室温ECAP加冷轧制备镍超细晶退火后的组织性能研究

室温下采用等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)Bc路径对纯镍(99.99%)进行8道次挤压变形,然后对其进行压下量为75%的冷轧变形。通过不同的退火试验,研究了ECAP加冷轧变形后退火纯镍的显微硬度和显微组织变化。结果表明:在退火期间组织表现为不连续静态再结晶。当退火温度低于280℃时,试样的显微硬度下降缓慢,组织变化不大;当退火温度高于280℃时,显微硬度迅速下降,组织发生再结晶。再结晶动力学分析表明:当退火温度低于300℃时,样品在退火过程中发生二维生长;当退火温度高于320℃时,发生三维生长。样品再结晶表观激活能经估算约为(77±4)k J/mol,与晶界扩散能几乎保持一致。     

冷轧变形率对超纯铁素体不锈钢439板材退火组织与性能的影响

将超纯铁素体不锈钢439板材在不同冷轧变形率下冷轧变形,然后将轧制态冷板在950~1050℃下进行退火,研究冷轧变形率对该材料退火组织及性能的影响。结果表明:随着变形率的增加,晶粒尺寸变小;50%变形率条件下冷板最高伸长率为36%,80%变形率条件下最高伸长率可达40%;基于金相试验数据,利用回归分析的方法计算了不同变形率条件下的晶粒长大激活能,得出50%和80%冷轧变形率条件下再结晶晶粒长大激活能分别为60.19 kJ/mol和65.68 kJ/mol;采用晶粒尺寸与晶界迁移激活能间的定量关系来描述晶粒长大过程,最终建立了该合金在试验温度范围内再结晶晶粒长大的动力学模型。     

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。     

多向锻造AZ80A镁合金的静态再结晶行为

采用实验观察和理论计算相结合研究经多向锻造后AZ80A镁合金等温退火过程中的显微组织演变与再结晶动力学。结果表明:经多向锻造后的AZ80A镁合金在150℃退火处理时,随着退火时间的延长,再结晶晶粒逐渐增多,退火时间为3600 s时,发生再结晶的体积分数约为88%;175℃退火时,合金在1800 s时已经发生了完全再结晶,且有部分晶粒发生长大;200℃退火时,合金在360 s时的再结晶体积分数约为70%,900 s时再结晶晶粒发生长大;250℃退火时,退火360 s后,再结晶晶粒已经发生了部分长大。利用Avrami再结晶动力学方程计算可得到多向锻造态AZ80A镁合金的再结晶激活能为71.48 kJ/mol,合金在150、175、200和250℃退火时再结晶完成的时间分别为4160、1387、485和85.6 s;计算结果与实验结果一致。     

9Cr低活化马氏体钢冷变形及退火再结晶

通过光学显微分析和显微硬度测试研究了冷变形对9Cr低活化马氏体钢显微组织的影响,以及冷变形后退火再结晶过程中冷变形量(5%～75%)、退火温度(700～810 ℃)和保温时间(15～150 min)对显微组织的影响,获得退火再结晶图.当变形量为5%和10%时,样品在810 ℃的高温下退火120 min只发生回复过程;当变形量大于20%时,在780 ℃下退火120 min即可获得再结晶组织;当变形量达75%时,退火再结晶组织具有带状结构.通过试验获得了最佳的冷变形及退火再结晶工艺:冷变形量20%～60%,退火温度750～780 ℃,退火时间60～120 min.     

Nb-7Ta合金再结晶退火温度研究

研究了退火温度对棒材组织、硬度及力学性能的影响,确定了变形量对铌钽合金棒再结晶退火温度的影响规律.结果表明,随变形量的增大,材料的再结晶退火温度降低.变形量为90%时,锻造棒材的再结晶退火温度为1000～1050℃;变形率95%时,轧制棒材的再结晶退火温度为950～1000℃.     

冷轧变形铝锡复合材料的再结晶

基于冷轧变形铝锡合金再结晶过程中硬度变化的敏感性,比较研究了Al-10Sn和TiB2/Al-10Sn复合轴瓦材料的再结晶动力学.通过硬度一时间软化曲线,计算了两种材料的再结晶激活能,比较了两种材料的再结晶组织.结果表明,TiB2颗粒的存在提高了材料再结晶温度约50℃,使材料的热稳定性提高.Al-10Sn和TiB2/Al-10Sn的再结晶激活能分别为83.16 kJ/mol和92.98 kJ/mol.     

