工業(yè)化生產(chǎn)中大規(guī)格2D70鋁合金棒材淬透性的實(shí)驗(yàn)方法

選用10種擠壓工藝條件,對(duì)2024合金φ40mm棒材擠壓縮尾進(jìn)行了對(duì)比分析。

采用光譜分析、力學(xué)性能測(cè)試、x射線衍射物相分析、掃描電子顯微分析對(duì)進(jìn)口的與國(guó)產(chǎn)的6020-t8易切削合金組織和性能進(jìn)行了比較。結(jié)果表明:兩者具有類(lèi)似的力學(xué)性能;進(jìn)口的6020合金含有較少的sn和mg,其形成的低熔點(diǎn)組織組成物含sn單質(zhì)較多,mg2sn較少,從熱差分析結(jié)果可看出,其成分更接近共晶組成;兩種合金的組織為回復(fù)和少量再結(jié)晶組織。

在7a04(lc4)鋁合金反擠壓φ230mm棒材低倍試片上,有近似圓棒狀的金屬夾雜物,經(jīng)試驗(yàn)分析得知該夾雜物成分是純鋁,其存在狀態(tài)屬于機(jī)械鑲嵌。

用金相顯微鏡和萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)等技術(shù)研究了4032鋁合金擠壓棒材的熱處理組織和力學(xué)性能。研究結(jié)果表明,對(duì)于4032鋁合金擠壓棒材,經(jīng)固溶處理520±2℃×3h、自然時(shí)效3h、人工時(shí)效170±2℃×200min處理后,獲得最佳的綜合力學(xué)性能,其抗拉強(qiáng)度達(dá)378mpa,屈服強(qiáng)度達(dá)329mpa,斷后伸長(zhǎng)率達(dá)5.3%。

本文通過(guò)對(duì)6a02鋁合金mn含量、擠壓溫度及熱處理工藝的研究,分析了6a02鋁合金擠壓棒材粗晶環(huán)形成原因,闡述了相應(yīng)的預(yù)防措施。

我公司為某用戶(hù)生產(chǎn)的2a50鋁合金棒材,用戶(hù)認(rèn)為有"夾雜"缺陷,我們對(duì)缺陷進(jìn)行宏觀組織和顯微組織觀察及分析,得知其缺陷并不是"夾雜",而是機(jī)加工零件上破壞金屬表面的腐蝕斑。

通過(guò)對(duì)130mm的7a04的超硬鋁合金棒材的兩個(gè)方向光滑拉伸試樣和不同缺口半徑的缺口拉伸試樣進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明:對(duì)于縱向試樣缺口敏感性指標(biāo)nsr>1,材料缺口敏感性較小,脆化傾向小;而對(duì)于橫向試樣nrs≈1,表示材料缺口敏感性較縱向大,脆化傾向大。

通過(guò)偏光組織、高倍組織等方法對(duì)ld5合金反擠壓棒材尾部的漏斗狀縮尾和中心粗晶的形成作了分析探討。根據(jù)反擠壓時(shí)金屬變形特點(diǎn)分析出中心粗晶的成因是擠壓后端死區(qū)的存在及流動(dòng)的金屬受堵頭的磨擦和冷卻作用,使反擠壓后期金屬流動(dòng)不均所致。

采用9種不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模具,在同一種擠壓工藝條件下對(duì)6063鋁合金20mm棒材擠壓縮尾進(jìn)行了對(duì)比分析。

研究了不同鍛造工藝對(duì)新型鈮合金nb-w-mo-zr棒材的組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,對(duì)于小規(guī)格準(zhǔn)63mmnb-w-mo-zr鈮合金棒材,采用摔鍛拔長(zhǎng)即可滿(mǎn)足要求;而對(duì)于大規(guī)格準(zhǔn)77mmnb-w-mo-zr鈮合金棒材,通過(guò)改變鍛造方式,采用兩次鐓粗+拔長(zhǎng)工藝可以使得準(zhǔn)77mm的棒材達(dá)到與準(zhǔn)63mm棒材摔鍛拔長(zhǎng)工藝相當(dāng)?shù)慕M織和室溫力學(xué)性能。

