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搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响
1
作者 陈胜迁 郑志斌 +2 位作者 宋新华 唐辉 杨壹 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第8期168-176,共9页
通过光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸测试等研究了搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响。结果表明,经过搅拌摩擦加工后,合金中的富铁相和共晶硅由粗大的板条状转变成细小的颗粒状和短棒状。其中,富铁相的平均长... 通过光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸测试等研究了搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响。结果表明,经过搅拌摩擦加工后,合金中的富铁相和共晶硅由粗大的板条状转变成细小的颗粒状和短棒状。其中,富铁相的平均长度和长径比分别降低了96.5%和81.5%,细化效果优于共晶硅。T6处理后,富铁相和共晶硅发生了明显的圆整化和球化,基本消除了尖角、平直等轮廓,形状系数进一步提高。同时,富铁相中的Fe/Si比例降低,促进了富铁相类型的转变。随着固溶时间的延长,富铁相和共晶硅的长径比均略有降低,而富铁相的面积分数和长度略有降低,这是Fe、Si在基体中的溶解造成的。T6处理后,合金的强度显著提高,但塑性降低。当固溶时间为3 h时,合金的综合性能达到最佳,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到300 MPa、230 MPa和13.2%。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 AL-SI-FE合金 富铁相 微观组织演变 力学性能
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冷喷涂Ti-Al复合材料的搅拌摩擦加工改性研究 被引量：1
2
作者 刘杨 徐雅欣 李文亚 《表面技术》 北大核心 2025年第3期210-219,共10页
目的解决冷喷涂直接沉积钛铝金属间化合物时因金属颗粒硬脆而出现的沉积率极低或无法沉积等问题,针对增材制造钛铝合金的需求,采用冷喷涂和搅拌摩擦加工相结合的方法原位制备钛铝金属间化合物。方法采用纯铝板为冷喷涂基板,经冷喷涂沉积... 目的解决冷喷涂直接沉积钛铝金属间化合物时因金属颗粒硬脆而出现的沉积率极低或无法沉积等问题,针对增材制造钛铝合金的需求,采用冷喷涂和搅拌摩擦加工相结合的方法原位制备钛铝金属间化合物。方法采用纯铝板为冷喷涂基板,经冷喷涂沉积纯Ti、Al后得到预沉积体,对已沉积的Ti-Al复合材料进行不同参数的搅拌摩擦加工后制备出试样,并采用光镜、扫描电镜、X射线衍射、硬度测试对比研究不同处理状态复合材料的组织和性能。结果喷涂态沉积体并未形成Ti-Al金属间化合物。经FSP处理后,沉积体中形成了含有细小晶粒的Ti和Ti-Al金属间化合物复合组织。由XRD结果可知,FSP制备的金属间化合物为TiAl3,且复合材料中存在未反应的原始Ti颗粒。冷喷涂沉积体经热处理因Kirkendall效应会产生较大孔隙,但经FSP处理后组织致密,无明显孔隙,硬度显著提高到256HV,复合材料的组织得到细化。结论通过高压冷喷涂技术和搅拌摩擦加工原位制备了组织均匀且致密、内部结合良好的钛铝金属间化合物,并使用优化后的搅拌摩擦工艺参数完成了良好的钛铝金属间化合物的增材制造,达到试验预期要求。 展开更多
关键词 原位生成 TIAL复合材料 冷喷涂 搅拌摩擦加工 微观组织 力学性能
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搅拌摩擦加工对高硅铝合金组织演变及性能的优化
3
作者 孙永辉 姜涛 +4 位作者 徐振 于巍 李勇 赵红阳 王昭东 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第9期1483-1489,共7页
采用搅拌摩擦加工优化了Al-50Si合金的微观结构与性能。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及硬度测试等手段,系统地研究了加工道次对合金的组织演变及力学性能的影响。结果表明,经搅拌摩擦加工后,合金中的Si相由... 采用搅拌摩擦加工优化了Al-50Si合金的微观结构与性能。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及硬度测试等手段,系统地研究了加工道次对合金的组织演变及力学性能的影响。结果表明,经搅拌摩擦加工后,合金中的Si相由初始的板条状转变为均匀分布的球状,其平均尺寸由16.1μm降低至1.1μm,细化程度达93.2%。得益于剧烈塑性变形过程中细晶强化与位错强化的协同作用,合金的平均硬度由初始的190.73 HV提升至213.48 HV,提高了11.9%,表明搅拌摩擦加工能够有效改善高硅铝合金的微观组织和力学性能,同时该技术也为高性能电子封装材料的开发奠定了理论与实践基础。 展开更多
