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基于高温扭转方法制备6061铝合金/304不锈钢层状复合材料的组织及性能 被引量:3
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作者 陈宇强 张浩 +6 位作者 黄浩 张文涛 谢功园 刘文辉 潘素平 宋宇峰 刘阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期6167-6173,共7页
金属层状复合材料因兼具各金属组元的优良性能是目前材料界研究的热点。本工作利用高温扭转方法开发了一种新型多层金属复合材料的成型工艺,并通过力学拉伸性能测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)分析,探究了不同... 金属层状复合材料因兼具各金属组元的优良性能是目前材料界研究的热点。本工作利用高温扭转方法开发了一种新型多层金属复合材料的成型工艺,并通过力学拉伸性能测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)分析,探究了不同扭转工艺对6061铝合金/304不锈钢层状复合材料组织和性能的影响。实验结果显示,在1080~2160°的扭转角度范围内,随着扭转角度增加,6061铝合金/304不锈钢复合材料的抗拉强度(σth)下降,伸长率(δ)显著提高,且界面结合效果越来越好。在保持扭转力的条件下进行0~60 min的保温处理,复合材料的σth和δ随着保温时间的延长没有明显变化,但结合界面中金属原子之间的相互扩散效果更加显著,界面处的应力集中也显著降低。经1080°扭转成型后,复合材料的σth为333.4 MPa,δ为77.3%,均高于该复合材料的理论计算值,这可能与该复合材料扭转成型过程中的组织细化以及其独特的螺旋型结构有关。 展开更多
关键词 高温扭转 层状复合材料 6061铝合金/304不锈钢
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304不锈钢/5052铝合金软钎焊用钎剂及钎料研究
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作者 刘雅佳 薛忠明 +2 位作者 杜会桥 黄宁 陈树海 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期81-89,共9页
目的通过设计不同成分配比的钎剂和钎料,分别对Sn-Zn钎料在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿性进行分析,优化钎剂及钎料成分,以实现304不锈钢/5052铝合金异种金属的软钎焊。方法选取不同NaF含量的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助Sn-20Zn... 目的通过设计不同成分配比的钎剂和钎料,分别对Sn-Zn钎料在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿性进行分析,优化钎剂及钎料成分,以实现304不锈钢/5052铝合金异种金属的软钎焊。方法选取不同NaF含量的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助Sn-20Zn钎料润湿304不锈钢和5052铝合金,以Sn-20Zn在基底金属表面的润湿铺展面积为判断依据,获得最佳钎剂成分配比。采用最佳钎剂成分配比的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助不同配比的Sn-Zn钎料润湿304不锈钢和5052铝合金,对Sn-Zn钎料的成分进行优化。结果随着钎剂中NaF含量的增加,Sn-20Zn在304不锈钢表面的润湿铺展面积逐渐减小,在5052铝合金表面的润湿铺展面积先增大后减小,且当NaF含量(质量分数)为2%时,润湿铺展面积最大,综合考虑,其最佳钎剂成分为88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF。在采用88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF钎剂辅助钎焊的基础上,当Zn含量(质量分数)为10%时,Sn-10Zn在较低的加热温度下不能在5052铝合金表面实现润湿,除此之外,Sn-20Zn、Sn-30Zn、Sn-40Zn和Sn-50Zn均能很好地在304不锈钢和5052铝合金表面实现润湿。结论采用ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF反应型钎剂实现了Sn-20Zn、Sn-30Zn、Sn-40Zn和Sn-50Zn在300~390℃温度范围内在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿,最佳钎剂成分配比为88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF。 展开更多
关键词 304不锈钢 5052铝合金 Sn-Zn钎料 钎剂 软钎焊 润湿性
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304不锈钢和5083铝合金在模拟城市地下空间环境中的腐蚀行为对比 被引量:2
