变形量对NiTi形状记忆合金相变行为及恢复性能的影响

通过低温DSC测试仪、金相显微镜和拉伸试验机,研究NiTi形状记忆合金冷轧变形量对马氏体相变行和形状恢复率的影响。结果表明：冷轧变形生成的应力诱发马氏体和取向不同的丝织构及高密度位错,使得马氏体相变时界面迁移的阻碍作用增加,抑制了相变的发生;随冷轧变形量的增大合金的形状恢复率降低。     

应变速率对低温拉伸316LN奥氏体不锈钢微观组织和力学性能的影响

以两种应变速率(5×10~(-4)s~(-1)和1×10~(-2)s~(-1),分别代表慢速拉伸和快速拉伸)对316LN奥氏体不锈钢板状试样进行低温(-40℃)单轴拉伸实验,借助金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及三维形貌轮廓仪分析了拉伸变形过程中的微观组织演变和力学性能变化规律。结果表明,316LN奥氏体不锈钢在低温拉伸条件下发生形变诱导马氏体相变,且马氏体转变量随着应变速率的增加而减少;屈服强度随着应变速率的增加而升高,抗拉强度和延伸率则随着应变速率的增加而降低;拉伸断口形貌均呈现出典型的韧性断裂特征。变形组织均以位错缠结和T-M(Twin-matrix)层片状组织为主,随着应变速率的增加,位错缠结程度加剧,T-M层片状组织的层片间距减小。     

316L不锈钢在表面机械滚压处理时的形变诱导马氏体相变和组织细化过程

采用表面机械滚压处理(SMRT)在316L不锈钢表面制备出梯度纳米结构(GNS)表层,研究了SMRT对GNS表层中的相组成和微观组织演变的影响机制。结果表明:经SMRT后316L不锈钢表层的奥氏体相发生形变诱导马氏体相变,且马氏体含量随着SMRT压下量的增大而增多;微观组织的细化过程先后经历了高密度位错生成和交互作用、形变孪生、形变诱导马氏体相变和马氏体晶粒细化过程,最终在最表层形成以马氏体相为主、晶粒尺寸~55 nm的纳米晶组织。     

正火工艺对冷轧态低合金低温钢组织及拉伸性能的影响

采用拉伸性能、显微硬度测试及OM、SEM、TEM等实验方法研究了正火工艺对冷轧态低合金低温钢板组织演变和拉伸性能的影响。结果表明,热处理温度为700℃时,冷轧试样仅处于回复阶段,铁素体基体内为严重的位错缠结组态和位错网格结构;正火温度升高至750℃和800℃时,冷轧组织再结晶及相变过程同时发生,以M/A小岛为特征的粒状组织出现;860℃完全正火组织为等轴铁素体和弥散珠光体,位错呈稀疏的位错墙组态。23%压下率冷轧试样经860℃正火后铁素体晶粒尺寸由10%压下率冷轧试样的12.0μm细化到10.2μm。正火温度为860℃时,冷轧试样达到最佳的强塑性配合,10%和23%压下率试样的强塑积分别为20 007 MPa%、17 850 MPa%。与700℃正火试样相比,860℃正火试样拉伸断口附近及颈缩区组织中微孔数量显著降低,拉伸变形能力改善。     

奥氏体动态再结晶组织对马氏体相变的影响

采用电阻测量和Ｘ射线衍射分析方法，研究了Ｆｅ－３２Ｎｉ合金高温变形奥氏体动态再结晶组织对马氏体相变开始温度Ｍｓ点和一定深冷处理温度下马氏体生成量的影响。与静态再结晶组织相比，动态再结晶晶粒组织不均匀，其位错亚结构也不均匀。具有位错密度梯度分布的成长中的动态再结晶晶粒晶界附近含有少量的易移动位错，促进马氏体的形核，提高Ｍｓ点及其Ｍｓ点以下较高温度区域墨迹初期的马氏体生成量，但是对于较低温度区域转变后     

