hcp金属塑性变形与疲劳机理

概述了ｈｃｐ金属的力学性能与变形行为，重点总结了Ｔｉ的滑移和孪生变形机理，报道了Ｔｉ的疲劳研究新结果。应力轴位向是决定ｈｃｐ金属变形行为的一个重要因素，理论预测和实验分析均表明，在ｈｃｐ金属中，Ｔｉ与Ｚｒ不但具有高的强度，而且具有良好的塑性。     

超塑性变形微观结构变化的研究

本文研究了A1-10Si-1Mg合金在超塑性拉伸过程中微观组织的变化。揭示出该合金在超塑性变形中随应变量增加,晶内位错密度增加,是由两方面原因造成的:一是晶粒长大和晶界上第二相粒子给晶界滑移造成困难,使晶内位错调节作用增强;二是晶粒内的第二相粒子阻碍了晶内位错运动使位错堆积在第二相粒子周围。     

Zn－Al共析合金室温超塑性变形机理

本文用电镜等对室温下超塑性变形中的Ｚｎ－２２％Ａｌ共析合金的组织变化进行了观察，发现在该合金中α相（富Ａｌ相）＋β相（富Ｚｎ相）两相组织中，在三叉晶界存在亚微观破坏区和显微孔洞，在α、β晶界的某些区域存在条纹带，某些晶粒内部存在大量位错及其缠结。据此得出超塑性变形的主要机制是晶界滑动、孔洞和位错运动松弛晶界引起应力集中，协调了晶界滑动的连续进行。条纹带是晶界迁移的结果。     

金属塑性变形的本构模型研究

根据位错动力学理论,忽略动态应变时效因素,将塑性变形的流变应力分解为非热应力、热激活应力和粘拽阻力3部分,建立了一个基于物理概念的本构模型。对HSLA-65结构钢的力学行为进行了研究,试验温度为77～700K,应变率为0.001～0.1s-1,真实塑性应变超过60%。结果表明,塑性流变应力随温度的降低、应变和应变率的增加而增大;在一定的温度和应变率范围发生动态应变时效现象,并且随应变率的提高,该现象将移向更高的温区。通过模型预测与试验结果的比较可知,所给本构关系能很好地描述较宽的温度与应变率范围内的塑性流变应力。     

镁合金塑性变形力学行为与微观组织研究进展

介绍了镁合金在单轴压缩、单轴拉伸、轧制和挤压条件下塑性变形的力学行为及微观组织结构演变规律。简述了镁合金中二次拉伸孪生现象以及各种变形条件下孪生与孪生变体类型的选择规律。基于对镁合金位错滑移、机械孪生及动态回复与再结晶行为的认识,对镁合金力学行为的各向异性、轧制与挤压成型能力的影响规律进行了探讨,强调了初始织构对变形机制、动态再结晶及成型能力的重要影响。最后讨论了析出强化镁合金塑性变形与强韧化机理。     

非晶合金塑性变形机理的研究现状

由于具有长程无序、短程有序的特殊结构,非晶合金表现出优良的力学性能、抗腐蚀性能、超导性能等特点,尤其在力学性能方面,更是优于相同合金成分的晶态合金[1-2],在工程材料领域具有广阔的应用前景。由于这种特殊的结构,非晶合金塑性变形能力较差,在工程应用上会产生应力集中而造成材料的突然断裂,使之在工程应用中受到极大的限制。为了提     

SiCp/AZ91D镁基纳米复合材料的室温拉伸行为及塑性变形机理

为得到高强度和高塑性的镁基复合材料,通过高能超声分散法和金属型重力铸造工艺制备了SiC纳米颗粒分散均匀的SiCp/AZ91D镁基纳米复合材料,并进行T4固溶热处理和室温拉伸。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对试样拉伸后的显微组织和塑性变形机理进行观察与研究。结果表明:T4态SiCp/AZ91D镁基纳米复合材料室温下抗拉强度达到296 MPa,伸长率达到17.3%。经室温拉伸变形后复合材料基体微观组织中出现了大量的孪晶和滑移,孪生和滑移是复合材料塑形变形的主要机制。在室温拉伸过程中,α-Mg基体中SiC纳米颗粒周围形成高应变场,高应变场内形成大量位错和堆垛层错,这些位错和堆垛层错在拉伸应变的作用下演变成大量的滑移带和孪晶,这是SiCp/AZ91D镁基纳米复合材料在室温下具有高塑性的微观塑性变形机理。     

金属板材轧制-扩散复合机理研究进展

金属板材轧制-扩散复合集合了轧制和扩散连接的特点,对有塑性变形条件下中间层瞬间液相扩散连接过程进行研究,是研究轧制-扩散复合界面结合机理的关键.本文介绍了国内外对瞬间液相扩散连接机理实验、数学模型和数值模拟研究的进展和现状,讨论了存在的一些问题,并提出了解决方法.     

