汽车轻量化用铝合金材料及应用技术的研究 被引量：48

1

作者 刘贞山 李英东 +5 位作者 赵经纬 傅垒 李利 余康才 毛晓东 赵丕植 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期786-795,807,共11页

通过铝合金的应用实现汽车轻量化是节能减排的有效手段之一,国内汽车公司长期依靠进口铝合金汽车板,从成本、效率方面影响了汽车轻量化的进程,铝合金汽车板的国产化及应用技术的研究开发对推动我国汽车、特别是新能源汽车的轻量化至关... 通过铝合金的应用实现汽车轻量化是节能减排的有效手段之一,国内汽车公司长期依靠进口铝合金汽车板,从成本、效率方面影响了汽车轻量化的进程,铝合金汽车板的国产化及应用技术的研究开发对推动我国汽车、特别是新能源汽车的轻量化至关重要。总结了5XXX、6XXX和7XXX系铝合金汽车板材及应用技术的研究成果,重点围绕中铝材料应用研究院开展的合金成分-工艺-金属组织-基本性能及应用性能的关联性研究进行系统总结,包括:覆盖件外板用6XXX系铝合金板材的包边性能与晶粒组织、漆刷线与织构、烤漆强化效果与团簇的关联性;覆盖件内板用5XXX系铝合金板材的屈服强度与晶粒尺寸的Hall-Petch关系、吕德斯带与金属组织的关系;结构件用热成形铝合金板材及相关热成形技术;铝合金汽车板成形极限的预测与冲压成形模拟仿真技术;自冲铆连接过程模拟仿真技术;磷化、锆薄膜化、硅烷化表面处理技术。希望为铝合金汽车板的国产化及进一步提升铝合金汽车板的性能提供参考。 展开更多

关键词 覆盖件外板用6XXX系铝合金 覆盖件内板用5XXX系铝合金 热成形铝合金汽车板 屈服强度 烘烤强化 冲压成形 连接 表面处理

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5754铝合金板材冲压成形材料模型研究与应用 被引量：11

2

作者 傅垒 李利 +2 位作者 黄鸣东 刘贞山 刘成 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期18-25,共8页

建立准确的材料模型是冲压数值模拟的基础,通过3个方向的单向拉伸试验、以及单向压缩试验和成形极限试验,获得5754铝合金材料性能数据,基于Voce硬化模型、Barlat89屈服准则和成形极限,建立5754铝合金成形用材料模型。利用Pamstamp-2G软... 建立准确的材料模型是冲压数值模拟的基础,通过3个方向的单向拉伸试验、以及单向压缩试验和成形极限试验,获得5754铝合金材料性能数据,基于Voce硬化模型、Barlat89屈服准则和成形极限,建立5754铝合金成形用材料模型。利用Pamstamp-2G软件,对5754铝合金汽车大梁的冲压成形进行数值模拟,并与冲压试验结果进行对比。结果表明:数值模拟获得的应变数据与试验测量获得的应变数据比较接近,且各区域最大减薄率误差在±10%以内,验证数值模拟的可靠性。 展开更多

关键词 5754铝合金 硬化模型 屈服准则 成形极限 数值模拟

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软包装锂电池铝塑膜各向异性及应力模型研究 被引量：2

3

作者 张灵新 陈伟 +4 位作者 李小许 王秀宾 李昂 杜金全 白万真 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第7期267-273,共7页

