含Sc鋁合金強度高、熱穩(wěn)定性好,有強烈的時效硬化效應(yīng)。Sc是發(fā)展高強度、高耐熱性和高抗蝕性鋁合金的一種高效的微量添加元素,但Al-Sc中間合金的昂貴價格嚴(yán)重制約了含Sc鋁合金的應(yīng)用。
簡要介紹了國內(nèi)外含Sc鋁合金應(yīng)用研究的新進(jìn)展,提出了降低Al-Sc中間合金制備成本的有效途徑,并展望了含Sc鋁合金應(yīng)用研究的發(fā)展方向。 針對高強鋁合金復(fù)雜曲面件變形不均導(dǎo)致熱處理后力學(xué)性能和組織不均的問題,采用液體凹模拉深和液體凸模拉深法,研究了壓邊圈形狀、液壓加載、預(yù)變形工藝對曲面件成形性和變形分布的影響,為提高復(fù)雜曲面件的形變和熱處理強化效果提供理論指導(dǎo)。
研究表明:液體凹模拉深成形對曲面件變形量調(diào)控的能力有限,與平面壓邊圈相比,曲面壓邊圈可以提高變形均勻性,曲面壓邊圈有利于提高變形均勻性,但應(yīng)變平均值均低于7.0%。液體凸模拉深可以使曲面件應(yīng)變平均值提高到7.5%~10. 6%之間,但僅增加正向液壓無法提高曲面件的變形均勻性;正反向液壓成形采用反向預(yù)變形和正向液體凸模拉深工藝可以提高曲面件的變形量,同時提高變形均勻性。 采用機械合金化工藝制備了Al0.25Cu0.75FeCoNi高熵合金(HEA)顆粒,并采用擠壓鑄造工藝制備了高熵合金顆粒增強鋁基復(fù)合材料(HEA/Al),研究高熵合金顆粒體積分?jǐn)?shù)對復(fù)合材料顯微組織及力學(xué)性能的影響。
結(jié)果表明,當(dāng)高熵合金顆粒體積分?jǐn)?shù)為5%時,高熵合金顆粒在基體中分布均勻;隨著高熵合金顆粒體積分?jǐn)?shù)增加,復(fù)合材料局部出現(xiàn)了團(tuán)聚的現(xiàn)象,且其硬度逐漸增大,但其抗拉強度和伸長率隨著體積分?jǐn)?shù)的增大而減小,其中,當(dāng)高熵合金顆粒體積分?jǐn)?shù)為5%時,綜合性能佳,抗拉強度相比于基體合金提高了12.5%。
對某復(fù)雜鋁合金殼體零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,確定了采用金屬型重力鑄造工藝。首先進(jìn)行了機開模的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計,進(jìn)行實際驗證后,發(fā)現(xiàn)該工藝存在厚大處易產(chǎn)生縮松、薄壁處易產(chǎn)生澆不足、遠(yuǎn)端易產(chǎn)生冷隔,且頂出和取件困難等問題,因此對鑄造工藝進(jìn)行了改進(jìn)并對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,解決了部分問題。為徹底解決鑄件缺陷的問題,改進(jìn)方案設(shè)計手開模,鑄件水平放置,保證順序凝固,冒口設(shè)在側(cè)面,同時對熱節(jié)處設(shè)置補縮通道,并用覆膜砂芯代替抽芯,再次試制,可以得到外觀良好,內(nèi)在品質(zhì)符合要求的產(chǎn)品。