关键词 高硅铝合金 搅拌摩擦加工 微观组织 力学性能
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基于搅拌摩擦加工纯铝覆层的7075-T6铝合金FSW接头腐蚀控制
4
作者 杨宏 马伟跃 +3 位作者 麻彦龙 许惠斌 杨显 李凯 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期302-312,共11页
基于搅拌摩擦加工技术在7075-T6铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)接头表面引入一层纯铝覆盖层以改善其耐腐蚀性能。采用金相显微技术、电子背散射衍射(EBSD)技术等分析表征手段,对比研究纯铝覆层前后FSW接头的微观组织演变规律;采用腐蚀浸泡试... 基于搅拌摩擦加工技术在7075-T6铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)接头表面引入一层纯铝覆盖层以改善其耐腐蚀性能。采用金相显微技术、电子背散射衍射(EBSD)技术等分析表征手段,对比研究纯铝覆层前后FSW接头的微观组织演变规律;采用腐蚀浸泡试验和扫描振动电极技术(SVET)对比研究覆层前后FSW接头的局部腐蚀敏感性。结果表明:纯铝覆层处理没有引入新的腐蚀敏感区,同时降低了原始FSW接头中的残余应力,减小接头不同部位的组织差异,有效抑制7075-T6铝合金FSW接头在NaCl水溶液中的稳态局部腐蚀。纯铝覆层处理改善FSW接头耐腐蚀性能的根本原因在于,搅拌摩擦加工产生的热量通过覆层材料向接头内部传递,对原始FSW接头进行了局部热处理,进而从根本上提高了原始FSW接头的耐腐蚀性能。研究结果对优化FSW技术、提高铝合金FSW接头的可靠性有重要的参考意义。 展开更多
关键词 铝合金 搅拌摩擦焊 搅拌摩擦加工 覆层 耐蚀性能
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层间搅拌摩擦加工对电弧增材制造铝合金温度场与应力场影响研究
5
作者 刘莉 徐望辉 +3 位作者 刘锐哲 徐虎 黄永宪 董春林 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期177-186,共10页
目的针对电弧增材制造铝合金缺陷多、晶粒粗大、力学性能低的难题,采用电弧-搅拌摩擦加工复合增材制造的新工艺,研究层间搅拌摩擦加工对电弧增材制造铝合金温度场与应力场的影响。方法通过建立铝合金电弧(Wire and Arc Additive Manufac... 目的针对电弧增材制造铝合金缺陷多、晶粒粗大、力学性能低的难题,采用电弧-搅拌摩擦加工复合增材制造的新工艺,研究层间搅拌摩擦加工对电弧增材制造铝合金温度场与应力场的影响。方法通过建立铝合金电弧(Wire and Arc Additive Manufacturing,WAAM)-搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP)复合增材的热力耦合模型,对单独电弧增材制造和WAAM-FSP复合增材过程中的温度场和应力场进行对比,分析层间FSP对电弧增材制造铝合金温度场和应力场的影响。结果在WAAM过程中,2319铝合金最高温度达到1575℃;在堆积下一道次时,前一道增材层峰值温度超过2319铝合金的液相线,使增材层发生部分重熔。层间FSP使增材试样峰值温度由1575℃升高至1619℃,在第一层增材时,层间FSP使工件的温度升高至约395℃。后续电弧增材及层间FSP对已增材层产生的温升影响随层数的增加而降低。此外,引入层间FSP后,增材构件起弧端、基板与堆积层交界处的应力集中面积减小,使熔敷层内峰值应力值降低约20 MPa。结论层间搅拌摩擦加工可降低增材工件的冷却速度以及温度梯度,同时层间FSP过程中产生的热力耦合作用使增材构件中的应力分布更均匀,解决了增材件中应力集中的问题。 展开更多
关键词 铝合金 电弧-搅拌摩擦加工复合增材 数值模拟 温度场 应力场
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搅拌摩擦加工Fe_(40)Mn_(20)Co_(20)Cr_(15)Si_5高熵合金微观组织和拉伸性能 被引量：1
6