目的研究铝塑膜的性能各向异性,并构建其与各层基材性能关系的数学模型。方法通过拉伸试验系统研究铝塑膜各层基材的各向异性特征及应力应变行为,采用层状复合材料的混合定律,构建铝塑膜的强度与基材强度的关系模型。结果聚丙烯膜强度... 目的研究铝塑膜的性能各向异性,并构建其与各层基材性能关系的数学模型。方法通过拉伸试验系统研究铝塑膜各层基材的各向异性特征及应力应变行为,采用层状复合材料的混合定律,构建铝塑膜的强度与基材强度的关系模型。结果聚丙烯膜强度各向异性指数最低为1.5,尼龙膜延伸率各向异性指数最低为−0.8,铝箔的强度和延伸率各向异性指数分别为4.0和−8.7,铝塑膜复合膜的强度和延伸率各向异性指数与铝箔接近,是影响铝塑膜各向异性的关键基材。结论基于混合定律采用线性回归分析方法构建的铝塑膜应力模型与实际测试结果吻合良好,在工程领域可以用作铝塑膜基材选型的参考。 展开更多

关键词 锂电池 铝塑膜 各向异性 混合定律 应力模型

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10 MeV Cl^(3+)离子辐照下Al-Zn-Mg-Cu(7050)合金析出相稳定性研究

4

作者 方昊 易晓鸥 +1 位作者 于虎城 李书磊 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第3期62-70,共9页

选取Al-Zn-Mg-Cu(7050)合金作为模型体系,运用10 MeV Cl^(3+)重核离子开展空间环境中太阳质子流辐射过程的加速模拟实验,研究了合金中代表性强化相η′-Mg Zn_(2)、η-Mg Zn_(2)在室温、注入剂量为5.0×10^(18)ions/m^(2)条件下的... 选取Al-Zn-Mg-Cu(7050)合金作为模型体系,运用10 MeV Cl^(3+)重核离子开展空间环境中太阳质子流辐射过程的加速模拟实验,研究了合金中代表性强化相η′-Mg Zn_(2)、η-Mg Zn_(2)在室温、注入剂量为5.0×10^(18)ions/m^(2)条件下的尺寸与结构稳定性及其对纳米硬度的影响。基于透射电子显微学表征证实:合金中的纳米弥散相η′-Mg Zn_(2)在辐照过程中表现出良好的尺寸稳定性,但部分η′-MgZn_(2)因碰撞级联引起的弹道混合机制和辐照空位诱导机制发生溶解,导致数密度下降;平衡相η-MgZn_(2)分布于晶界及晶粒内部,辐照后因辐照增强扩散机制出现显著粗化,但数密度变化小。纳米硬度测试显示辐照后试样总体未表现出辐照硬化,可能与辐照过程引入的缺陷团簇对形变位错运动的阻碍有关,一定程度补偿了因η′相部分溶解引起的辐照软化。研究结果表明,未来合金设计中应关注η′-MgZn_(2)的溶解和η-MgZn_(2)的粗化,通过调控析出相/基体界面稳定性、增加辐照缺陷吸收势阱以延缓上述过程,提高材料耐辐照损伤特性。 展开更多

关键词 Al-Zn-Mg-Cu(7050) 离子辐照 析出相 稳定性 纳米硬度

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软封装锂电池铝塑膜成形性能研究进展 被引量：9

5

作者 陈伟 雷中伟 +2 位作者 冯绍辉 陈雨楠 陈明和 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第9期22-30,共9页

目的综述铝塑膜成形性能的影响因素和研究现状,为锂电池铝塑膜领域的科研,以及工程技术人员进行深入研究,提升产品性能提供参考。方法首先介绍铝塑膜多层复合材料的结构、各层的作用,接着讨论冲压模具、冲压工艺以及基层材料的选择对铝... 目的综述铝塑膜成形性能的影响因素和研究现状,为锂电池铝塑膜领域的科研,以及工程技术人员进行深入研究,提升产品性能提供参考。方法首先介绍铝塑膜多层复合材料的结构、各层的作用,接着讨论冲压模具、冲压工艺以及基层材料的选择对铝塑膜成形性能的影响,并详细综述铝箔基层合金成分、微观组织和晶粒尺寸对铝箔性能的影响。结论为了加快锂电池铝塑膜的国产化进程,未来需要加强铝塑膜对电解液耐久性的研究,同时进一步提升铝箔的成形性能,加强铝箔界面性质对铝塑复合性能和铝塑膜耐久性影响机理的研究,为增强下游用户对国产铝塑膜的信心提供理论支持。 展开更多

