三层铝/铝/钢轧制复合变形行为及力学性能

采用"热轧+冷轧"复合制备4343/4A60两层Al/Al合金带,采用"冷轧+轧后退火"制备4343/4A60/08Al钢三层铝/铝/钢复合带材。利用金相、扫描、能谱观察分析组织变化及界面元素的扩散,采用拉伸实验和杯突实验测定复合带材的力学性能。结果表明,铝/铝包覆率与压下量无关,铝/钢的包覆率随压下量的增加呈先降低后保持不变的规律。冷轧后退火可使铝/钢复合材料的硬度和强度降低、塑性增加、杯突值增加,综合性能得到改善。     

冷轧铝-钢复合板的退火工艺

对55%变形条件下冷轧复合4A60铝/08Al钢复合带材进行退火处理,研究退火温度对钢层再结晶行为和铝-钢界面结合强度的影响。结果表明：退火温度为600 ℃保温60 min,钢层发生完全再结晶;退火温度为400~600 ℃,保温60 min,铝-钢复合板界面结合强度达到最大值9 N/mm,当保温时间为60 min,温度高于610 ℃时,铝-钢界面处产生脆性化合物,结合强度急剧降低至2.7 N/mm。确定55%变形条件下铝-钢复合板最佳退火工艺为600 ℃保温60 min。     

铸态42CrMo钢的高温塑性变形特性

利用Gleeble 1500D热模拟试验机,在应变速率为0.01~10 s-1、变形温度为1000~1150℃、变形量为60%的条件下对铸态42Cr Mo钢的高温塑性变形特性进行了研究。结果表明,材料的流变应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的增大而增大;试验钢的峰值应力激活能Q=325.63 k J/mol,稳态应力激活能Q=271.84 k J/mol;变形过程中动态再结晶晶粒平均尺寸随温度的增大而增大,随应变速率的增大而减小,其自然对数与Zener-Hollomon参数的自然对数成线性关系。     

热处理对冷轧4A60铝/08Al钢复合带材组织及力学性能的影响

研究了退火温度和时间对冷轧4A60铝/08Al钢复合带材组织及力学性能的影响规律。利用金相显微镜、JSM-6480型扫描电镜及EDS能谱仪对铝钢复合材料进行了组织观察和界面元素分析,并对复合带材的拉伸性能及界面结合强度进行了评价。结果表明,当热处理温度为540℃、时间在6~24 h范围时,08Al钢基本完成了再结晶,铝钢复合带材的伸长率超过了30%,屈服强度超过250 MPa;热处理后铝钢界面Al、Fe元素扩散不明显,热处理对界面拉剪强度的影响也不大,界面结合强度均在70 MPa左右。     

稀土Y对ZK60合金板材退火组织与性能的影响

将ZK60合金及ZK60(0.9Y)合金热轧板材在300-400℃下进行了不同时间退火,观察其组织及性能演变规律.结果表明:经30min退火后,合金均出现再结晶组织,稀士Y的添加导致ZK60合金再结晶品粒尺寸细小,300-400℃退火后晶粒长大幅度较小,400℃退火120min后晶粒尺寸为20um,δ为226.9MPa,经计算,Y元素的加入提高了ZK60合金再结晶晶界迁移激活能,其激活能由42.66kJ/mol增加至56.34kJ/mol,并建立了合金的再结晶晶粒长大模型.     

退火Cu-0.1Ag合金组织性能及再结晶特征

采用光学显微镜、硬度和电导率测试等方法研究了不同变形量Cu-0.1Ag铜银合金不同温度退火下的组织性能变化规律及再结晶特征。结果表明:随变形量增加,再结晶后晶粒更加细小;硬度在回复阶段几乎不变或略有上升,在再结晶阶段直线下降,再结晶完成后硬度趋于定值。退火温度越高,硬度下降较快,再结晶速率较快。电导率在回复与再结晶过程中显著上升,再结晶完成后电导率趋于定值。室温拉拔变形量26%及50%Cu-0.1Ag合金的再结晶激活能分别为82 k J/mol及69.6 k J/mol,在400~500℃范围内完成再结晶所需时间与温度函数关系分别为lnt=8.2×104/RT-7.56和lnt=6.96×104/RT-6.04。     

