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高强耐热镁合金大型锻件组织性能研究

为了满足航天飞行器对结构减重的迫切需求,推动变形镁合金在航天飞行器上的应用,采用力学性能测试及显微组织分析的方法对高强耐热镁合金工业级大型锻件进行了研究.研究结果表明:锻前固溶处理不能完全消除晶间稀土元素的偏析,这些稀土元素最终以Mg24Y5、Mg5Gd等相的形式保留下来,并呈现出颗粒形态;锻环力学性能的各向异性随着变形温度的提高而降低;低于250℃时,该合金的断口呈现出准解理和韧性撕裂的混合特征,随着温度的升高,韧性断裂的比重逐渐加大,当变形温度提高到300℃时,呈现出韧窝聚集形断裂特征.

关键词: 镁合金 , 锻造 , 时效处理 , 力学性能 , 显微组织 , 偏析

钛合金阳极氧化膜在Hank's溶液中的腐蚀行为

杜志惠 , 崔振铎 , 朱胜利 , 桑晓明 , 杨贤金

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2004.06.024

利用扫描电镜(SEM)和恒电位阶跃法,研究了不同工艺条件下得到的钛合金(TC4)阳极氧化膜在Hank's模拟体液中的耐蚀性.分析了不同电解液组成、电解液温度及阳极氧化时间对其耐蚀性的影响.结果表明在磷酸溶液中生成的氧化膜耐蚀性较好,此外电解液的温度、极化时间对膜层耐蚀性也有显著影响.

关键词: 钛合金 , 阳极氧化 , 耐蚀性

镁合金多向转接头等温成形数值模拟及实验研究

张浩 , 张绪虎 , 杜志惠 , 单德彬 , 王少华 , 朱秉诚

材料科学与工艺

采用数值模拟方法研究了高强耐热镁合金多向转接头的等温锻造过程,分析了导套形状、锻造方案对构件成形过程中金属流动行为的影响,根据模拟结果制定了圆形导套、两次下压的成形方案,并采用此方案成功锻造出高强耐热镁合金多向转接头模锻件.对该锻件进行了时效热处理工艺研究,得出最优化的时效处理制度为200℃×63 h.在该时效制度下,材料的室温抗拉强度达到了411 MPa,屈服强度达到331MPa,延伸率达7.3％.

关键词: 镁合金 , 等温成形 , 时效处理 , 力学性能 , 有限元

新型高强铝锂合金热变形工艺及其变形后的组织性能

陈永来 , 杜志惠 , 张宇玮 , 单群 , 谢飞

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.01.009

研究了锻造温度、锻造比等对新型高强铝锂合金成形质量的影响,总结了新型高强铝锂合金在不同锻造比下的组织性能变化规律.结果表明:锻造比为3～7时,合金热处理后径向抗拉强度均大于500 MPa,并且其径向抗拉强度明显高于轴向；并且随着锻造比的增大,晶粒尺寸也逐渐增大.

关键词: 铝锂合金 , 锻造 , 力学性能 , 组织

钛合金在航天飞行器上的应用和发展

张绪虎 , 单群 , 陈永来 , 杜志惠

中国材料进展

主要介绍了高强韧钛合金、高温钛合金、低温钛合金和铸造钛合金及钛合金的先进成形技术在航天飞行器上的应用,指出了钛合金发展现状和趋势.其中对粉末冶金技术和超塑成形/扩散连接(SPF/DB)技术做了较详细的介绍.重点介绍了美国和俄罗斯的粉末冶金技术发展现状和我国粉末钛合金技术在多种型号产品研制中的应用情况.同时指出超塑成形/扩散连接新技术为克服钛合金成形昂贵又难以加工而受到限制的问题提供了新途径.

关键词: 钛合金 , 高强度 , 高韧性 , 粉末冶金 , 超塑性成形

Gd、Y对ZK60镁合金腐蚀行为的影响

张帆 , 黄国基 , 杜志惠 , 张浩 , 张绪虎

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.01.013

通过盐雾腐蚀实验并结合SEM和XRD分析,研究了稀土元素对锻造态ZK60镁合金腐蚀行为的影响.结果表明,ZK60合金耐蚀性较差,而在ZK60中添Gd、Y后的合金,其耐蚀性明显提高.腐蚀时间相同时,两种合金的微观腐蚀形貌不相同,ZK60合金腐蚀坑的形成时间较早(14 d),而添加Gd、Y后的ZK60合金腐蚀坑的形成时间较晚(21 d),添加Gd、Y后ZK60合金的腐蚀产物相对致密.两种镁合金的腐蚀产物均为Mg(OH)2,Mg(OH)2腐蚀产物膜极易发生开裂,形成网块状的腐蚀产物膜.腐蚀产物膜的进一步生长、开裂和脱落,加速了材料的腐蚀流失.

关键词: 稀土元素 , ZK60镁合金 , 腐蚀行为

时效处理对高强耐热镁合金等温模锻件组织与性能的影响

张浩 , 杜志惠 , 谢飞 , 周晓建 , 单德彬

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.01.012

采用锻后直接时效处理的方法研究了时效处理工艺对高强耐热镁合金等温模锻件的组织与性能的影响,分析了其时效强化过程中第二相的形成及时效处理制度相关的断裂行为,得出了其时效强化的内在机理及优化的锻后时效制度.研究表明优化的时效处理制度为200℃×63 h.在该时效制度下,材料的室温抗拉强度达到了371MPa,屈服强度达到243 MPa,伸长率达4.1％

关键词: 镁合金 , 等温成形 , 时效处理 , 力学性能

高强耐热镁合金陀螺仪支架精密锻造工艺

张浩 , 崔子振 , 杜志惠 , 阴中炜 , 单德彬

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.01.011

采用数值模拟的方法研究了高强耐热镁合金陀螺仪支架的等温锻造过程,分析了坯料形状、锻造方案对构件成形过程中金属流动行为的影响,根据模拟的结果制定了相应的成形方案,并成功锻造出了高强耐热镁合金陀螺仪支架锻件.对该锻件进行了时效热处理工艺研究,得出优化的时效处理制度为200℃ ×63 h.在该时效制度下,材料的室温抗拉强度达到了371MPa,屈服强度达到243MPa,伸长率达4.1％

关键词: 镁合金 , 等温成形 , 时效处理 , 力学性能