轧制方式对La-TZM合金板材力学性能的影响

利用粉末冶金法制备了La-TZM合金,研究了轧制方式对合金板材力学性能的影响.结果表明,采用交叉轧制的方法可以使金属变形更加均匀,有效地减少板材的各向异性,得到纵、横向相同力学性能.不同温度退火态交叉轧制板材的室温抗拉强度和屈服强度比单向轧制有所下降,但伸长率显著提高;交叉轧制板材的再结晶温度低于单向轧制板的再结晶温度.     

交叉轧制对钼板材显微组织和成形性能的影响

本文采用力学性能测试、深冲测试、金相组织观察以及X射线宏观织构分析等实验手段,详细研究了交叉轧制对钼板材显微组织和性能的影响规律。研究结果表明,单向轧制钼板材的横向延伸率明显低于纵向延伸率,交叉轧制可明显降低钼板材力学性能的各向异性;交叉轧制使钼板材的杯突值显著提高,且使钼板材深冲时的开裂方向由单向轧制样品的横向开裂转变为交叉轧制样品的沿轧制方向45°开裂;交叉轧制钼板材的金相组织呈现出相互搭接交错的纤维状组织特征,且纵横向的组织差别较单向轧制钼板材明显减小;交叉轧制使钼板材的织构由强各向异性的旋转立方织构转变为各向异性较低的立方织构。     

轧制温度对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

以多向锻造AZ31镁合金为板坯进行高应变速率轧制成形,研究轧制温度对板材组织与力学性能的影响。结果表明：镁合金高应变速率轧制成形前期,孪生作用增强,形成大量的■拉伸孪生和■二次孪生;变形后期,由于孪生诱发动态再结晶的作用,合金晶粒组织明显细化。在压下量为80%的高应变速率轧制下,轧制温度为250～400℃时,轧制板材组织均发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸随着轧制温度的升高从6.97μm增加至8.13μm,但由于轧制板坯的初始晶粒尺寸较小,晶粒尺寸随着轧制温度的升高变化较小;轧制板材的抗拉强度和伸长率均高于315 MPa和25%,表明高应变速率轧制工艺可以在较宽的温度区间内制备力学性能稳定的镁合金板材。     

轧制温度对大应变轧制AZ31合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术制备AZ31合金板材,研究了轧制温度对板材显微组织、宏观织构和力学性能旳影响。结果表明,轧制温度为200℃时,板材发生开裂,轧制温度升高至250~400℃时,大应变轧制可以成功进行;在250~400℃的轧制温度范围内,板材再结晶晶粒尺寸和基面织构强度随轧制温度的升高而增大,其力学性能则随轧制温度的升高而下降;轧制温度为250℃时,板材具有良好的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325.7 MPa、213.2 MPa和29.8%。     

AZ31镁合金轧制板材退火后的组织与力学性能

采用单向轧制和交叉轧制工艺分别进行了AZ31镁合金板材轧制实验,分析了轧制板材经退火处理后的组织与力学性能。结果表明:采用单向轧制工艺,当板材最终变形量相等时,经退火处理后的板材大压下量比小压下量得到的微观组织更为细小;交叉轧制得到轧制板材可以缓解镁合金轧制板材在室温下的各向异性,其微观组织较单向轧制均匀,具有更好的冲压成形性能;交叉轧制和单向轧制两种工艺得到的板材微观组织细化效果相似。     

Ti-6Al-4V合金的轧制与组织性能

采用光学显微镜、透射电镜和拉伸试验等手段,研究了多道次两向轧制和单向轧制对不同原始状态(热轧态、水淬态和空冷态)Ti-6Al-4V合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,热轧态Ti-6Al-4V合金的组织为片状α相+β相+少量等轴α相,水淬态Ti-6Al-4V合金形成了针状马氏体组织,空冷态Ti-6Al-4V合金形成了网状组织。Ti-6Al-4V合金适宜的两向轧制温度为700 ℃,此时合金中可见颗粒状β相弥散分布在α基体上。两向轧制Ti-6Al-4V合金的抗拉强度和屈服强度从高至低顺序为:水淬态>热轧态>空冷态,且轧向强度要高于横向;相较于单向轧制,两向轧制明显降低了Ti-6Al-4V合金板材拉伸性能的各向异性,且水淬态Ti-6Al-4V合金的轧向和横向强度差异最小,700 ℃轧制Ti-6Al-4V合金的主要细化机制为位错细化。     

AZ31镁合金交叉轧制塑性应变有限元模拟分析

镁合金板材的各向异性会受板材塑性应变的影响.采用交叉轧制工艺研究了镁合金板材上任一点塑性应变的变化规律.应用Deform-3D 软件,通过改变压下制度,对AZ31镁合金交叉轧制过程中的塑性应变进行了有限元模拟.研究结果表明,等道次等压下量时交叉轧制的各道次塑性应变量的差值比单向轧制的要小,说明交叉轧制工艺能够减小镁合金板材的各向异性.     