Nb-Ti-Al高温合金的再结晶动力学和晶粒长大行为

研究了Nb-Ti-Al高温合金的静态再结晶行为及晶粒长大行为,并通过实验得出了再结晶动力学和晶粒长大方程.结果表明:冷轧变形后,合金在880～1000℃进行退火处理,可获得均匀、细小的晶粒,再结晶晶粒体积分数与退火时间的关系可用Avrami方程进行描述.随着冷轧变形量的增加,再结晶激活能逐渐减小,其范围为274.05 ～ 198.45 kJ/mol.在850 ～1000℃的温度范围内,研究了加热温度和时间对合金晶粒尺寸变化的影响.     

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.     

2219铝合金再结晶行为研究

对固溶态2219铝合金分别进行了变形量50%和75%的冷轧变形,随后在400～540℃进行再结晶退火处理,观察了晶粒尺寸和显微硬度随退火温度的变化。结果表明,当退火时间为1 h时,随着退火温度的升高,两种变形量的合金的平均晶粒尺寸基本都呈现先减小后增大的趋势,并且都在480℃退火时,平均晶粒尺寸最小;在相同再结晶退火条件下,大变形量可以获得更细小均匀的晶粒;显微硬度则随着退火温度的升高而增大。     

Si元素对变形铝合金再结晶影响

围绕不同的成分、变形温度和变形量同再结晶退火后的合金硬度之间的关系,通过偏光显微组织分析以及硬度测试对铝硅合金变形再结晶进行了研究。结果表明,铝硅合金在500℃进行0.5 h固溶处理后以较快的速度进行变形会使得退火后再结晶晶粒尺寸变大。硅含量较少的时候可以促进铝硅合金再结晶的发生,并使再结晶晶粒粗化,而当硅含量大于1%之后,随着硅含量的增加再结晶晶粒会显著减小。     

电铸Ni-W合金热压缩变形的流变行为

采用Gleeble-1500型热模拟机对电铸Ni-W合金在变形温度为400~600℃、应变速率为0.001~0.1 s-1条件下的热压缩变形进行研究,分析合金变形时的流变应力、应变速率及变形温度之间的关系,研究变形温度对合金显微组织的影响,并得到本构方程。结果表明:应变速率和变形温度对该材料的流变应力有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的提高而增大。当变形温度高于550℃时,合金流变曲线呈现出明显的动态再结晶特征,合金显微组织为完全的动态再结晶组织,该合金的热变形激活能为411.55 kJ/mol。     

Ti-1300合金的热变形行为研究

采用Gleeble-1500型热模拟试验机对Ti-1300近β钛合金进行了等温恒应变速率压缩试验.变形温度范围为:920～1010℃,应变速率范围为:0.01～10 s-1,最大变形量为80%.根据试验数据建立了Ti-1300合金高温热变形行为的流变应力模型,得出该合金的变形激活能为177.59 kJ/mol.结合样品的显微组织分析可知,该合金在低应变速率下发生了动态再结晶,且随着温度的升高,再结晶晶粒呈现长大的趋势:在高应变速率下以动态回复为主.结果表明,为获得细小的再结晶组织,Ti-1300钛合金宜在相变点以上50～150℃的温度范围内采用较低的变形速率进行锻造.     

低模量Ti-Nb-Ta-Zr-O合金的再结晶特性

研究了冷变形态亚稳β钛合金Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-O(at%)的再结晶特性。结果表明:经90%冷变形的合金的再结晶温度应高于750℃,在800℃和820℃则发生明显再结晶,合金在这两个温度下的动力学方程Avrami指数约为2;估算得到Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-O合金的再结晶激活能为176.3kJ/mol。在800℃和820℃等温退火过程中该合金迅速软化,而在进一步再结晶过程中硬度基本保持不变。     