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作者 刘璇 邵晓峰 +5 位作者 高瑾 李永红 胡添奇 梁帅 宋嘉良 肖葵 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期287-294,317,共9页
目的研究对比了304不锈钢与5083铝合金在模拟武汉地下空间环境条件下的腐蚀行为。方法在对武汉工况调研的基础上,设计了符合地下环境特点的室内加速试验谱,包括循环盐雾试验和湿热试验等,以一个加速周期模拟实际服役环境中1 a的腐蚀量;... 目的研究对比了304不锈钢与5083铝合金在模拟武汉地下空间环境条件下的腐蚀行为。方法在对武汉工况调研的基础上,设计了符合地下环境特点的室内加速试验谱,包括循环盐雾试验和湿热试验等,以一个加速周期模拟实际服役环境中1 a的腐蚀量;利用扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜等方法分析了304不锈钢与5083铝合金的表面形貌、腐蚀产物成分和腐蚀动力学等。结果根据模拟武汉地下空间环境设计的加速试验,经过5个循环周期后,不锈钢与铝合金均在局部发生不同程度的点蚀,5083铝合金表面钝化膜被破坏,腐蚀产物堆积,而304不锈钢腐蚀轻微。根据拟合结果,不锈钢最大点蚀深度与腐蚀时间时间符合指数函数关系D_(1)=7.637+1.212e^(0.517t),形成的腐蚀坑小而深;铝合金符合幂函数关系D_(2)=11.75t^(0.699),主要形成宽而浅的腐蚀坑,其宽深比逐渐增加。结论随着服役时间的延长,304不锈钢在模拟城市地下空间环境中的点蚀深度发展较5083铝合金更快,304不锈钢的点蚀率受地下运行环境的影响逐年增加,而5083铝合金局部腐蚀放缓。 展开更多
关键词 304不锈钢 5083铝合金 地下环境 点蚀 腐蚀行为 环境谱
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LD30铝合金与304不锈钢低温钎焊润湿性研究 被引量:2
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作者 熊欢 曲文卿 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期619-624,共6页
采用LD30铝合金与304不锈钢低温钎焊工艺进行润湿性研究。通过润湿性研究对比,选用了60Sn-40Pb、Sn-3.5Ag和35Sn-40Pb-25Bi 3种适用于LD30铝合金和304不锈钢的低熔点钎料,并针对每种钎料选取与之相匹配的钎剂。分析了接头的微观组织、... 采用LD30铝合金与304不锈钢低温钎焊工艺进行润湿性研究。通过润湿性研究对比,选用了60Sn-40Pb、Sn-3.5Ag和35Sn-40Pb-25Bi 3种适用于LD30铝合金和304不锈钢的低熔点钎料,并针对每种钎料选取与之相匹配的钎剂。分析了接头的微观组织、化合物相成分和X射线探伤。结果表明:60Sn-40Pb和35Sn-40Pb-25Bi与H3PO4组合在304不锈钢上润湿性很好;不锈钢与镀镍层铝合金钎焊试验时,60Sn-40Pb和35Sn-40Pb-25Bi与50%H3PO4+50%乙二醇组合润湿性很好;Sn-3.5Ag钎料润湿性相对较差。 展开更多
关键词 LD30铝合金 304不锈钢 润湿性 低温钎焊 钎料
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厚度主导铝合金表面304不锈钢涂层组织结构及性能的演变行为 被引量:1
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作者 成波 张新懿 +5 位作者 李文生 李旭强 张婷 马拉特·别洛茨科夫斯基 乌拉吉米尔·赛纽特 维克多·卓尼克 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期225-236,共12页
目的 评价不同沉积厚度对铝合金基体上304不锈钢涂层综合性能的影响。方法 采用超音速火焰喷涂在铝合金表面制备3种不同厚度(200、600、1 000μm)的304不锈钢涂层。利用附带能谱的扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计、纳... 目的 评价不同沉积厚度对铝合金基体上304不锈钢涂层综合性能的影响。方法 采用超音速火焰喷涂在铝合金表面制备3种不同厚度(200、600、1 000μm)的304不锈钢涂层。利用附带能谱的扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计、纳米压痕仪、液压式万能试验机以及摩擦磨损试验机,研究涂层的微观结构、物相组成、残余应力、硬度分布、弹性模量、结合强度、弯曲性能和摩擦学行为。结果 304不锈钢涂层组织均匀、无裂纹,与基体结合良好。涂层主要由奥氏体相组成,其余为少量铁素体相和氧化物,且涂层中奥氏体晶粒相比粉末中发生晶粒细化。随着涂层厚度的增加,涂层孔隙率(C200≈0.5%、C600≈2.5%、C1000≈4.3%)、氧含量(C200≈2.4%、C600≈3.1%、C1000≈4.2%)增加,涂层残余压应力减小,显微硬度、弹性模量和结合强度均呈下降趋势;但涂层断裂刚度与其厚度成正比,断裂时裂纹主要沿未熔颗粒边界和氧化物聚集区域萌生和扩展。在干摩擦条件下,304不锈钢涂层的摩擦系数约为0.6,与铝合金相比,摩擦过程更加稳定,耐磨性提高3倍。随着涂层厚度的增加,涂层摩擦系数稳定性降低,磨损率增大,磨损机制以疲劳磨损和犁沟磨损为主。结论 与304不锈钢粉末相比,晶粒细化和残余压应力的存在致使涂层整体硬度提升。然而,随着涂层厚度增加,涂层中缺陷的增多以及残余压应力的减小又降低了涂层的综合性能。涂层断裂刚度与其断裂能有关,厚涂层体系具有更大的等效抗弯刚度。 展开更多