关键词 铝塑膜 铝箔 成形性能 锂电池

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铝合金材料发展现状、趋势及展望 被引量：91

6

作者 管仁国 娄花芬 +7 位作者 黄晖 梁霄鹏 肖翔 李慧中 李芳 王建军 运新兵 曾黎滨 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2020年第5期68-75,共8页

本文综合分析了铝合金材料在航空航天、交通运输等领域的应用现状,论述了我国铝合金材料的产业规模和技术水平。针对我国在一些关键铝合金材料方面存在的短板,以及在高性能铝合金开发、加工工艺与智能控制等原创技术方面的不足,系统梳... 本文综合分析了铝合金材料在航空航天、交通运输等领域的应用现状,论述了我国铝合金材料的产业规模和技术水平。针对我国在一些关键铝合金材料方面存在的短板,以及在高性能铝合金开发、加工工艺与智能控制等原创技术方面的不足,系统梳理了目前我国在铝合金材料方面存在的主要问题。针对汽车、船舶、空天等领域的发展态势,分析了铝合金材料的市场需求。针对我国铝合金材料的产业现状,提出以下发展对策和建议:加强研发体系建设,完善发展环境;优化结构,促进提质增效和协同发展;加强配套政策支持;推进人才队伍建设;推广智能制造和"互联网+";加强国际合作,尤其是"一带一路"国际合作。为解决铝合金材料"卡脖子"问题,及铝合金材料向高端化、绿色化方向发展提供重要参考。 展开更多

关键词 铝合金材料 汽车工业 船舶工业 空天领域

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高真空压铸铝合金的研究进展 被引量：18

7

作者 张俊超 钟鼓 +3 位作者 邹纯 邱楚 陆萌萌 卢长德 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期375-378,共4页

压铸铝合金主要应用于汽车工业领域,随着汽车轻量化和高真空压铸技术的发展,高真空压铸用高强韧铝合金越来越受到关注。本文介绍了压铸铝合金的特点及合金元素在其中的作用,并对基于高真空压铸的铝合金分类及研究进展进行了阐述。最后... 压铸铝合金主要应用于汽车工业领域,随着汽车轻量化和高真空压铸技术的发展,高真空压铸用高强韧铝合金越来越受到关注。本文介绍了压铸铝合金的特点及合金元素在其中的作用,并对基于高真空压铸的铝合金分类及研究进展进行了阐述。最后展望了高真空压铸铝合金的发展前景及研究方向。 展开更多

关键词 高真空压铸 汽车轻量化 合金元素 压铸铝合金

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7136铝合金型材挤压过程动态再结晶演变模拟和实验研究 被引量：6

8

作者 牛关梅 李伟 +4 位作者 吕丹 王军强 肖翔 黄东男 刘成 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期86-93,共8页

为研究7136铝合金型材挤压过程动态再结晶行为演变规律,通过实验和有限元结合的方法确定了7136铝合金本构模型和动态再结晶动力学模型的相关参数。基于上述材料模型,采用Qform有限元软件建立了7136铝合金型材挤压过程微观组织模拟模型,... 为研究7136铝合金型材挤压过程动态再结晶行为演变规律,通过实验和有限元结合的方法确定了7136铝合金本构模型和动态再结晶动力学模型的相关参数。基于上述材料模型,采用Qform有限元软件建立了7136铝合金型材挤压过程微观组织模拟模型,发现型材截面典型部位动态再结晶分数的有限元模拟预测值与实验统计值吻合很好,其中挤压态型材表层动态再结晶分数明显高于型材心部均匀变形区,由于型材挤压过程中表层复杂的变形状态使得动态再结晶分数最高达到70%,均匀变形区动态再结晶体积分数只有8%。采用有限元法进一步研究了不同挤压工艺参数对型材动态再结晶分布的影响规律,坯料温度和挤压速度对型材断面均匀变形区动态再结晶分数的影响较小,动态再结晶分数预测范围为7%~9%;但是随着坯料温度和挤压速度的增大,型材断面动态再结晶分数小于10%的面积显著减小,型材表层动态再结晶分数最大值明显增加。 展开更多

