共轭和临界双滑移取向Cu单晶体疲劳位错结构的热稳定性研究

在不同塑性应变幅下对[2ˉ23]共轭双滑移和[017]临界双滑移取向Cu单晶体进行疲劳实验直至循环饱和,然后在不同温度下进行退火处理,考察了其位错结构的热稳定性.结果表明,300℃退火处理后,位错结构发生了明显的回复;500和800℃退火处理后,均发生了明显的再结晶现象,并伴随退火孪晶的形成.不同取向Cu单晶体循环变形后形成不同的位错结构,其热稳定性由高到低依次为:脉络结构、驻留滑移带(PSB)结构、迷宫或胞结构.不同取向疲劳变形Cu单晶体中形成的退火孪晶均沿着疲劳后开动的滑移面方向发展,疲劳后的滑移变形程度越高,退火后形成的孪晶数量则越多.但过高的退火温度(如800℃)会加快再结晶晶界的迁移速率,进而抑制孪晶的形成,致使孪晶数量有所减少.     

粗晶纯铝疲劳位错结构的热稳定性

在不同总应变幅下对高层错能粗晶纯铝进行疲劳实验直至达到近似相同的累积应变量,然后再在不同温度(200、330和450℃进行退火处理。利用透射电子显微镜观察疲劳位错结构及其退火后微观结构的变化。结果表明:粗晶纯铝疲劳位错结构主要为胞结构,胞尺寸随着外加应变幅的升高逐渐减小,胞壁逐渐变得致密,胞内位错密度下降;粗晶纯铝疲劳处理后在3个温度下进行退火处理,所有样品的疲劳位错结构均发生明显的回复现象;只是在相对较低温度200℃退火时,低应变幅下形成的位错结构的回复机制主要为空位消失和异号位错相消,而中、高应变幅下位错结构的回复机制主要表现为多边形化回复机制。粗晶纯铝经不同总应变幅疲劳后的DSC曲线测量结果与TEM观察结果基本一致。     

高锰奥氏体TWIP钢的单向拉伸与拉压循环变形行为

对高锰奥氏体孪晶诱发塑性(TWIP)钢室温单向拉伸与拉压疲劳行为进行了研究.单向拉伸和疲劳实验的应变速率均为6×10-3s-1.疲劳实验采取轴向总应变控制,应变比为-1.结果表明,随拉伸应变的增加,应力-应变曲线上的锯齿状塑性流动呈现出不同的特征,具有很强的应变敏感性.在不同应变幅下的低周疲劳实验中,高锰奥氏体TWIP钢表现出很强的循环硬化能力.低应变幅时表现为初始循环硬化,随后稳定;中等应变幅时,表现为初始循环硬化后出现不同程度的循环软化,然后稳定;高应变幅时经短暂循环硬化后开始循环软化,直至失效.较高应变幅下循环失效后的奥氏体晶粒内产生了大量的位错、位错墙、迷宫结构以及位错胞等位错结构,在部分晶粒内还观察到了细小的形变孪晶.     

孪晶对多晶铜疲劳行为的影响

对含有高密度孪晶的多晶铜进行了塑性应变幅控制下的疲劳实验.结果表明,塑性应变幅小于8.14×10-4时,孪晶对 疲劳行为的影响不大;塑性应变幅大于8.14×10-4时,孪晶的约束作用、孪晶界与位错的反应及孪晶中位错的特殊组态,使多晶 铜的循环饱和应力提高,硬化曲线中应力饱和平台区延长.     