关键词 铝合金 304不锈钢涂层 超音速火焰 残余应力 三点弯曲 摩擦学性能
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异种材料不锈钢和铝合金焊接技术研究及应用
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作者 杨林杰 邹建军 +6 位作者 祁小娟 张婷 郭家宁 刘馨 马洪涛 黄志民 袁溟 《热加工工艺》 北大核心 2024年第15期27-30,34,共5页
应急放试验工装采用异种材料304不锈钢和6061铝合金焊接而成。在采用熔钎焊工艺焊接时,由于这两种材料的化学成分不同以及熔点的差异,在焊缝中形成多种Fe-Al脆性金属间化合物以及共晶体混合组织,导致出现严重的裂纹和气孔缺陷。本文进行... 应急放试验工装采用异种材料304不锈钢和6061铝合金焊接而成。在采用熔钎焊工艺焊接时,由于这两种材料的化学成分不同以及熔点的差异,在焊缝中形成多种Fe-Al脆性金属间化合物以及共晶体混合组织,导致出现严重的裂纹和气孔缺陷。本文进行了304不锈钢/6061铝合金对接和T形结构的焊接工艺研究。首先在304不锈钢侧采用铝铁青铜材料焊接制作中间过渡层,然后采用ER5356焊丝对6061铝合金和过渡层进行焊接,从而使钢和铝之间相互熔合。采用交流方波TIG焊和合适的焊接参数,控制钢和铝异种材料焊接过程中脆性金属间化合物及共晶体混合组织的形成,解决了不锈钢和铝合金异种材料无法熔融焊接的问题。所得到的焊缝力学性能优良,该工艺已成功用于应急放试验工装的焊接加工制造中。 展开更多
关键词 304不锈钢 6061铝合金 铝铁青铜 脆性金属间化合物
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建筑用不绣钢与铝合金的异质搅拌摩擦焊研究 被引量:1
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作者 王美芬 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第5期194-195,199,共3页
采用单面对接焊,进行了建筑用304L不锈钢与5083铝合金的异质搅拌摩擦焊试验,并进行了宏观形貌、X光无损探伤、显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明,异质搅拌摩擦焊接头的室温抗拉强度达248 MPa,分别是5083铝合金和304L不锈钢母材... 采用单面对接焊,进行了建筑用304L不锈钢与5083铝合金的异质搅拌摩擦焊试验,并进行了宏观形貌、X光无损探伤、显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明,异质搅拌摩擦焊接头的室温抗拉强度达248 MPa,分别是5083铝合金和304L不锈钢母材室温抗拉强度的92%、47%;接头的室温伸长率达11%,分别是5083铝合金和304L不锈钢母材室温伸长率的92%、26%。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 异质焊接 304L不锈钢 5083铝合金
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PEEK与不同材料配副时的干摩擦磨损性能研究 被引量:4
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作者 陈威 贾鑫 +1 位作者 邹辛祺 文怀兴 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期114-120,133,共8页
为选择与聚醚醚酮(PEEK)匹配良好的配副材料以适应干摩擦苛刻工况,利用销盘式摩擦试验机,对PEEK与Si3N4陶瓷、2507不锈钢、6061铝合金配副的干摩擦磨损性能进行研究。结果表明:3种摩擦副的摩擦因数和磨损率均随滑动速度的增大而增大;当P... 为选择与聚醚醚酮(PEEK)匹配良好的配副材料以适应干摩擦苛刻工况,利用销盘式摩擦试验机,对PEEK与Si3N4陶瓷、2507不锈钢、6061铝合金配副的干摩擦磨损性能进行研究。结果表明:3种摩擦副的摩擦因数和磨损率均随滑动速度的增大而增大;当PEEK与陶瓷材料配副时摩擦因数最大,PEEK表面犁削效应显著,磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主;当PEEK与2507不锈钢和6061铝合金配副时,犁削效应有所削弱,摩擦界面发生物质转移并形成黏附层,摩擦表面较为光滑,摩擦因数较低。研究表明,在干摩擦条件下,PEEK与6061铝合金配副在低转速下表现出更好的摩擦磨损性能,PEEK与2057不锈钢配副在高转速下的摩擦学性能更加出色。 展开更多
关键词 聚醚醚酮 Si_(3)N_(4)陶瓷 6061铝合金 2507不锈钢 干摩擦
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