关键词 铝合金 挤压 动态再结晶 有限元模拟

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超声波残余应力测试技术在工程实际中的应用 被引量：12

9

作者 曹海龙 王军强 +2 位作者 牛关梅 刘成 肖翔 《热加工工艺》 北大核心 2020年第16期24-27,共4页

对超声波法残余应力测试技术在铝合金厚板工程实际中的应用进行了研究,分析了不同7050铝合金厚板在不同工序和不同板厚下的应力状态。结果表明,7050厚板表面残余应力沿板材宽度方向呈小幅的随机波动,波动的数值在设备的测试误差之内,残... 对超声波法残余应力测试技术在铝合金厚板工程实际中的应用进行了研究,分析了不同7050铝合金厚板在不同工序和不同板厚下的应力状态。结果表明,7050厚板表面残余应力沿板材宽度方向呈小幅的随机波动,波动的数值在设备的测试误差之内,残余应力在板材宽度方向是均匀分布。7050厚板的表面残余应力在不同工序处理后残余应力存在较大差异,热轧后应力很小,淬火后应力很大且为压应力,预拉伸和时效后应力整体水平很小,热轧工序对厚板残余应力的影响较小,厚板内部较高的残余应力主要来自于淬火工序。通过预拉伸工序可有效消减淬火产生的残余应力,可使厚板整体应力水平满足使用要求。不同厚度的7050厚板表面残余应力均处于较低的水平,随着厚板厚度的增加,表面残余应力略有增大。 展开更多

关键词 超声波法 铝合金 残余应力 工程应用

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2196铝锂合金的淬火敏感性及析出动力学 被引量：1

10

作者 李响 李红英 +4 位作者 刘锦勋 肖翔 林海涛 王燕 郑子樵 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1475-1485,共11页

采用分级淬火法测定了2196合金挤压型材的时间−温度−转化率(TTT)和时间−温度−性能(TTP)曲线,结合电子探针显微分析(EPMA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程研究了2196合金在等温处理过程中的组织转变和析... 采用分级淬火法测定了2196合金挤压型材的时间−温度−转化率(TTT)和时间−温度−性能(TTP)曲线,结合电子探针显微分析(EPMA)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程研究了2196合金在等温处理过程中的组织转变和析出动力学。结果表明:2196合金型材的鼻尖温度为375℃,孕育期为0.9 s,淬火敏感区间为300~425℃;在等温处理过程中,过饱和固溶体分解析出粗大的T_(1)相,且在375℃附近的析出速率最大;随着保温时间的延长,T_(1)相聚集并长大,时效后纳米析出相减少,无沉淀析出区变宽,导致合金力学性能显著下降;根据析出动力学方程拟合出的“S”形曲线,解释了合金在375℃附近淬火敏感性最大的原因,分析了在淬火敏感区间第二相的析出规律。 展开更多

关键词 2196铝锂合金 时间−温度−转化率(TTT)曲线 时间−温度−性能(TTP)曲线 淬火敏感性 析出动力学

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4032铝合金圆锭DC半连铸过程中冷却速率对共晶硅变质的影响

11

作者 吴永福 张保存 +2 位作者 王柠 余康才 朱光磊 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期53-60,共8页