作者 向亚婷 王文 +3 位作者 刘艺 韩鹏 林佳 王快社 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期261-267,共7页
通过搅拌摩擦加工(FSP)技术制备了具有细晶组织的Fe_(40)Mn_(20)Co_(20)Cr_(15)Si_(5)高熵合金(CS-HEA),研究了细晶CS-HEA的微观组织和拉伸性能,并将其与铸态CS-HEA的微观组织和拉伸性能进行了对比。结果表明,与铸态CS-HEA相比,FSP后,细... 通过搅拌摩擦加工(FSP)技术制备了具有细晶组织的Fe_(40)Mn_(20)Co_(20)Cr_(15)Si_(5)高熵合金(CS-HEA),研究了细晶CS-HEA的微观组织和拉伸性能,并将其与铸态CS-HEA的微观组织和拉伸性能进行了对比。结果表明,与铸态CS-HEA相比,FSP后,细晶CS-HEA的微观组织致密均匀,平均晶粒尺寸细化至3.1μm,同时FCC相比例提高至96%。细晶CS-HEA的屈服强度、抗拉强度和伸长率相比于铸态CS-HEA分别提高了194%、188%和195%,分别从179 MPa、496 MPa和19%提高至347 MPa、930 MPa和37%。这归因于FSP后CS-HEA的晶粒显著细化以及CS-HEA中高比例的FCC相在拉伸过程中发生了FCC→HCP相变,拉伸变形后FCC相比例从96%降低至53%,诱发了相变诱发塑性效应,持续为变形提供加工硬化。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 高熵合金 相变诱发塑性 微观组织 拉伸性能
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双道次搅拌摩擦加工AZ31B镁合金微观组织与力学性能分析
7
作者 锁伟 顾帛坤 +1 位作者 邱中浩 许楠 《热加工工艺》 北大核心 2025年第16期182-186,共5页
对6 mm厚AZ31B镁合金板材进行单道次和双道次搅拌摩擦加工(FSP),采用光学显微镜、电子背散射衍射技术、显微硬度测试和拉伸试验对搅拌区的微观组织和力学性能进行研究。结果表明:由于连续动态再结晶和不连续动态再结晶的共同作用,搅拌... 对6 mm厚AZ31B镁合金板材进行单道次和双道次搅拌摩擦加工(FSP),采用光学显微镜、电子背散射衍射技术、显微硬度测试和拉伸试验对搅拌区的微观组织和力学性能进行研究。结果表明:由于连续动态再结晶和不连续动态再结晶的共同作用,搅拌区的晶粒尺寸均显著细化。与单道次相比,双道次FSP搅拌区的晶粒尺寸略微增大,小角度晶界比例升高,且平均施密特因子值明显降低。晶界强化是提高搅拌区强度的主要因素。较低的施密特因子值使基面滑移难以启动,拉伸过程中产生的孪晶和位错的交互作用使断后伸长率明显提高,因此,AZ31B镁合金双道次FSP搅拌区表现出较好的强塑性匹配。 展开更多
关键词 镁合金 搅拌摩擦加工 动态再结晶 微观组织 力学性能
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多道次搅拌摩擦加工制备生物可降解β-TCP/WE43复合材料
8
作者 滕杰 王昕 +2 位作者 苏金龙 蒋福林 傅定发 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期186-194,共9页
通过多道次搅拌摩擦加工(MP-FSP)制备了医用可降解β-TCP/WE43复合材料,通过金相、扫描电子显微镜和能谱分析对β-TCP/WE43复合材料的显微组织进行了表征,并对该复合材料的力学性能、耐蚀性能和腐蚀摩擦磨损性能进行了测试分析.研究结... 通过多道次搅拌摩擦加工(MP-FSP)制备了医用可降解β-TCP/WE43复合材料,通过金相、扫描电子显微镜和能谱分析对β-TCP/WE43复合材料的显微组织进行了表征,并对该复合材料的力学性能、耐蚀性能和腐蚀摩擦磨损性能进行了测试分析.研究结果表明,在三道次搅拌摩擦加工后,β-TCP颗粒在镁基体中分散性较好,且搅拌区晶粒细小.多道次搅拌摩擦加工可以有效改善β-TCP颗粒在镁基体内的分布和细化晶粒,从而同时提高复合材料的机械性能、耐蚀性能和耐腐蚀磨损性能.该研究结果可为生物降解的镁基植入物的开发提供重要指导. 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 镁基复合材料 Β-TCP 生物可降解 腐蚀 摩擦磨损
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搅拌摩擦加工调控Mg-5Zn-0.6Zr合金耐蚀性的研究 被引量：2
9
作者 龙飞 刘瞿 +3 位作者 朱艺星 周梦然 陈高强 史清宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期151-156,共6页