压下率对冷轧铝/钢(4A60/08Al)复合带材组织性能的影响

结合金相组织观察、显微硬度测量及室温拉伸实验, 对压下率分别为30%、40%、50%及60%时的4A60/08Al冷轧复合带的组织与力学性能进行了研究。采用模拟钎焊后拉剪实验对复合带的界面结合强度进行了评价。结果表明: 随着压下率的增加, 复合带钢层的硬度和屈服强度明显增加, 而铝层的硬度变化不大; 压下率从30%增加到50%时, 界面平均抗剪强度从52 MPa增加到65 MPa, 拉剪断裂位置也从铝钢界面断裂过渡到铝层断裂, 因此把压下率50%定义为4A60/08Al冷轧复合带的稳定压下率; 另外, 当压下率超过50%时, 复合带材的钢层在520℃×24 h退火后的组织基本为等轴的再结晶组织, 综合力学性能良好。     

复合析出强化超高强度钢20Co14Ni12Cr2MoAl的动态再结晶行为

通过Gleeble-3800热力模拟试验机采用高温轴向压缩试验,在温度为850~1150℃,应变速率为0.01~10 s~(-1)的条件下,对一种碳化物和金属间化合物复合析出硬化超高强度20Co14Ni12Cr2Mo Al钢的高温变形及动态再结晶行为进行了研究。结果表明,试验钢流变应力和峰值应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小;随着变形速率的提高,其发生完全动态再结晶的温度也逐渐升高。当变形速率为10 s~(-1)时,其变形温度高于1050℃,才能发生完全动态再结晶;完全动态再结晶晶粒的平均尺寸随着Zener-Hollomon参数的增加而减小,试验钢完全动态再结晶晶粒尺寸与Z参数之间的关系模型为:D_(DRX)=2.644×10~4·Z~(-0.119),并建立了该钢的动态再结晶状态图;试验钢的热变形激活能Q值为449.20 k J/mol。     

冷轧复合铝-铝-钢界面金属间化合物的生长行为

对冷轧复合4343铝/4A60铝/08Al钢三层复合带材进行不同温度和时间的退火,借助金相显微镜、扫描电镜和EDAX能谱仪以及X射线衍射仪对复合界面结合区进行组织观察、元素成分线扫描分析和EDS能谱分析及XRD物相分析,研究复合界面金属间化合物的生长行为。结果表明：当退火温度较高时,4343中含量较高的Si向4A60中进行了较大程度的扩散;铝-钢复合界面在600 ℃保持1 h退火时有金属间化合物产生;随着退火温度的升高和退火时间的延长,复合界面金属间化合物由一层增加至三层,化合物主要由Fe₄Al₁₃和Fe₂Al₅组成;铝-钢复合界面金属间化合物的生长由扩散控制,其增厚符合抛物线规律,界面金属间化合物的生长激活能为14.4 kJ/mol。     

超超临界机组叶片钢KT5331的热变形行为

利用Gleeble-1500热模拟实验机进行压缩实验,研究了KT5331钢变形温度为850~1200℃,应变速率为0.01~12 s-1条件下的热变形行为。结果表明,随变形温度升高、应变速率降低,动态再结晶越容易发生,再结晶晶粒尺寸增加,完全动态再结晶温度约为1100℃。完全动态再结晶温度以下,随变形温度升高和应变速率降低,动态再结晶晶粒体积分数增加;完全动态再结晶温度以上,在低应变速率下,经60%压缩变形后,出现混晶形貌,应变速率较高时为等轴晶。通过拟合得到热变形激活能Q为436.541 k J/mol,建立了热变形双曲正弦本构方程,εexp(436541/RT)=6.12×101 5[sinh(0.009344σp)]4.739,具有较高预测精度,根据模型计算所得预测值与实验值之间的平均相对误差为5.9%。