采用数值模拟的方法,研究DC(direct chill,DC)半连铸ϕ120 mm、ϕ300 mm、ϕ500 mm的4032铝合金圆锭在横截面上的冷却速率分布,并进一步研究冷却速率对共晶硅Sr变质效果的影响。研究表明,从铸锭表面至中心冷却速率整体呈下降趋势。随着铸... 采用数值模拟的方法,研究DC(direct chill,DC)半连铸ϕ120 mm、ϕ300 mm、ϕ500 mm的4032铝合金圆锭在横截面上的冷却速率分布,并进一步研究冷却速率对共晶硅Sr变质效果的影响。研究表明,从铸锭表面至中心冷却速率整体呈下降趋势。随着铸锭尺寸的增大,铸锭的液穴变深,液相线温度与固相线温度的等温线之间的距离变大,铸锭内部的冷却速率显著降低。Sr对共晶硅的变质效果受到冷却速率的影响,冷却速率高于1.8 K/s时,Sr变质可以获得较好的变质效果。随着冷却速率的降低,在Sr含量相同的条件下,变质效果变差。工业生产条件下,ϕ500 mm圆锭内部的冷却速率降低至1 K/s以下,此时含量为0.033%~0.036%的Sr已不能使共晶硅有效变质。DC半连铸工艺参数中,铸造速度对ϕ500 mm铸锭的冷却速率分布的影响程度较大,但也仅影响距离铸锭表面小于R/2以内的冷却速率分布,无法提高铸锭内部的冷却速率。 展开更多

关键词 4032铝合金 DC半连铸 数值模拟 冷却速率 SR变质

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7085铝合金自由锻厚板淬火-分段冷压残余应力演变规律研究 被引量：4

12

作者 牛关梅 李伟 +3 位作者 王军强 杨中玉 曹海龙 刘成 《热加工工艺》 北大核心 2019年第3期140-144,共5页

实验获得了7085铝合金自由锻厚板室温(25℃)浸没式淬火的表面热交换系数,其值随着金属表面温度的升高先增大后减小,并在183℃达到峰值8112 W/(m^2·℃),采用有限元模拟研究了分段重叠冷压方式削减淬火残余应力后的残余应力演变规律... 实验获得了7085铝合金自由锻厚板室温(25℃)浸没式淬火的表面热交换系数,其值随着金属表面温度的升高先增大后减小,并在183℃达到峰值8112 W/(m^2·℃),采用有限元模拟研究了分段重叠冷压方式削减淬火残余应力后的残余应力演变规律和冷压量削减淬火残余应力的效果。结果表明:降温过程中表面和心部最大温差可达298℃,其中心部温度降到350℃以下需要60 s;淬火后残余应力为心部受拉表面受压,拉应力最大值为248 MPa,压应力最大值为-221 MPa。对比分析了不同冷压量削减淬火残余应力的效果,得出分段重叠冷压法削减淬火残余应力的最优冷压量为1%。经过1%冷压后,厚板淬火残余应力明显降低,大部分应力分布在-50～50 MPa;冷压面区域有一定的高拉应力集中区,拉应力最高达116 MPa。 展开更多

关键词 7085铝合金 自由锻厚板 淬火残余应力 冷压

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3004铝合金晶格和织构演化的原位X射线衍射研究 被引量：1

13

作者 董学光 王眉眉 +3 位作者 韦绍林 邹立颖 贺铭兰 杨阳 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期91-96,共6页

为探究3004铝合金板材在拉伸变形过程中晶粒取向变化和晶格应变行为,明确两者在塑性变形过程中的竞争机制和作用,本文首次将原位拉伸方法用于铝合金织构演化和晶格应变行为的研究中,利用试验装置对3004铝合金进行定量应变拉伸,并在不同... 为探究3004铝合金板材在拉伸变形过程中晶粒取向变化和晶格应变行为,明确两者在塑性变形过程中的竞争机制和作用,本文首次将原位拉伸方法用于铝合金织构演化和晶格应变行为的研究中,利用试验装置对3004铝合金进行定量应变拉伸,并在不同变形量下对样品进行X射线衍射物相和织构测试分析。实验结果表明:样品在弹性变形区晶格常数随应变的增加线性减小,3004铝合金样品中6种典型织构总量未发生变化;随着拉伸进入塑性阶段,晶格常数减小的速度减弱并脱离线性,6种典型织构总量开始减弱;当应变继续增加,应力应变曲线产生Portevin-Le Chatelier(PLC)效应呈现锯齿状,此时织构总量百分比达到最小值;从PLC效应结束到样品断裂,晶格常数仍保持非线性减小,但织构总量持续增加。在整个拉伸过程中,样品晶格应变、PLC效应、织构存在的竞争机制可由能量最低原理解释。在弹性变形区,晶格应变起主导作用;在初始塑性变形区和PLC效应区,晶格应变和PLC效应共同主导;在近断裂区,晶格应变持续存在,PLC效应减弱,织构变化占据主导优势。 展开更多