作为一种储量足、比强度和比模量高的轻质结构材料和功能材料,镁的应用前景十分广阔,然而镁的耐蚀性不佳严重限制了其应用范围,较大尺寸的沉淀相导致的电偶腐蚀是镁合金耐蚀性不佳的重要原因。本工作选取铸态Mg-5Zn-0.6Zr合金作为研究对... 作为一种储量足、比强度和比模量高的轻质结构材料和功能材料,镁的应用前景十分广阔,然而镁的耐蚀性不佳严重限制了其应用范围,较大尺寸的沉淀相导致的电偶腐蚀是镁合金耐蚀性不佳的重要原因。本工作选取铸态Mg-5Zn-0.6Zr合金作为研究对象,对该合金进行了搅拌摩擦加工处理,并对搅拌摩擦加工前后合金的组织结构和电化学性能进行了检测分析。结果表明,搅拌摩擦加工处理后的Mg-5Zn-0.6Zr合金形成了较强的(0001)基面织构,且大部分区域位错密度较低,晶粒尺寸从66.4μm细化到1.6μm,沉淀相发生了一定程度的破碎和弥散分布,在3.5%(下文如无特别说明,均指质量分数)NaCl水溶液中开路电位下的腐蚀电流密度由38.3μA/cm^(2)降至17.0μA/cm^(2),极化电阻由48.98Ω·cm^(2)提升至197.02Ω·cm^(2)。研究表明,搅拌摩擦加工可以有效提高镁合金的耐蚀性。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 镁合金 耐蚀性 动态再结晶
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水下搅拌摩擦加工CoCrFeNiMn高熵合金微观组织及力学性能 被引量：4
10
作者 张宇烨 韩鹏 +2 位作者 王文 叶东明 王快社 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期86-90,共5页
采用水下搅拌摩擦加工(UFSP)技术制备了细晶CoCrFeNiMn高熵合金,研究了细晶CoCrFeNiMn高熵合金的微观组织和力学性能。结果表明,经UFSP处理后,CoCrFeNiMn高熵合金试样的平均晶粒尺寸由母材的110μm细化至2.6μm,细晶内部出现大量孪晶,... 采用水下搅拌摩擦加工(UFSP)技术制备了细晶CoCrFeNiMn高熵合金,研究了细晶CoCrFeNiMn高熵合金的微观组织和力学性能。结果表明,经UFSP处理后,CoCrFeNiMn高熵合金试样的平均晶粒尺寸由母材的110μm细化至2.6μm,细晶内部出现大量孪晶,沿晶界析出少量BCC相。晶粒细化和BCC相的析出将细晶CoCrFeNiMn高熵合金的平均显微硬度由150 HV提高至310 HV,抗拉强度由349 MPa提高至938 MPa,分别达到母材的206%和269%。同时,孪晶协调了拉伸变形过程中试样应力的均匀分配,缓解了应力集中的出现。因此,细晶CoCrFeNiMn高熵合金表现出良好的伸长率。 展开更多
关键词 水下搅拌摩擦加工 高熵合金 动态再结晶 微观组织 力学性能
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水下搅拌摩擦加工Ti-15-3合金的组织及超塑性变形
11
作者 倪立锦 王文 +3 位作者 韩鹏 乔柯 强凤鸣 王快社 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期59-63,共5页
采用水下搅拌摩擦加工技术制备细晶Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn(Ti-15-3)合金。通过电子背散射衍射对搅拌区(stirring zone,SZ)晶粒细化机制进行分析。用电子万能试验机对SZ试样进行超塑性拉伸。结果表明:SZ高角度晶界比例为74.5%,平均晶粒尺寸... 采用水下搅拌摩擦加工技术制备细晶Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn(Ti-15-3)合金。通过电子背散射衍射对搅拌区(stirring zone,SZ)晶粒细化机制进行分析。用电子万能试验机对SZ试样进行超塑性拉伸。结果表明:SZ高角度晶界比例为74.5%,平均晶粒尺寸为1.8μm,主要的晶粒细化机制为连续动态再结晶;在变形温度为675℃,应变率为3×10^(-4)s^(-1)时,SZ试样的伸长率达到了465%,为超塑性,主要变形机制为晶界滑移,同时伴随连续动态再结晶和β→α相变。 展开更多
关键词 水下搅拌摩擦加工 TI-15-3合金 显微组织 超塑性 晶界滑移
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搅拌摩擦加工对AZ31镁合金腐蚀行为的影响
12
作者 刘刚 周元森 +3 位作者 张林 闫基森 张玺 解芳 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第2期52-61,共10页
