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高新金属材LOL菠菜竞猜app料15:铝基复合材料的锻造

浏览次数: 日期:2020-09-01 01:02

  LOL押注APP锻造是复合材料压力加工工艺主要形式之一,是向各个产业提供装备零件坯料主要途径之一。其主要优点:不但可获得与装备零件外形极为相似的坯料,而且其尺寸也极为接近;而且坯料的组织得到根本性的改变,消除了铸造组织和种种铸造缺陷,力学性能提高了;是制备受力大、力学性能要求高的重要与关键机械零件的首选工艺。锻造是利用锻压机的锤头、冲头或通过模具对坯料施加压力,使其产生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的供机械精深加工成品零件的中间产品,是复合铝合金特别是颗粒、晶须等增强的复合材料的主要的塑性加工工艺之一。锻造用的坯料有铸造的,也有经过挤压的,后者主要用于锻压航空航天器的重要零件。铝合金锻件的95%左右是模锻的不含冲挤的。LOL菠菜竞猜app

  Al2 O3p/6063 Al复合合金的晶粒锻造后显著细化,组织相应地致密,但晶粒排布有一定的位相差,这主要是由于多向锻造的塑性变形方向在不断的变化, 导致复合材料变形后的显微组织呈现如图1b所示的形貌,同时,锻造使基体晶粒明显细化。

  科学研究显示,在Al2 O3/6063 Al复合材料扫描电镜照片中,Al2 O3颗粒在锻造后既细小又分布更加弥散与均匀,颗粒形貌相对圆钝化,分散也更加均匀,组织中的夹杂物被锻碎,分散于基体中。

  ZrB2/6063 Al复合材料锻造前后的超景深形貌如图2所示,其中图2a是复合材料的铸态金相组织超景深图,以凯勒(Keller)试剂浸蚀,如图可见,基体晶粒尺寸100μm~150μm,晶粒为粗大枝晶状结构排列。锻后的组织,存在明显的流线,晶粒流向垂直于锻造力方向,晶粒在该方向被拉长。复锻造前的复合材料中大部分(65% ~ 75%)ZrB2颗粒有明显的偏聚现象,其余的沿晶界零散地分布着,但是首尾相连。由图2d可见,锻造后的复合材料组织呈明显的河流状花样,增强ZrB2颗粒也随着基体的定向流动呈链状分布,偏聚现象大有改观,大的颗粒被锻碎,破碎的粒子呈链状沿基体流向分布,而原来的较小的ZrB2颗粒则随着晶界流动而呈弯曲的带状分布,原有的铸造缺陷如气孔、疏松等不复存在,组织密实了,细小了,均匀了。

  质量分数5% Al3 Zr/6063 Al复合材料锻造前大部分Al3 Zr呈板条状或长针状,尺寸为100μm~200μm,少部分为短棒状颗粒,尺寸10μm~20μm,有较明显的团聚倾向。锻造后,板条状和针状Al3 Zr颗粒被锻碎,基本上消失了,变成了尺寸为10μm~30μm的小颗粒。锻造前锭坯中存在的少量细小聚集状态的Al3 Zr颗粒,在锻造后仍维持原状,形状及尺寸未变或基本未变,但由于在垂直方向受到了流动压力,颗粒向四方滑移,偏聚现像基本消失,分布较为均匀,且呈较为流线 Al复合材料中的Al3 Zr增强体颗粒除断裂破碎之外,还会发生移动和转动,如果锻造变形量足够大,颗粒就会在垂直于锻造方向呈有序定向分布,颗粒的移动和转动是6063合金基体的塑性变形引起的,而位错滑移、攀移对颗粒的转动起主导作用,锻造时基体晶粒发生变形移动,Al3 Zr颗粒则受到一定的力矩作用,从而发生转动,并且颗粒也随着基体晶粒的移动和回复再结晶而移动,因而断裂后的Al3 Zr颗粒之间不会形成空洞缺陷,而是被基体填充。

  另外,铸态Al3 Zr/6063 Al复合材料总或多或少含有孔洞与疏松缺陷。热锻造时,基体会发生动态再结晶,形成细小的再结晶晶粒,而且6063合金基体在锻造力作用下会变形和移动,焊合了铸坯中的缺陷如微裂纹和气孔,复合材料组织更加致密了,缺陷消失或明显减少。

  研究表明,铸态Al3 Zr/6063 Al复合材料基体晶粒为不规则的树枝晶,尺寸为80μm~100μm,锻造后晶粒明显变形,成为宽5μm~15μm、长50μm~110μm的流线型长纤维状组织,与锻造时材料流向一致。其原因是,锻造时如用空气锤,它的速度为10m/s~30m/s,增强颗粒被锻碎,锻件内部受到三向应力作用,使复合材料晶粒在压应力作用下产生XY方向的延展,晶粒呈纤维状组织,晶粒整体呈流线型,变得细小;同时,复合材料中有些基体被锻碎,晶粒多了,细小了。因此,整体上锻造变形细化了工件晶粒,提高了产品的各项性能,消除了部分三晶粒交界处的孔洞缺陷。