交叉轧制对ZK60镁合金组织演变和性能的影响

研究了轧制方式对ZK60镁合金组织与织构的影响规律,同时通过对退火后板材进行室温拉伸试验研究了其力学性能。经过交叉轧制的镁合金板材由于二次孪晶的生成及非基面滑移系的启动促使再结晶程度增大,晶粒细化效果显著,退火后平均晶粒尺寸达到6.43μm。同时交叉轧制会迫使晶粒向TD方向旋转,从而降低织构强度,改变织构类型。相比于单向轧制,交叉轧制后板材的平均抗拉强度和伸长率分别提高到321 MPa和25.7%,伸长率提高了近50%;塑性应变比、平面各向异性指数、屈强比等指标也得到了改善。结果表明,交叉轧制可有效调控镁合金板材组织及其均匀性、提高力学性能和成形性能。     

Ti-15-3合金冷轧变形过程中的组织演变及力学性能

采用金相显微镜、透射电镜和X射线衍射仪等研究Ti-15-3合金板材在交叉换向轧制过程中的组织演变规律和力学性能变化.结果表明经过5道次换向冷轧、厚度方向总变形量为80%的Ti-15-3合金板中,形成了间隔的纤维带状组织,其内部形成了200nm左右的亚微米级晶粒.纤维组织的形成过程分为3个阶段,第一阶段,在个别晶粒内部形成局部剪切带;第二阶段,拉长带状组织内部平行排列的剪切带相互交叉并逐渐碎化;第三阶段,形成间隔的纤维组织,其内部晶粒为亚微米级.在轧制变形中,经1道次变形后,抗拉强度迅速升高到949MPa,随后抗拉强度最终缓慢增加至1021MPa.固溶态合金以每道次30%的压下量经过5道次换向冷轧并于450℃时效4h后,抗拉强度为1646MPa.     

初始取向对大应变轧制AZ31镁合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术对轧制面与挤压板材ED-TE面分别成90°、45°和0°的AZ31镁合金板材进行加工,研究初始取向对板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:孪生诱发动态再结晶是大应变轧制过程中主要的再结晶机制,动态再结晶的发生使合金晶粒细化、力学性能大幅提高。轧制过程中孪生与板材初始取向密切相关,通过改变初始取向可控制板材晶粒细化和强度改善效果。0°轧制试样大应变轧制过程中,大部分晶粒的c轴受压,基面滑移启动难度增加,孪生的作用增强,压缩孪晶密度增大,进而通过孪生诱发动态再结晶获得更为细小的再结晶组织和更为优异的力学性能。压下量为80%时,0°轧制板材的平均晶粒尺寸为5μm,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为311.4 MPa、202.6 MPa和26.9%。     

Rolling of Plates and Sheets from As-Cast Ti-6Al-4V-0.1B

Trace boron addition (~0.1 wt.%) to conventional titanium alloys reduces the as-cast prior-beta grain size by an order of magnitude to about 200 μm, a grain size typically observed after ingot breakdown. In this study, the feasibility of producing plate and sheet by hot rolling of as-cast Ti-6Al-4V-0.1B (wt.%) was evaluated. Starting from an initial thickness of 25 mm, as-cast Ti-6Al-4V-0.1B was successfully rolled to 2 mm sheet in a multistep rolling process. As-cast Ti-6Al-4V (without boron addition) rolled under similar conditions exhibited severe cracking. Tensile properties of the sheets and plates made from the boron-containing alloy met or exceeded AMS 4911 specifications for Ti-6Al-4V plates and sheets produced by conventional processing route. The process of making plate and sheet stock from cast titanium alloy ingots, without recourse to expensive ingot breakdown, can significantly reduce the number of expensive and time-consuming processing steps for making titanium alloy components, thereby enhancing the affordability and expanding the range of titanium applications.     

Influence of rolling route on microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy during asymmetric reduction rolling

Four different routes of asymmetric reduction rolling were conducted on AZ31 magnesium alloy to investigate their effect on the microstructure evolution and mechanical properties. Route A is the forward rolling; while during routes B and C the sheets are rotated 180° in rolling direction and normal direction, respectively; route D is the unidirectional rolling. The strain states of rolled sheets were analyzed by the finite element method, while the microstructure and texture were observed using optical microscopy, X-ray diffraction and electron back-scattered diffraction techniques, and the mechanical properties were measured by tensile test. The results show that route D produced the largest effective strain. Compared with other samples, sample D exhibited a homogeneous microstructure with fine grains as well as a weak and tilted texture, in corresponding, it performed excellent tensile properties, which suggested that route D was an effective way to enhance the strength and plasticity of AZ31 sheet.     