为了探究搅拌摩擦加工对AZ31镁合金腐蚀性能的影响,采用体视镜、光学显微镜、接触角测量仪、电化学工作站等设备研究了AZ31母材与不同工艺参数下FSP-AZ31在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:在转速800~1200 r/min、加工速度80~12... 为了探究搅拌摩擦加工对AZ31镁合金腐蚀性能的影响,采用体视镜、光学显微镜、接触角测量仪、电化学工作站等设备研究了AZ31母材与不同工艺参数下FSP-AZ31在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:在转速800~1200 r/min、加工速度80~120 mm/min范围内,FSP-AZ31与母材腐蚀机制均为点蚀。与母材相比,FSP-AZ31点蚀程度较轻,自腐蚀电流密度减小,阻抗增大,FSP均能够提高AZ31镁合金的耐腐蚀性能。当加工速度为100 mm/min时,随着旋转速度增大,FSP-AZ31自腐蚀电流密度不断减小,耐腐蚀性能不断提升。试样在旋转速度为1200 r/min时自腐蚀电流密度达到最小值9.2×10^(-5)A·cm^(-2)。当旋转速度为1000 r/min时,随着加工速度减小,FSP-AZ31自腐蚀电流密度不断减小,耐腐蚀性能不断提升。在加工速度为80 mm/min时试样的自腐蚀电流密度达到最小,其值为7.6×10^(-5)A·cm^(-2)。相比AZ31镁合金,1000 r/min和80 mm/min条件下FSP-AZ31的接触角由29.703°上升至58.448°。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 AZ31镁合金 工艺参数 接触角 耐腐蚀性能
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搅拌摩擦加工增强LA103Z镁锂合金超塑性 被引量：2
13
作者 宋文杰 辛彬彬 +3 位作者 贺帅 吴宗育 杨光 李誉之 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期763-776,共14页
利用搅拌摩擦加工(FSP)对热轧态LA103Z镁锂合金板材进行改性,研究了FSP-LA103Z合金在温度为200~350℃、应变速率为5×10^(−4)~1×10^(−2)s^(−1)时的超塑性变形行为,揭示了FSP-LA103Z合金的超塑性变形机制。结果表明:当在温度为... 利用搅拌摩擦加工(FSP)对热轧态LA103Z镁锂合金板材进行改性,研究了FSP-LA103Z合金在温度为200~350℃、应变速率为5×10^(−4)~1×10^(−2)s^(−1)时的超塑性变形行为,揭示了FSP-LA103Z合金的超塑性变形机制。结果表明:当在温度为300℃、应变速率为1×10^(−3)s^(−1)时,FSP-LA103Z合金的伸长率约为430%,曲线为流变应力稳定型,该条件下的应变速率敏感系数m为0.55。在FSP-LA103Z合金的超塑性变形过程中,β-Li晶粒长大并重新排列,其晶界扭曲畸变;α-Mg相经析出、断裂、长大,呈等轴状或球状在晶界均匀分布,部分重新聚合;AlLi相的固溶析出促进位错滑移从而协调晶内变形。在变形前期,β-Li主导变形,细小α-Mg抑制β-Li生长。在变形后期,α-Mg主导变形,β-Li晶粒沿着拉伸方向规律排布,使得β/β界面阻力增大不利于变形。此时,FSP-LA103Z合金主要由α/β界面滑移及α-Mg晶粒转动协调变形,随着空洞的形核、长大、合并,最终导致板材断裂。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 超塑性 变形行为 应变速率敏感系数 变形机制 晶界滑动
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搅拌摩擦加工CuCr30合金微观组织及电弧烧蚀性能研究 被引量：1
14
作者 谢海瑞 刘强 +3 位作者 王文 张宇烨 张婷 王快社 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期91-96,共6页
首次采用搅拌摩擦加工(FSP)对CuCr30合金进行了加工,对比研究了FSP前后CuCr30合金的微观组织和电弧烧蚀性能。结果表明,母材中,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别为3.56~34.16μm和4.77~32.36μm;FSP后,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别细化为40~500 nm和50... 首次采用搅拌摩擦加工(FSP)对CuCr30合金进行了加工,对比研究了FSP前后CuCr30合金的微观组织和电弧烧蚀性能。结果表明,母材中,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别为3.56~34.16μm和4.77~32.36μm;FSP后,Cu、Cr两相晶粒尺寸分别细化为40~500 nm和50~329 nm。经过30次和100次击穿实验后,FSP试样的质量损失比母材分别降低了77.8%和39.2%。击穿100次后,母材和FSP试样的烧蚀面积分别为6.91和8.01 mm^(2),表明FSP试样中细化的Cr相分散了电弧能量,使得烧蚀区域均匀、分散,从而提高了CuCr30合金的电弧烧蚀性能。 展开更多