关键词 X射线衍射 原位拉伸 铝合金织构 晶格应变 PLC效应

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Cu含量对铝锂合金局部腐蚀行为的影响

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作者 杨惠钧 唐建国 +5 位作者 李响 刘锦勋 李红英 肖翔 林海涛 王姝俨 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2559-2570,共12页

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀和电化学实验,结合金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对组织的观察,研究了三种Cu含量对铝锂合金局部腐蚀行为的影响。结果表明:三种Cu含量铝锂合金(3.15Cu、3.63Cu和3.88Cu合金)的抗腐蚀性能由好到差... 通过晶间腐蚀、剥落腐蚀和电化学实验,结合金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对组织的观察,研究了三种Cu含量对铝锂合金局部腐蚀行为的影响。结果表明:三种Cu含量铝锂合金(3.15Cu、3.63Cu和3.88Cu合金)的抗腐蚀性能由好到差依次为3.15Cu合金、3.88Cu合金、3.63Cu合金。3.15Cu合金中粗大相和T1相的数量最少,腐蚀深度最浅,腐蚀电流密度最小,EIS容抗弧半径最大,具有最好的抗腐蚀性能。与3.15Cu合金相比,3.63Cu和3.88Cu合金中粗大相和T1相的数量较多,导致合金腐蚀更容易萌生和扩展,使抗腐蚀性能变差;与3.63Cu合金相比,3.88Cu合金中粗大相与基体间的电位差减小,使抗腐蚀性能略有提升。 展开更多

关键词 铝锂合金 CU含量 局部腐蚀 晶间腐蚀 剥落腐蚀

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固溶对6451铝合金组织及力学性能的影响

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作者 冉继龙 陈凯欣 +5 位作者 赵经纬 李秀磊 刘贞山 赵丕植 乐启炽 朱庆丰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期91-99,共9页

采用电导率测试和拉伸实验,结合OM和SEM形貌观察,研究不同固溶对6451铝合金板材微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:固溶温度为560℃时,板材在固溶处理3 s时已发生再结晶;固溶时间延长至5 s,Mg_(2)Si粒子少量回溶;时间延长至7 s,... 采用电导率测试和拉伸实验,结合OM和SEM形貌观察,研究不同固溶对6451铝合金板材微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:固溶温度为560℃时,板材在固溶处理3 s时已发生再结晶;固溶时间延长至5 s,Mg_(2)Si粒子少量回溶;时间延长至7 s,完全再结晶后形成等轴晶组织,Mg_(2)Si粒子大量回溶,板材强度迅速增大。随着固溶时间的进一步延长,T4P态板材强度的增速明显减缓,烤漆后的屈服强度增量基本不变;30 s固溶处理后,晶粒尺寸没有明显变化;固溶时间增加至60 s时,Mg_(2)Si粒子完全回溶,T4P态板材的屈服强度和抗拉强度分别提升至125 MPa和247 MPa,伸长率达30%。根据研究结果建立基于经典扩散理论的T4P态板材屈服强度与固溶量之间的函数关系模型。 展开更多