Fe-Mn-Si-Ni-Co合金中形变诱发马氏体相变及形状记忆效应

通过拉伸试验、金相和透射电子显微分析,研究了Fe-25.6Mn-5.1Si-4.1Ni-1.8Co合金的形变诱发γ→ε马氏体相变与形状记忆效应。结果表明,变形温度从M_d点降至193K时,变形机制由位错滑移逐渐转变为形变诱发γ→ε马氏体相变,合金的形状记忆效应相应地近似呈线性提高。在138～193K之间变形时形状记忆效应保持稳定。文中通过分析形变诱发马氏体相变的应力-应变曲线,讨论了形状记忆效应与屈服应力之间的关系。     

变形温度对应变强化深冷容器用S30408不锈钢组织结构演化的影响

对经9%预变形、在不同低温条件下拉伸变形后的深冷容器用应变强化S30408奥氏体不锈钢进行一系列的微观组织结构表征,研究了变形温度对其组织结构演变的影响。结果表明:9%预变形后在1.0×10-3/s应变速率下在-60℃和-196℃的拉伸变形促进了S30408不锈钢发生从g奥氏体向α′-马氏体的转变,拉伸温度越低转变量越多、板条越细;同时,随着拉伸温度的降低S30408不锈钢的显微硬度值升高。低温拉伸形变诱发S30408奥氏体不锈钢马氏体相变,其α′-马氏体与基体g奥氏体的位向关系为{111}g∥{011}α′,<101>g∥<111>α′,符合K-S关系。     

奥氏体不锈钢晶粒细化对形变机制和力学性能的影响

利用相逆转变原理采用冷变形使得亚稳奥氏体转变为形变马氏体,采用不同温度和时间退火分别获得纳米晶/超细晶和粗晶奥氏体不锈钢。通过拉伸实验得到不同晶粒尺寸的奥氏体不锈钢力学性能,采用透射电镜观察形变组织结构并利用扫描电镜观察断口特征。结果表明:高屈服强度纳米晶/超细晶奥氏体不锈钢通过形变孪晶获得优良塑性;而低屈服强度的粗晶奥氏体不锈钢发生形变诱导马氏体效应,得到良好的塑性;两组具有不同形变机制的奥氏体不锈钢拉伸断口均为韧性断裂。形变机制由形变孪晶转变为形变诱导马氏体归因于晶粒细化导致奥氏体稳定性大幅度提高。     

316L不锈钢加工硬化机制及孪生行为

对固溶处理后的316L不锈钢试样进行了拉伸实验,根据Ludwik真应力应变模型对拉伸实验曲线进行了非线性拟合,并用Crussard-Jaoul法计算和分析了Ludwik模型中的加工硬化指数（n）,同时通过对拉伸试样的微观组织观察,分析了316L不锈钢的加工硬化机制.实验结果表明：316L不锈钢在拉伸变形过程中加工硬化非...     

电脉冲处理对金属材料组织、力学性能影响的研究进展

多能量场辅助材料加工成形是先进制造技术发展的重要方向，其中电脉冲处理(EPT)是一种利用脉冲电流实现材料微观组织调控与力学性能改善的新型处理技术，在辅助金属材料制备和加工等领域有着广阔的应用前景。电脉冲处理具有能量利用率高、作用时间短等优点，在提高材料塑性、促进再结晶和相变等方面具有传统热处理无法比拟的优势。近年来，金属材料组织、力学性能对电脉冲处理的响应行为受到国内外学者的广泛关注。当脉冲电流加载于金属材料时，电场作用下的漂移电子与材料内部组织会发生相互作用，产生焦耳热效应、电迁移效应等电致塑性效应。因此，电脉冲处理能够增强原子扩散、促进位错运动，提高材料塑性变形能力。同时，脉冲电流能够显著促进晶粒细化、固态相变与织构弱化，从而使材料获得优异的综合力学性能。此外，电脉冲处理还可以实现材料内部孔洞和微裂纹的修复，有效抑制裂纹的扩展，从而提高材料的断裂韧性和延长材料的疲劳寿命。本文基于现有研究现状，从晶粒细化、固态相变、裂纹修复等方面，总结分析了电脉冲处理对金属材料微观组织和力学性能的影响规律与作用机制，同时，简要介绍了电脉冲处理改善焊接接头成形特征和性能的相关研究，最后对电脉冲处理技术...     