关键词 CuCr30合金 搅拌摩擦加工 微观组织 电弧烧蚀性能
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汽车用铝合金在搅拌摩擦加工下的组织改性与力学性能分析 被引量：1
15
作者 高亚男 张全逾 +1 位作者 魏彦杰 郑镭 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期200-205,共6页
探讨了搅拌摩擦加工对汽车用YL112铝合金显微组织和力学性能的影响。结果显示,经搅拌摩擦加工后, YL112铝合金的孔隙率明显降低, α-Al内部的树枝状结构遭受严重破坏, YL112铝合金中较大的第二相粒子和针状Si相得到有效分解。分解后的... 探讨了搅拌摩擦加工对汽车用YL112铝合金显微组织和力学性能的影响。结果显示,经搅拌摩擦加工后, YL112铝合金的孔隙率明显降低, α-Al内部的树枝状结构遭受严重破坏, YL112铝合金中较大的第二相粒子和针状Si相得到有效分解。分解后的产物在搅拌摩擦加工的熔核区域均匀重分布,进而使YL112铝合金的微观结构得到细化。此外,搅拌摩擦加工显著提升了YL112铝合金的抗拉强度及断后伸长率。在低延展性及高孔隙率存在的区域, YL112铝合金容易发生断裂,而经过搅拌摩擦加工处理, YL112铝合金的微观组织被重组改善,最终展现出更优异的综合力学性能。 展开更多
关键词 YL112铝合金 搅拌摩擦加工 显微组织 综合力学性能
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搅拌铸造结合搅拌摩擦加工制备不同体积分数SiC_(p)/Al复合材料的摩擦磨损行为
16
作者 谭东 付康习 +2 位作者 张士琦 夏少华 昝宇宁 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期53-60,共8页
采用搅拌铸造结合搅拌摩擦加工方法制备了SiC颗粒体积分数分别为20%,25%,30%的SiC_(p)/Al复合材料,研究了复合材料的显微组织和力学性能,并基于市域列车的实际运行工况(制动压力0.57,0.67,0.72MPa)设计摩擦磨损试验,研究了不同复合材料... 采用搅拌铸造结合搅拌摩擦加工方法制备了SiC颗粒体积分数分别为20%,25%,30%的SiC_(p)/Al复合材料,研究了复合材料的显微组织和力学性能,并基于市域列车的实际运行工况(制动压力0.57,0.67,0.72MPa)设计摩擦磨损试验,研究了不同复合材料的摩擦磨损行为。结果表明:所得SiC_(p)/Al复合材料均组织致密,无裂纹和气孔缺陷,SiC颗粒均匀分布在铝合金基体中,无团聚现象;复合材料的抗拉强度、断后伸长率和硬度均满足制动盘行业标准要求,随SiC颗粒体积分数的增加,抗拉强度变化幅度较小,断后伸长率呈降低趋势,硬度呈升高趋势;当SiC颗粒体积分数为25%和30%时,复合材料的平均摩擦因数稳定在0.3~0.5,满足市域列车高速制动要求,磨损表面未发现明显的犁沟和分层,表面形成了完整的摩擦膜,但是SiC颗粒体积分数为30%的复合材料对偶闸片的磨损量较高,且在0.57MPa制动压力下的摩擦稳定系数较低,摩擦副的匹配性差;当SiC颗粒体积分数为20%时,最大平均摩擦因数大于0.55,磨损表面犁沟和分层现象明显,磨粒磨损严重,最大犁沟深度达到45μm,无法满足市域列车高速制动要求。 展开更多
关键词 SiC颗粒体积分数 铝基复合材料 搅拌摩擦加工 摩擦磨损 高速制动
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搅拌摩擦加工铸态铝铁合金的显微组织 被引量：15
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作者 王快社 林兆霞 +2 位作者 周龙海 孔亮 王文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1270-1275,共6页