新型超高强韧钛合金热变形行为研究

采用Gleeble3800热压缩模拟试验机研究了新型超高强韧TB17钛合金775～905℃温度范围内、应变速率0.001～10 s~(-1)条件下的热变形行为。分析了该合金在热变形过程中流变应力软化特点及显微组织演变规律,建立了该合金Arrhenius型本构方程。结果表明:采用不同变形温度,TB17钛合金峰值应力对应变速率敏感程度不同,在相变温度以下变形时,峰值应力对低应变速率敏感;而在相变温度以上变形,峰值应力对高应变速率敏感。应变速率对TB17钛合金显微组织具有重要影响,合金应变速率大于0.1 s~(-1)时,以发生动态回复为主,而应变速率为0.001～0.1 s~(-1)时以发生动态再结晶为主;降低应变速率有利于动态再结晶发生,合金在应变速率0.001 s~(-1)时可获得粒度约25μm的β晶粒。变形温度对动态再结晶具有重要影响,在相变温度以下变形仅发生初生α相再结晶,而在相变温度以上变形则发生β相动态再结晶。TB17钛合金在相变点温度以下的热变形激活能为538.4 kJ/mol,在相变点温度以上的热变形激活能为397.4 kJ/mol,该合金在775～905℃热变形软化机制为晶界滑移机制。     

热处理对Ti-Ni合金显微组织和力学性能的影响

研究了冷加工变形量为48%的Ti-Ni合金经中温退火(350～600 ℃)处理后退火温度对合金显微组织及室温力学性能的影响.结果表明,变形后获得部分非晶的纳米组织,400 ℃退火后合金发生再结晶;500 ℃退火后完成再结晶,晶粒开始长大;600 ℃退火后合金组织完全粗化,室温下为粗大的自协调马氏体.退火温度升高,合金的抗拉强度大大下降,当退火温度高于500 ℃时,伸长率大大增加,伸长率大于50%.室温下合金拉伸变形时应力诱发马氏体相变的临界应力值σs受退火温度和相变温度的制约.     

AuCuPtAgZn合金丝材组织和性能研究

采用真空熔炼、冷拉拔制备AuCuPtAgZn合金丝材,研究合金经不同变形量冷加工和400～800℃温度热处理后的显微组织和硬度。结果表明:随着冷加工率增加,晶粒逐渐被拉长,破碎成絮状进而形成纤维带状。在680℃热处理时,组织发生局部回复再结晶;温度大于700℃后,组织发生再结晶,晶粒逐渐发生长大。当变形量逐渐增加时,合金硬度呈阶梯式增大,在80%变形量时到最高值。冷加工合金的硬度随着热处理温度增大而逐渐降低,在500～800℃时,硬度先快速降低,后缓慢下降并逐渐趋于稳定值。     

冷轧变形量对N06600合金管材组织及性能的影响

对N06600合金管材进行了40%、50%、55%、60%、65%变形量的冷轧,再进行了1000、1050℃退火,研究了冷轧变形量对管材组织与性能的影响。结果表明:经1000℃/3 min退火,随着变形量的增加,显微组织发生再结晶,强度逐渐下降,伸长率上升;1050℃/3 min退火后,各变形量显微组织均发生完全再结晶,且随着变形量的增加晶粒度尺寸变小,力学性能稳定。     

冷轧Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr合金在退火过程中的组织演变及再结晶行为（英文）

通过硬度测试、SEM、TEM及EBSD研究变形量、退火温度及时间对冷轧Zr-1Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr合金再结晶行为及动力学的影响。结果表明,该合金的再结晶速率随着退火温度的升高及冷轧变形量的增加而加快。退火过程中再结晶晶粒在位错缠结的高储能处优先形核长大。板材织构由?1010?//RD的基面织构转变为?1120?//RD的基面织构。再结晶晶粒形成较多的30°取向差。同时,通过JMAK方程拟合出合金再结晶动力学参数及30%、50%和70%变形量条件下的再结晶图,获得其再结晶激活能分别为240、249和180 k J/mol。     

TC4-DT钛合金的热变形行为研究

利用Gleeble-1500型热模拟压缩试验机,研究了TC4-DT合金在750～950℃、应变速率为0.001～10 s-1、变形量为50%条件下的热变形行为,分析了该合金的流变应力变化特点及显微组织演变规律,建立了该合金的Arrhenius型本构方程.结果表明:流变应力随变形温度降低及应变速率增大而升高;变形温度与应变速率对TC4-DT合金显微组织影响显著,随着变形温度的升高及应变速率的降低,片层组织球化现象越明显;应变速率敏感指数随变形温度的升高而增大;在本实验条件下,TC4-DT合金的热变形激活能为603.51 kJ/mol,表明该合金的热变形主要是由高温扩散以外的过程控制,认为有动态再结晶发生.