关键词 6×××铝合金 固溶处理 Mg_(2)Si粒子 屈服强度

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切缝翘曲法测试铝合金厚板内部残余应力

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作者 王军强 曹海龙 +1 位作者 牛关梅 刘成 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期107-110,共4页

采用切缝翘曲法测试了40,80mm厚7050T7451铝合金板横向残余应力沿深度方向的分布,并与剥层法测试结果进行了对比。结果表明:切缝翘曲法测得80mm厚试样心部附近(距表面20~60mm)的横向残余应力为拉应力,边部附近(距表面0~20mm和60~80mm)... 采用切缝翘曲法测试了40,80mm厚7050T7451铝合金板横向残余应力沿深度方向的分布,并与剥层法测试结果进行了对比。结果表明:切缝翘曲法测得80mm厚试样心部附近(距表面20~60mm)的横向残余应力为拉应力,边部附近(距表面0~20mm和60~80mm)的横向残余应力为压应力,与剥层法测试结果相近,相关系数高达0.853,说明测试方法准确;40mm厚试样的最大横向残余拉应力位于试样心部,最大横向残余压应力位于试样表面;80mm厚试样的最大横向残余拉应力位于试样心部,最大横向残余压应力位于距表面12~16mm处。 展开更多

关键词 切缝翘曲法 铝合金厚板 残余应力 测试方法

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7075-T73铝合金高锁螺母收口开裂预测及工艺优化

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作者 牛关梅 邓博 +3 位作者 李棠旭 傅垒 肖翔 刘成 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期138-143,共6页

基于Normalized Cockcroft&Latham损伤准则,结合有限元软件建立7075铝合金高锁螺母收口开裂预测模型,结果表明:高锁螺母收口开裂比实际开裂早,试验标定的损伤断裂临界值偏小,7075铝合金损伤临界值校核值为0.45。基于校核后的预测模... 基于Normalized Cockcroft&Latham损伤准则,结合有限元软件建立7075铝合金高锁螺母收口开裂预测模型,结果表明:高锁螺母收口开裂比实际开裂早,试验标定的损伤断裂临界值偏小,7075铝合金损伤临界值校核值为0.45。基于校核后的预测模型,优化收口模具及工艺参数,其中收口速率对螺母收口成型性影响不大,其它工艺允许的情况下增大螺母牙底半径可有效改善螺母牙底的受力。优化了收口模具和收口高度,得到了最优矩形收口模具结构和匹配的收口高度,试验结果显示7075铝合金高锁螺母在优化后的工艺下收口后,锁紧力矩和预紧力的稳定性明显改善。 展开更多

关键词 7075铝合金 高锁螺母 收口 开裂预测

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7A55铝合金-RRA态厚板组织和性能及其不均匀性的多因素影响 被引量：7

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作者 冯迪 刘胜胆 +3 位作者 韩念梅 陈洪美 曹文奎 韩仲杰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1150-1160,共11页

采用力学性能测试、电导率测试、差示扫描量热(DSC)分析、微观组织观察以及织构分析研究预时效温度、回归加热速率、再结晶及Taylor因子对回归再时效(RRA)态7A55铝合金厚板组织、性能及其厚向不均匀性的影响。结果表明:厚板芯部低密度... 采用力学性能测试、电导率测试、差示扫描量热(DSC)分析、微观组织观察以及织构分析研究预时效温度、回归加热速率、再结晶及Taylor因子对回归再时效(RRA)态7A55铝合金厚板组织、性能及其厚向不均匀性的影响。结果表明:厚板芯部低密度和粗大的析出相(η’和η)导致板材芯层硬度低于表层的,芯层电导率高于表层的。硬度和电导率的厚向不均匀性随着回归加热速率的降低而减小,与预时效程度无关。然而,板材表层相对较高的固溶再结晶程度降低亚结构强化效果,并增加再结晶织构组分,低Taylor因子反而使RRA态厚板表层的轧向屈服强度低于芯层的。欠时效+慢速回归加热回归再时效可以达到与传统RRA类似的性能,且慢速回归加热更符合厚板的实际热处理条件。 展开更多

