美国财政部在 1 月底宣布,将解除 2018 年 4 月针对 En+、Rusal 和 JSC EuroSibEnergo 实施的制裁,这些公司目前均由奥列格·德里帕斯卡控制。美国政府做出这一重大决定的原因包括,除了对德里帕斯卡控制这些公司的批评之外,这一决定给全球铝市场带来了数月的不确定性和失望,其中一个突出原因是:美国总统希望通过一举重振国内铝行业,由于大量结构性原因,该行业处境艰难。我们从不掩饰对这场贸易冲突技术方面的批评,它几乎损害了所有人,首先是美国轻金属行业的绝大多数公司:只有一些美国原料金属生产商从关税和制裁战中获得了一定的好处,其余所有行业都为政府的选择付出了沉重的代价。无论如何,正如预期的那样,在德里帕斯卡退让几步之后(En+ 和 Rusal 这两家公司接受了来自美国和欧盟的独立人士进入其董事会等),最终决定逐步取消该条款,但由于美国民主党议员反对取消制裁,这并非没有内部政治困难。从我们的角度来看,铝行业的状况是
所用材料。需求包括提高韧性、减轻重量、提高抗疲劳和腐蚀能力。随着制造商努力提高下一代飞机的性能和效率,材料性能的界限正在不断扩展。铝是面临这些挑战的关键材料之一。铝合金板用于大量航空航天应用,其复杂性和性能要求从简单部件到飞机的主要承重结构不等。第一个了解铝在航空航天工业中潜力的人是作家儒勒·凡尔纳,他在 1865 年的小说《月球之旅》中详细描述了铝火箭。1903 年,莱特兄弟让第一架飞机升空,其中发动机的部件由铝制成。
金属和合金在恒幅试验条件下的疲劳裂纹扩展 (FCG) 行为通常用裂纹扩展速率 da/dN 与应力强度因子范围 ' K 之间的关系来描述。图 1 示意性地显示了速率 da/dN 与 ' K 的典型对数-对数图,该图具有 S 形,可分为三个区域 [1-4]。区域 I 是近阈值区域,其中曲线变得陡峭并似乎接近渐近线 ' K th ,即下限 ' K 值,低于该值预计不会发生裂纹扩展。区域 II(中间区域)对应于稳定的宏观裂纹扩展。巴黎幂律 [5] 是一种经验关系,在对数-对数拟合中显示一条直线,是中等裂纹扩展速率(10 -8 至 10 -6 m/循环)此区域中疲劳的基本模型。区域 III 与最终失效前裂纹的快速扩展有关,主要受 K c 控制,即材料和厚度的断裂韧性。长期以来,人们观察到,对于固定的 ' K ,da/dN 受应力循环不对称性的强烈影响,通常用载荷比 R 表示 [6-8]。发现阈值应力强度值 ( ' K th ) 取决于 R
在恒幅试验条件下,金属和合金的疲劳裂纹扩展 (FCG) 行为通常用裂纹扩展速率 da/dN 与应力强度因子范围� K 之间的关系来描述。图 1 示意性地显示了速率 da/dN 与� K 的典型对数-对数图,该图具有 S 形,可分为三个区域 [1-4]。区域 I 是近阈值区域,其中曲线变得陡峭并似乎接近渐近线� K th ,即下限� K 值,低于该值预计不会发生裂纹扩展。区域 II(中间区域)对应于稳定的宏观裂纹扩展。巴黎幂律 [5] 是一种经验关系,在对数-对数拟合中显示一条直线,是中等裂纹扩展速率(10 -8 至 10 -6 m/循环)此区域中疲劳的基本模型。区域 III 与最终失效前的快速裂纹扩展有关,主要受 K c 控制,即材料和厚度的断裂韧性。长期以来,人们观察到,对于固定的 � K ,da/dN 受应力循环不对称性的强烈影响,通常以载荷比 R 表示 [6-8]。发现阈值应力强度值 (� K th ) 取决于 R
1 Schilling C、von Strombeck A、dos Santos JF、von Heesen N。《搅拌摩擦点焊静态性能的初步研究》。第二届搅拌摩擦焊国际研讨会 (2ISFSW) [Internet]。瑞典哥德堡:英国剑桥焊接研究所 (TWI);2000 年。网址:http://www.fswsymposium.co.uk/EasySiteWeb/GatewayLink.aspx?alId=1238963
7 设备利用率 323 7.1 简介 323 7.2 现代挤压设备 323 7.2.1 挤压机 324 7.2.2 辅助设备 327 7.2.3 挤压工艺和参数优化 330 7.3 挤压机要求 331 7.3.1 可靠性 332 7.3.2 力学 332 7.3.3 液压 335 7.3 4 控制和监控 335 7.4 等温挤压 340 7.4.1 工艺优化 342 7.4.2 全面工艺优化所需的特性 343 7.4.3 工艺优化结果 345 7.5 专家系统 351 7.5.1 应用于挤压机的专家系统 353 7.5.2 典型系统描述 354 7.6 方面模具设计和修正 357 7.6.1 模具堆叠考虑因素 360 7.6.2 模具设计步骤 360 7.6.3 修改模具前要考虑的工艺因素 370 7.7 工具故障 374 7.7.1 特性 374 7.7.2 预防措施 374 7.8 废料损失 375 7.8.1 挤压损失 376