孪晶铜中孪晶尺寸对疲劳位错组态的影响

对孪晶铜进行塑性应变幅控制下的疲劳实验,研究了不同宽度的孪晶内疲劳位错组态及演化过程．结果表明,孪晶宽度不同时,孪晶内的疲劳位错组态不同．当孪晶宽度大于1μm时,孪晶内疲劳位错组态与单晶中情况类似;孪晶宽度介于1μm到200nm之间时,位错形成类PSBs结构;孪晶宽度介于200nm到20nm之间时,孪晶内只能形成一些位错碎片;孪晶宽度小于20nm时,孪晶内没有稳定的晶格位错存在．     

异步累积叠轧纯铜再结晶温度、时间对孪晶的影响

采用异步叠轧法辅以热处理制备超细孪晶铜材,研究了不同再结晶退火温度和时间,对退火组织和其中退火孪晶的影响。结果表明:当退火温度在185℃时,随着退火时间的延长,发生再结晶的区域增多,退火孪晶也相应增多,但是再结晶不完全;当退火温度在190℃时,在20～25min退火时间内形成了均匀细小的退火孪晶,退火孪晶大小在2μm左右;当退火温度达到220℃时,退火孪晶的尺寸明显长大,且数量有所减少,达不到所需的超细孪晶铜的要求。     

变形与退火对ZA31镁合金组织与性能的影响

研究了ZA31镁合金挤压和轧制变形,分析了挤压比、挤压温度及轧制退火温度对合金组织性能的影响。结果表明,挤压后合金发生了动态再结晶;在挤压比16∶1和挤压温度250、300℃时,动态再结晶程度增加,晶粒显著细化;随挤压温度增加,强度和塑性先增加后减小,在300℃时达到最大值。在挤压比36∶1和挤压温度300℃时,合金动态再结晶程度增加,但晶粒尺寸不均匀,强度和塑性的提高幅度并不明显。轧制态ZA31镁合金晶内出现了大量的形变孪晶;在退火过程中,225℃以下合金发生回复,225~280℃发生静态再结晶。随退火温度提高,合金的强度下降。     

热处理对TA16合金棒材组织和力学性能的影响

研究了不同退火温度及冷却方式对TA16合金棒材组织和性能的影响。结果表明:在600～800℃范围内,随着热处理温度的升高,TA16合金棒材中锻造形成的位错不断减少,屈强比降低;当热处理温度为800℃时,位错消失,组织等轴化,完全再结晶同时伴随晶粒长大,在水冷条件下出现一定数量的退火孪晶;孪晶可强化组织,导致塑性降低,屈强比升高;相同热处理温度下,冷速越快,获得组织晶粒越小;当热处理温度在700～750℃时,棒材的综合性能良好,可利于后续管坯制备和后续冷轧生产。     

ZK60镁合金高应变速率压缩变形的流变行为及显徽组织

在250-400℃的温度范围和0.1-50 s^-1的应变速率范围内对ZK60合金进行压缩变形,对其流变行为和显微组织进行研究。结果表明,在低应变速率（0.1-1 s^-1）下压缩变形时,再结晶主要发生在初始晶界上;在高应变速率（10-50 s^-1）下压缩变形时,再结晶同时在初始晶界和孪晶上发生。合金在应变速率10-50 s^-1和温度250-350℃的变形条件下获得均匀、细小的再结晶组织。因此,合金的最佳热加工工艺范围为应变速率10-50 s^-1、变形温度250-350℃。高应变速率压缩变形条件下的孪生诱发动态再结晶过程分三步,首先,高位错密度孪晶分割初始晶粒;然后,孪晶内的位错发生重排形成亚晶;最后,随着应变的增加而形成再结晶晶粒。     

Fe-Mn TWIP钢退火态的微观结构特征

通过金相显微镜和透射电镜分析研究了退火态TWIP钢的微观结构特征.结果表明,经过600 ℃退火10 min后钢中存在冷轧的纳米级变形孪晶及少量位错;分别在700、800、900和1000℃退火10 min后,发现退火温度决定了退火孪晶的尺寸:随退火温度升高,退火孪晶尺寸增大.退火孪晶仅有少量在再结晶过程中产生,而大量的退火孪晶在再结晶结束后的晶粒长大过程中生成并长大.退火孪晶尺寸的大小影响了TWIP钢的力学性能,孪晶尺寸为2～5 μm时,试验钢表现出高强度,此时抗拉强度可达840 MPa;孪晶尺寸为30～50 μm时,试验钢表现出高的伸长率,可达到84.0%,表现出充分的TWIP效应.