关键词 析出相 再结晶 织构 7A55铝合金 厚板 不均匀性

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金属板材面内扭转实验研究 被引量：2

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作者 张冲 娄燕山 +2 位作者 张琦 傅垒 杨刚 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期47-52,共6页

以5182铝合金为研究对象,对双桥剪切试样进行了面内扭转实验,引入数字图像相关技术(DIC)实现了对扭转角的精确测量,得到了基于DIC方法的扭矩-扭转角曲线,与通过理论角速度计算的扭转角曲线相比,DIC方法显著减小了对扭转角的测量误差。... 以5182铝合金为研究对象,对双桥剪切试样进行了面内扭转实验,引入数字图像相关技术(DIC)实现了对扭转角的精确测量,得到了基于DIC方法的扭矩-扭转角曲线,与通过理论角速度计算的扭转角曲线相比,DIC方法显著减小了对扭转角的测量误差。通过引入有限元模型更新技术(FEMU),在大变形条件下对应变硬化曲线进行了参数标定,并与正向计算得到的曲线进行了比较。经过FEMU技术优化后的硬化曲线与单轴拉伸状态下的曲线更加接近,获得的应变范围更大。进行了剪切断裂实验,得到了扭转实验过程中剪切带中心位置的应变路径,验证了面内扭转实验过程中试样剪切带中心位置处于理想简单剪切状态,完成了理想简单剪切状态下的断裂应变测量。并进行了循环剪切加载实验,通过正向计算得到了循环加载应力-应变曲线,观察到了材料的包申格效应。 展开更多

关键词 金属板材 面内扭转实验 硬化曲线 剪切断裂 包申格效应

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微合金元素改性对AlMg4.3Mn0.6Cr0.12-H321合金TIG焊接头组织及性能影响

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作者 谷宁杰 吴浩 +4 位作者 毛晓东 宋小雨 邹立颖 董学光 史晓成 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期127-136,共10页

采用5B71合金焊丝对添加不同微合金成分的AlMg4.3Mn0.6Cr0.12-H321合金进行TIG焊接试验,系统研究微合金元素Zr,Er,Sc对焊接接头的微观组织、显微硬度和力学性能的影响.结果表明,AlMg4.3Mn0.6Cr0.12-H321基材为变形条带组织,TIG焊缝区为... 采用5B71合金焊丝对添加不同微合金成分的AlMg4.3Mn0.6Cr0.12-H321合金进行TIG焊接试验,系统研究微合金元素Zr,Er,Sc对焊接接头的微观组织、显微硬度和力学性能的影响.结果表明,AlMg4.3Mn0.6Cr0.12-H321基材为变形条带组织,TIG焊缝区为等轴凝固组织.微量元素Zr,Er,Sc的添加可在基材中形成纳米析出相,起钉扎位错,抑制合金再结晶的作用.相比单独添加Zr元素,复合添加Zr,Er和Zr,Sc元素能够更有效地抑制焊缝热影响区再结晶行为,降低焊接过程基材软化.5组接头显微硬度均沿焊缝中心呈W形对称分布,在热影响区达到最低,相应地,力学拉伸试样均断在热影响区,随着微合金元素种类及添加量的增加,接头强度逐渐提高;当Er元素提高到0.35%时,焊缝抗拉强度达到274MPa,焊接系数为83.3%;复合添加Zr,Sc元素的5号试样接头抗拉强度最大为293MPa,焊接系数为89.7%.创新点:(1)提出通过微合金元素的添加调控铝合金在焊接过程中的再结晶行为.(2)揭示了Zr,Er,Sc微合金元素对AlMg4.3Mn0.6Cr0.12-H321TIG焊接头组织性能的影响机理. 展开更多

关键词 AlMg4.3Mn0.6Cr0.12合金 TIG焊接 再结晶行为 焊接强度

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