;膜层的厚度随时间都近似呈线性变化;在Al和LY12膜层中,由内向外铝元素的含量逐渐增加;在LC9膜层中,铝元素的分布略呈两侧高中间低;在LC9和LY12膜层中,镁元素分布比较均匀;在LC9膜层中,含有很少量的锌元素,而铜元素含量很不明显;在LY12膜层中含有很少量的铜元素。

关键词：纯铝铝合金微等离子体氧化陶瓷膜

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纯铝等径角挤技术(Ⅰ)——显微组织演化

中国有色金属学报 2003年第1期13卷 21-26页

作者：刘咏唐志宏周科朝李志友中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

研究了纯铝在 3种 (A、B和C)不同等径角挤工艺中的显微组织演化。结果表明 :纯铝经过等径角挤压变形后 ,其显微组织特征与加工路线有很大的关系。提出了立方元素扭转模型 ,分析了 3种不同加工路线的剪切面和剪切方向 ,较好地解释了采用 ... 详细信息

研究了纯铝在 3种 (A、B和C)不同等径角挤工艺中的显微组织演化。结果表明 :纯铝经过等径角挤压变形后 ,其显微组织特征与加工路线有很大的关系。提出了立方元素扭转模型 ,分析了 3种不同加工路线的剪切面和剪切方向 ,较好地解释了采用 3种不同路线挤压后材料显微组织的演化规律。在路线C(各道次挤压间试样旋转 180°)中 ,每次挤压样品总是在相同的剪切面上发生剪切 ,每相邻道次之间的剪切方向相反 ,前一次变形产生的剪切应变被随后紧接着的下一次挤压所抵消 ,这导致了多余的剪切应变 ;在路线A(各道次挤压间试样不旋转 )中 ,有两个相交成 6 0°的剪切面 ,剪切交替地在两个剪切面上进行 ;在路线B(各道次挤压间试样旋转 90°)中 ,存在 4个不同的剪切面和剪切方向 ,挤压交替地在 4个剪切面上进行 ,X ,Y和Z平面上的晶粒都发生了剪切。

关键词：纯铝等径角挤显微组织加工路线立方元素扭转模型挤压