針對(duì)4032d高硅鋁合金生產(chǎn)中常出現(xiàn)初晶硅聚集、共晶硅尺寸大、氣孔夾雜嚴(yán)重、機(jī)械加工性能差、力學(xué)性能低等問(wèn)題,在熔鑄過(guò)程分別采用多種變質(zhì)劑處理熔體試驗(yàn),采用不同的精煉、凈化處理試驗(yàn)方案;試驗(yàn)研究鑄錠均勻化處理制度、擠壓工藝和擠壓棒材熱處理工藝制度。得出鍛造活塞裙用4032d高硅鋁合金棒材合理的生產(chǎn)工藝:加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%的復(fù)合鈉鹽變質(zhì)處理熔體,變質(zhì)處理前用n2、cl2混合氣體精煉,變質(zhì)處理后用n2氣精煉,采用隔熱膜鑄造法,生產(chǎn)出幾乎無(wú)初晶硅、共晶硅細(xì)小、氣孔夾雜少的鑄錠;鑄錠均勻化溫度500℃~515℃,棒材擠壓溫度420℃,固溶處理溫度510℃,時(shí)效制度165℃3h。

試驗(yàn)分析了2a14-t6鋁合金棒材性能不合格的影響因素,通過(guò)多次生產(chǎn)試驗(yàn),調(diào)整幾種典型規(guī)格棒材的試驗(yàn)工藝制度,解決了其性能不合格的問(wèn)題,提高了其生產(chǎn)效率和制品的成品率。

在7075鋁合金棒材中如果存在缺陷會(huì)導(dǎo)致很?chē)?yán)重的質(zhì)量問(wèn)題,因此必須在出廠前對(duì)其進(jìn)行探傷檢驗(yàn),并分析不合格原因,以便制定預(yù)防措施。本文通過(guò)化學(xué)成分分析、掃描電鏡、能譜分析等手段對(duì)7075鋁合金棒材探傷不合格的原因進(jìn)行分析,結(jié)果表明內(nèi)部粗大al—cr金屬化合物聚集導(dǎo)致金屬連續(xù)性被破壞是導(dǎo)致探傷不合格的主要原因,提出相應(yīng)預(yù)防措施。

鋁合金淬透性是合金淬火-時(shí)效后性能與淬火冷卻速率相關(guān)的特性,對(duì)于指導(dǎo)在線淬火和提高合金性能有著重要的意義。對(duì)鋁合金的淬透性研究方法進(jìn)行了分類(lèi)介紹,其中包括端淬-硬度試驗(yàn)法測(cè)定鋁合金淬透層深度、等溫時(shí)效-電導(dǎo)率法測(cè)定鋁合金ttt曲線、等溫時(shí)效-力學(xué)性能測(cè)試法測(cè)定ttp曲線、連續(xù)冷卻-相變?cè)囼?yàn)法測(cè)定鋁合金cct曲線。指出有必要進(jìn)一步完善鋁合金淬透性試驗(yàn)方法,為鋁合金在線淬火以及提高合金綜合性能方面提供基礎(chǔ)資料。

研究了熱處理對(duì)7a04鋁合金力學(xué)性能的影響.結(jié)果表明,直徑60mm的7a04鋁合金棒材在200℃電流直接加熱回歸后再時(shí)效,從心部到表層的拉伸強(qiáng)度為620-640mpa,延伸率均勻一致;在3%nacl+0.5%h_2o_2水溶液介質(zhì)中和375mpa應(yīng)力下的應(yīng)力腐蝕斷裂時(shí)間大于30d,而輻射式加熱回歸的為575mpa,延伸率從心部至表層表現(xiàn)極不均勻,應(yīng)力腐蝕斷裂時(shí)間只有19d.電流直接加熱實(shí)現(xiàn)了直徑60mm7a04鋁合金大截面棒材的快速均勻回歸,再時(shí)效獲得了最彌散的晶內(nèi)析出粒子和尺寸及間距較大的晶界析出相,使合金在保持t6狀態(tài)拉伸強(qiáng)度的同時(shí),具有優(yōu)良的抗應(yīng)力腐蝕性能.