采用普通熔铸法制备含铁3%（质量分数）的铝铁二元合金,研究多道次往复搅拌摩擦加工（Friction stir processing,FSP）对合金显微组织的影响。结果表明：进行1~3道次往复FSP后,各道次加工区组织不均匀;随着加工道次的增加,组织均匀细化... 采用普通熔铸法制备含铁3%（质量分数）的铝铁二元合金,研究多道次往复搅拌摩擦加工（Friction stir processing,FSP）对合金显微组织的影响。结果表明：进行1~3道次往复FSP后,各道次加工区组织不均匀;随着加工道次的增加,组织均匀细化程度增大。合金铸态组织由α-Al和粗大针状Al3Fe相组成,经3道次FSP后,搅拌区组织明显细化。原始铸态组织转变为细小等轴的再结晶晶粒,尺寸为2~5μm,并且部分晶粒中出现层错;粗大的Al3Fe针状相被破碎成长度小于1μm的细小粒状,弥散分布在铝基体晶界和晶粒内部,细化的Al3Fe粒子呈现孪晶结构。 展开更多
关键词 铝铁合金 Al3Fe相 显微组织 搅拌摩擦加工
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搅拌针形状对搅拌摩擦加工制备CNTs/铝基复合材料均匀性的影响 被引量：15
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作者 李文龙 夏春 +1 位作者 邢丽 柯黎明 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期75-78,84,共5页
采用搅拌摩擦加工技术(FSP)制备碳纳米管增强铝基(CNTs/Al)复合材料,研究了搅拌针形状对复合材料均匀性的影响。结果表明:搅拌针形状影响到塑化材料的迁移路径和程度,导致复合材料宏观形貌和均匀性发生变化。相比柱形,锥形搅拌针周围金... 采用搅拌摩擦加工技术(FSP)制备碳纳米管增强铝基(CNTs/Al)复合材料,研究了搅拌针形状对复合材料均匀性的影响。结果表明:搅拌针形状影响到塑化材料的迁移路径和程度,导致复合材料宏观形貌和均匀性发生变化。相比柱形,锥形搅拌针周围金属温度高,挤压区易于扩张,抽吸-挤压效应较强,形成的中心区面积大且均匀性较好;双螺纹搅拌针由于在板材上下两端形成两个材料迁移通道,挤压区相互重叠,材料混合程度加强,中心区CNTs分布均匀性最好。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 CNTS 铝基复合材料 搅拌针形状 均匀性
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搅拌摩擦加工技术研究进展 被引量：18
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作者 武佳蕾 王快社 +1 位作者 周龙海 王文 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第9期150-153,共4页
搅拌摩擦加工是一种新型固相加工技术。本文主要介绍了搅拌摩擦加工技术的基本原理及其在材料微观结构改性、制备细晶超塑性材料和金属基复合材料方面的研究进展,并展望了其发展前景。
关键词 搅拌摩擦加工 微观结构改性 超塑性 金属基复合材料
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搅拌摩擦加工原位反应制备Al_3Ti-Al表面复合层 被引量：8
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作者 钱锦文 李京龙 +2 位作者 熊江涛 张赋升 林鑫 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期61-64,共4页
通过在铝合金1100-H14表面加工矩形凹槽并添加微米级钛粉再进行搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)的方法,在铝合金表面获得Al3Ti-Al复合层.采用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)以及X射线衍射(XRD)对表面复合层微观结构及相组成... 通过在铝合金1100-H14表面加工矩形凹槽并添加微米级钛粉再进行搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)的方法,在铝合金表面获得Al3Ti-Al复合层.采用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)以及X射线衍射(XRD)对表面复合层微观结构及相组成进行了分析,并对复合层的显微硬度进行了检测.结果表明,在FSP强烈的热、力耦合作用下,钛粉产生了碎化,破碎后的钛颗粒与铝产生快速原位反应,生成微米和亚微米级Al3Ti颗粒,残留的钛颗粒和细小的Al3Ti颗粒一同均匀地分布于铝合金基体中,从而使得铝合金表面的硬度得到提高,其平均值达到了71.39HV,为基体硬度的2.1倍. 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 原位反应 表面复合层 显微硬度
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