一般特性。铝及其合金具有独特的性能组合,使铝成为用途最广泛、最经济、最具吸引力的金属材料之一,从柔软、高延展性的包装箔到要求最严格的工程应用。铝合金作为结构金属的使用量仅次于钢。铝的密度只有 2.7 g/cm 3 ,大约是钢(7.83 g/cm 3 )的三分之一。一立方英尺的钢重约 490 磅,而一立方英尺的铝只有约 170 磅。如此轻的重量,加上一些铝合金的高强度(超过结构钢),使我们能够设计和建造坚固、轻便的结构,这种结构对任何运动物体都特别有利,例如航天器和飞机以及所有类型的陆地和水运工具。铝能抵抗导致钢生锈的那种逐渐氧化。铝的暴露表面与氧气结合形成一层厚度仅为几千万分之一英寸的惰性氧化铝膜,阻止进一步氧化。而且,与铁锈不同,氧化铝膜不会剥落,露出新的表面,从而进一步氧化。如果铝的保护层被刮伤,它会立即重新密封。薄薄的氧化层本身紧紧贴在金属上,无色透明——肉眼看不见。铁和钢的变色和剥落
目录 页码 1.0 化学成分和机械性能 1.1 简介 5 1.2 测试结果 6 2.0 疲劳裂纹扩展速率表征 2.1 简介 7 2.2 测试设备 7 2.3 样品制备 10 2.4 测试程序 11 2.5 测试结果与讨论 12 3.0 非线性断裂韧性表征 3.1 简介 42 3.2 测试设备 42 3.3 样品制备 43 3.4 测试程序 44 3.5 测试结果与讨论 44 表格列表 表 1.2.1 化学分析摘要 5 表 1.2.2 机械性能摘要 6 表 2.5.1 使用恢复力模型估计 K 残余 15 表 2.5.2 疲劳裂纹扩展测试条件和结果摘要 16 表 3.5.1 断裂韧性测试条件和结果摘要45 附图列表 图 2.2.1 试验设备和试验装置的照片(实验室空气环境) 8 图 2.2.2 试验设备和试验装置的照片(海水环境) 9 图 2.3.1 疲劳裂纹扩展速率试验的 C(T) 样品图 10 图 2.5.1 FCGR 响应比较实验室空气中 5083-H321 合金的重复试验结果。18 图 2.5.2 FCGR 响应比较实验室空气中 5086-H116 合金的重复试验结果。19 图 2.5.3 FCGR 响应比较实验室空气中 5383-H116 合金的重复试验结果。20 图 2.5.4 FCGR 响应比较海水中 5083-H321 合金的重复试验结果。21 图 2.5.5 FCGR 响应比较 5086-H116 合金在海水中的重复测试结果。22 图 2.5.6 FCGR 响应比较 5383-H116 合金在海水中的重复测试结果。23
目录 页码 1.0 化学成分和机械性能 1.1 简介 5 1.2 测试结果 6 2.0 疲劳裂纹扩展速率表征 2.1 简介 7 2.2 测试设备 7 2.3 样品制备 10 2.4 测试程序 11 2.5 测试结果与讨论 12 3.0 非线性断裂韧性表征 3.1 简介 42 3.2 测试设备 42 3.3 样品制备 43 3.4 测试程序 44 3.5 测试结果与讨论 44 表格列表 表 1.2.1 化学分析摘要 5 表 1.2.2 机械性能摘要 6 表 2.5.1 使用恢复力模型估计 K 残余 15 表 2.5.2 疲劳裂纹扩展测试条件和结果摘要 16 表 3.5.1 断裂韧性测试条件和结果摘要45 附图列表 图 2.2.1 试验设备和试验装置的照片(实验室空气环境) 8 图 2.2.2 试验设备和试验装置的照片(海水环境) 9 图 2.3.1 疲劳裂纹扩展速率试验的 C(T) 样品图 10 图 2.5.1 FCGR 响应比较实验室空气中 5083-H321 合金的重复试验结果。18 图 2.5.2 FCGR 响应比较实验室空气中 5086-H116 合金的重复试验结果。19 图 2.5.3 FCGR 响应比较实验室空气中 5383-H116 合金的重复试验结果。20 图 2.5.4 FCGR 响应比较海水中 5083-H321 合金的重复试验结果。21 图 2.5.5 FCGR 响应比较 5086-H116 合金在海水中的重复测试结果。22 图 2.5.6 FCGR 响应比较 5383-H116 合金在海水中的重复测试结果。23