冷轧对含少量Mo的301不锈钢(15Cr17Ni7)组织和性能影响

对含有0.8%(质量分数)Mo的301奥氏体不锈钢板进行了压下率为0-52%的冷轧变形实验,研究了不同变形量下合金室温拉伸性能、显微组织、马氏体含量及显微硬度。结果表明合金的加工硬化与变形过程中应力诱发马氏体相变密切相关,合金的屈服强度、抗拉强度和显微硬度与压下率呈线性关系。当压下率为52%时,合金组织中马氏体含量约75%,抗拉强度达1700 MPa以上。添加0.8%Mo对合金起到轻微强化作用,强度提高约100 MPa,但塑性没有降低。     

18-8型奥氏体不锈钢在低周疲劳变形下的微观组织特征

利用透射电镜系统地研究了18—8型奥氏体不锈钢在低周疲劳变形下的微观组织,包括奥氏体位错组态,形变孪晶和形变马氏体。发现奥氏体位错组态与应变幅和温度有关,形变马氏体主要在 SB 交截处形核,在室温和低温下由于母相变形方式的不同而产生不同的组织特征。     

形变和退火对Fe47Mn30Co10Cr10B3间隙高熵合金微观组织结构演变的影响

在不同温度对Fe₄₇Mn₃₀Co₁₀Cr₁₀B₃间隙高熵合金进行不同的形变和退火处理,使用电子背散射衍射和电子通道衬度像等手段对样品进行表征,研究了形变和退火对其微观组织结构演变的影响。结果表明,在小应变量条件下,随着形变温度的降低,主导的形变机制从位错滑移转变为相变诱导塑性;在室温形变条件下,随着应变量的增大,主导的形变机制由位错滑移转变为相变诱导塑性。对大应变量的样品退火,随着退火温度的提高,微观组织从形变态(600℃-5 min)、部分再结晶态(800℃-5 min)到完全再结晶态(1000℃-5 min)的演变。在1000℃退火条件下,随着退火时间的延长,微观组织由部分再结晶态(1 min)演变到完全再结晶态(5 min和15 min),且相组成由γ单相演变为γ+ε双相。退火不能改变形变态中第二相颗粒沿着轧向的分布。拉伸实验结果表明合金的屈服强度为326 MPa,抗拉强度为801.9 MPa,延伸率为26.8%,实现了较好的强韧化性能且其断裂机制为韧性断裂。     

表面纳米化对316L不锈钢性能的影响

对316L不锈钢进行表面机械研磨处理(SMAT),研究表面组织变化对其硬度和在0.5 mol/LNaCl介质中腐蚀性能的影响.结果表明:通过SMAT可以在316L不锈钢表面制备出纳米结构层,随着处理时间的增加,表面纳米晶组织逐渐由单一的奥氏体相过渡到奥氏体与马氏体两相共存;表面纳米化和马氏体相变能够明显地提高316L不锈钢的表层硬度,使表面粗糙度略有下降;表面机械研磨处理降低了316L不锈钢在0.5mol/L NaCl腐蚀介质中的耐蚀性能.因为316L不锈钢表面纳米晶组织容易钝化,形成的钝化膜不稳定,提高了溶解速度.     

脉冲电流处理对轧制316L不锈钢的快速强化

目的 探究不同参数的脉冲电流处理(EPT)对轧制316L不锈钢拉伸性能、显微硬度及微观组织的影响。方法 将轧制的316L不锈钢作为原始样,调节流过样品的脉冲电流密度,分别为130、170、190、260、310 A/mm²,分析脉冲电流密度与其拉伸性能和显微硬度的关系。结果 轧制316L不锈钢的抗拉强度和显微硬度随着脉冲电流密度的增大呈现先增大后减小的趋势,其中当脉冲电流密度为170 A/mm²时达到峰值,抗拉强度由1 485 MPa提升到1 625 MPa,同时显微硬度也由431HV增大到473HV。通过电子背散射衍射分析微观组织可知,与原始样相比,经过脉冲电流处理的样品晶粒尺寸明显减小,马氏体含量明显增多,脉冲电流处理可以促使微观组织快速均匀化。结论 脉冲电流处理可以在短时间内实现轧制316L不锈钢组织的均匀化调控,有效改善轧制316L不锈钢的微观组织,减少轧钢形变织构,促使参与的奥氏体转变为马氏体,使微观组织趋于稳定,同时还可以使轧制316L不锈钢晶粒快速细化,达到细晶强化的效果,有效提高整体抗拉强度和显微硬度。     