研究了擠壓成型對(duì)lc4cs鋁合金棒材表面陽(yáng)極氧化膜微觀結(jié)構(gòu)的影響。采用金相顯微(om)技術(shù)、掃描電鏡(sem)和能譜分析(eds)等方法分析了鋁合金基體中合金相的種類(lèi)和分布、組織結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律以及陽(yáng)極氧化膜的表面及斷面形貌。研究發(fā)現(xiàn),試樣表面陽(yáng)極氧化膜的結(jié)構(gòu)特征與基體組織特征具有一致性?；w中的陽(yáng)極相和陰極相顆粒分別導(dǎo)致了氧化膜中孔洞和夾雜缺陷的產(chǎn)生,在擠壓變形中形成的析出相帶以及不完全再結(jié)晶組織是造成氧化膜中凹坑結(jié)構(gòu)和復(fù)雜網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)的主要原因。

通過(guò)固溶前退火溫度來(lái)調(diào)控2519a鋁合金棒材固溶時(shí)的再結(jié)晶狀態(tài),以獲得不同織構(gòu)組態(tài)。采用x射線衍射分析研究了2519a鋁合金棒材經(jīng)150、200、300和350℃退火1h后再經(jīng)535℃×2h固溶與直接經(jīng)535℃×2h固溶4種熱處理工藝對(duì)合金織構(gòu)和微觀組織的影響。結(jié)果表明:2519a鋁合金棒材直接經(jīng)535℃×2h固溶,擠壓棒材強(qiáng)的〈13〉織構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤?10〉再結(jié)晶織構(gòu),而經(jīng)上述4種溫度退火和535℃×2h固溶,織構(gòu)分別演變?yōu)椤?13〉,〈605〉,〈5110〉和〈7214〉織構(gòu)。退火后不固溶試樣〈111〉織構(gòu)和硬度值都保持不變。樣品固溶發(fā)生再結(jié)晶的〈110〉織構(gòu)與擠壓〈13〉織構(gòu)間可用40°〈111〉長(zhǎng)大理論解釋。

近日，山西華澤鋁電有限公司成功試生產(chǎn)了直徑為90mm的小規(guī)格鋁合金棒新產(chǎn)品。新產(chǎn)品的外觀質(zhì)量、內(nèi)部成分均達(dá)到廠家要求。截至目前，該廠可生產(chǎn)直徑90～446mm10種不同規(guī)格的合金棒產(chǎn)品，在同類(lèi)型企業(yè)中保持領(lǐng)先。該公司人員在市場(chǎng)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，直徑90mm的合金棒在市場(chǎng)上比較受歡迎，于是，公司在完成直徑為446mm的大規(guī)格合金棒生產(chǎn)任務(wù)后。

利用thermecmastor-z型熱加工模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)2d70鋁合金進(jìn)行等溫恒應(yīng)變速率壓縮試驗(yàn),獲得了不同變形溫度、不同應(yīng)變速率和不同真應(yīng)變下的流動(dòng)應(yīng)力數(shù)據(jù)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí),建立了具有bp算法的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),訓(xùn)練結(jié)束后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即成為2d70鋁合金的一個(gè)知識(shí)基的本構(gòu)關(guān)系模型。誤差分析表明,該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本構(gòu)關(guān)系模型具有較高的精度,可用于指導(dǎo)2d70鋁合金熱加工工藝的制定,并可用于2d70鋁合金熱變形過(guò)程的有限元模擬。

鋁及鋁合金棒每米重量表 直徑(毫 米) 理論重量(公斤/ 米) 直徑(毫 米) 理論重量(公斤/ 米) 直徑(毫 米) 理論重量(公斤/ 米) 直徑(毫 米) 理論重量(公斤/ 米) 52058160 2159170 62260180 2462190 72565200 2670210 82775220 2880230 93085240 3290250 103495260 35100265 1136105280 38110300 1240115320 1342120340 1445125350 1546130360 1648135380 1750140400 1852145 1955150

鎳銅合金棒材中心部位存在的縮孔、夾渣類(lèi)缺陷是棒材斷裂的主要因素,提出的超聲波探傷方法最大限度減少了橫波探傷的盲區(qū),提高了缺陷檢出率。

采用剛塑性有限元法分析鎢合金棒材無(wú)模流變成形變形區(qū)速度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及變形力。收斂條件采用總能量泛函收斂準(zhǔn)則、速度收斂準(zhǔn)則、節(jié)點(diǎn)力不平衡量收斂準(zhǔn)則的3個(gè)條件同時(shí)滿(mǎn)足的收斂判定。給出鎢合金棒材無(wú)模流變成形力能參數(shù)的數(shù)值解。變形力理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，相對(duì)誤差小于10％。