选区激光熔化制备Ti-6Al-4V合金的热处理工艺及力学性能

采用选区激光熔化技术(SLM)制备Ti-6Al-4V合金圆棒试样,通过不同的热处理工艺改善材料的拉伸性能,并对SLM制备的Ti-6Al-4V合金试样开展了高周疲劳性能测试。通过微观组织和疲劳试样断口分析,揭示了显微组织结构与拉伸性能的关系,以及Ti-6Al-4V合金的疲劳裂纹起始源和裂纹扩展机理。结果表明,热处理工艺对SLM成型Ti-6Al-4V合金的力学性能有显著的影响,920 ℃×1 h水冷,随后800 ℃×2 h炉冷的固溶时效热处理制度可以获得较好的综合室温拉伸性能。其室温组织为晶界上分布的α相和晶粒内部片层状分布的α+β相。SLM成型Ti-6Al-4V合金显微组织中的晶界形成与扫描路径相关,热处理过程中α相会优先在扫描分区搭接处析出。与手册锻件的疲劳寿命曲线比较,在同样的最大应力水平下,增材试样的疲劳寿命比锻件的疲劳寿命低,这种降低的趋势随着应力水平的降低而逐步增大。在400 MPa的应力水平下(R=-1),锻件的疲劳寿命已经在2×10⁷水平,增材试样的疲劳寿命依然较低,约为锻件的1%。SLM成型Ti-6Al-4V合金的应力疲劳寿命偏低,是由于试样中存在未熔合缺陷造成。扫描分区搭接处易产生未熔合缺陷,而疲劳裂纹也会沿着这些缺陷扩展。     

异步热轧对钛合金Ti-6Al-4V微观组织及力学性能的影响

通过异步/同步热轧实验研究了异步热轧工艺对钛合金显微组织和力学性能的影响。实验表征了试样的显微组织、力学性能、断口形貌和微观取向。实验结果表明,复杂应变路径较之简单应变路径能更好的细化晶粒及同时提高强度和塑性,并且表层晶粒小于中心晶粒。异步轧制工艺相比同步轧制能更好获得细小晶粒。异步轧制试样的强度及塑性值高于同步轧制试样相应值,提高异步速比可提高强度及塑性值。异步轧制试样的塑性变形机制可能是滑移,而同步轧制试样塑性变形机制为滑移或孪晶。     

异步轧制AZ31镁合金板材室温冲压性能研究

文章主要对异步轧制AZ31镁合金板材室温冲压性能进行了研究,以探讨提高镁合金板材冲压性能的途径。结果表明,异步轧制有利于板材的晶粒细化,其晶粒尺寸约为7.6μm,明显小于普通轧制板材的12.5μm;而由于异步轧制过程中剪切变形的作用,异步轧制使板材的(0002)基面晶粒取向减弱;与普通轧制相比,异步轧制板材的应变硬化能力增加,屈服强度降低,制耳参数减小,但塑性应变比也降低,这可归因于异步轧制所导致的晶粒细化和晶粒取向的改变。     

成形过程对ZK60镁合金薄带组织和力学性能的影响

用OM,SEM,TEM和电子万能试验机对不同方法制备的ZK60镁合金薄带的组织和力学性能进行了研究.常规铸造ZK60镁合金轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化,双辊铸轧ZK60镁合金条带温轧变形后,显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织,且有高密度剪切带产生,温轧过程中没有明显的动态再结晶发生.轧制后两种合金均具有良好的力学性能,轧制态铸轧合金的强度明显高于传统铸造合金,伸长率略低于传统铸造合金.退火热处理后两种合金均发生了再结晶,得到等轴晶组织,且铸轧合金的组织比传统铸造合金的组织更加均匀细小.退火热处理使薄带的强度略有下降,而伸长率大幅度提高,退火后双辊铸轧合金和传统铸造合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为:388 MPa,301 MPa,22.9％和311MPa,219 MPa,19.3％.镁合金薄带制备过程的晶粒细化归因于剪切带、位错和挛晶的产生及后续退火过程中再结晶.     

Influence of rolling ways on microstructure and anisotropy of AZ31 alloy sheet

Two rolling ways,unidirectional rolling and cross rolling,were carried out on twin roll cast AZ31 alloy sheet to study the influence of strain path change on the evolution of the rolling microstructure and texture as well as the anisotropic properties of AZ31 alloy sheet with microscopy,X-ray diffraction technique and tensile tests.It is found that cross rolling gives rise to more uniform microstructure and stronger texture intensities compared with unidirectional rolling.The differences in the microstructure and texture intensities are reflected in the anisotropy characterized by the difference in the yield stress and the fracture elongation that were measured along directions in the rolling plane at angles of 0■,45■and 90■from the rolling direction.