304L不锈钢形变诱导马氏体的X射线衍射分析

为准确测定304L奥氏体不锈钢中形变诱导马氏体的含量,更好地解释该材料中形变诱导马氏体相变机制,使用X射线衍射法对一系列形变后的奥氏体不锈钢样品进行研究,采用Rietveld全谱拟合法对各物相含量进行分析,并与传统的直接对比法、K值法进行比较,该法能最大限度克服传统方法的缺点。分析结果显示:304L奥氏体不锈钢形变过程中会发生α′和ε马氏体相变,且低温形变会加速奥氏体不锈钢中奥氏体相向马氏体相的转变。     

电轧AZ31镁合金在模拟海水中腐蚀行为研究

为对比研究高能电脉冲轧制工艺和冷轧工艺对AZ31镁合金腐蚀性能的影响,采用腐蚀形貌观察、动电位极化测试、电化学阻抗谱与腐蚀速度测试等方法系统地研究了高能电脉冲轧制和冷轧AZ31镁合金带材在模拟海水(3.5%NaCl)中的腐蚀行为.结果表明:在同样变形量下,与冷轧AZ31镁合金相比,电轧AZ31镁合金的耐腐蚀性略有提高.这与电轧AZ31镁合金再结晶比例大,位错密度小,具有较低能态的位错组态及能形成较稳定的腐蚀产物膜有关.     

超高强度钢奥氏体相变再结晶的形核机制

运用高温金相和ＴＥＭ方法，对超高强度钢３００Ｍ的奥氏体相变再结晶过程和新晶界进行了定位观察。实验结果表明：在高温金相下，奥氏体相变再结晶晶界横穿过板条组织，而在ＴＥＭ下为高密度位错缠结条带。据试验结果，提出了奥氏体相变再结晶位错形核机制。     

基体组织和加工过程对不锈钢餐、厨具铬离子析出量的影响

研究了不锈钢基体组织和加工过程中形变程度、应力分布及加工温度对不锈钢餐、厨具铬离子析出量的影响。结果表明:马氏体不锈钢的耐腐蚀性比奥氏体不锈钢的差,铬离子析出量更大;加工过程导致奥氏体不锈钢发生马氏体相变,同时产生大量的位错和缺陷,使其耐腐蚀性降低,铬离子析出量增多;加工过程中局部的应力集中导致该部分区域马氏体相变量大,铬离子析出量增多;加工温度控制在形变诱发马氏体转变温度Md以上时,马氏体相变量显著减少,铬离子析出量得到明显控制。     

Q&P热处理工艺对含Cu TRIP钢组织和性能的影响

随着能源的短缺和环境污染的日益严重,汽车轻量化需求日益迫切,如何通过工艺及成分设计革新、获得兼具高强度和高塑性的钢板尤为重要.尝试将Cu作为合金元素加入TRIP钢中,采用淬火配分(QP)工艺对含Cu TRIP钢进行一步法和两步法热处理,通过拉伸试验、X射线衍射分析、扫描电镜、透射电镜等实验手段,对热处理后的组织及性能进行测试和观察,探究了不同热处理工艺对组织和性能的影响.研究结果表明:一步法处理后的显微组织为铁素体、马氏体和残余奥氏体,两步法处理后不仅包含上述3种组织,还含有贝氏体.一步法处理后,抗拉强度达2 200 MPa,拉伸延展率为15%,强塑积为33 GPa·%;两步法处理后综合力学性能优于一步法,在400℃等温5 min后,抗拉强度为1 300 MPa,拉伸延展率为43%,强塑积超过55 GPa·%.实验钢良好的综合力学性能得益于铁素体、马氏体/贝氏体和残余奥氏体的合理配比,变形过程中残余奥氏体的相变诱导塑性效应,以及马氏体位错与Cu粒子的交互作用.