块体非晶态合金的疲劳性能与超塑性变形

综述了块体非晶态合金的疲劳性能以及过冷液相区的超塑性变形行为及其研究进展,最后简要论述了尚需进一步研究的问题及今后的发展趋势.     

原位反应喷射沉积7075铝合金的塑性变形机理

采用原位反应喷射沉积法制备TiCP/7075铝基复合材料,进行热模拟变形实验.研究了TiCP/7075铝基复合材料塑性变形后的微观组织与应力-应变曲线的变化规律,探索其塑性变形机理.结果表明:应力随变形温度的增加而下降,当变形温度达到400℃后,发生动态再结晶现象;变形温度达到450℃后,变形过程中的强化与软化效应保持平衡.     

异步轧制AZ31镁合金板材的超塑性工艺及变形机制

经过异步轧制工艺获得AZ31镁合金薄板。在300~450℃范围内,分别通过5×10-3,1×10-3s-1和5×10-4s-1不同应变速率进行高温拉伸实验研究其超塑性变形行为,计算应变速率敏感指数m值、超塑性变形激活能Q及门槛应力σ0值。通过EBSD分析和扫描电镜观察拉伸断裂后的断口形貌,分析AZ31镁合金的超塑性变形机制。结果表明:AZ31镁合金的塑性变形能力随着变形温度的升高及应变速率的降低而增强。当拉伸温度为400℃、m=0.72、应变速率为5×10-4s-1时,AZ31具有良好的超塑性,伸长率最大为206%。温度为400℃时,异步轧制AZ31镁合金的超塑性变形是以晶格扩散控制的晶界滑移和基面滑移共同完成的。     

TC4-DT合金的超塑性变形及其本构方程

采用CMT4104电子万能拉伸试验机分别进行温度为870℃,应变速率为3.3×10-4s-1的恒应变速率和温度为850~890℃,应变速率为3.3×10-5~3.3×10-3s-1的应变速率循环法超塑性拉伸实验。结果表明:在变形过程中存在动态回复与动态再结晶现象,并采用Avrami方程描述了动态再结晶动力学行为;基于应变速率循环法获得了TC4-DT合金的本构模型,再通过1stopt软件加以回归拟合,得到较为精确的TC4-DT合金超塑性变形本构方程。     

TC6钛合金的超塑变形机制研究

提出了一种全新的超塑性研究方法：基于m值的高效超塑变形机制。采用该方法对TC6钛合金进行高温拉伸实验,研究其超塑性能,并与最大m值法超塑性进行比较分析。实验结果表明,细晶组织的该合金具有优良的超塑性,最佳变形温度在900℃,最大m值超塑变形可以获得20倍的最大延伸率;基于m值的高效超塑变形可以显著提高超塑成形效率,在获...     

TC18钛合金的超塑性行为与变形机制

通过高温拉伸实验研究TC18钛合金在温度为720~950℃,初始应变速率为6.7×10~(-5)~3.3×10~(-1)s~(-1)时的超塑性拉伸行为和变形机制。结果表明:TC18钛合金在最佳超塑性变形条件下(890℃,3.3×10~(-4)s~(-1)),最大伸长率为470%,峰值应力为17.93MPa,晶粒大小均匀。在相变点Tβ(872℃)以下拉伸,伸长率先升高后下降,在温度为830℃,初始应变速率为3.3×10~(-4)s~(-1)时取得极大值373%,峰值应力为31.45MPa。TC18钛合金在两相区的超塑性变形机制为晶粒转动与晶界滑移,变形协调机制为晶内位错滑移与攀移;在单相区的超塑性变形机制为晶内位错运动,变形协调机制为动态回复和动态再结晶。     

5A90铝锂合金超塑性变形的组织演变及变形机理

采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射以及高温拉伸实验研究了工业化制备的5A90铝锂合金超塑性板材变形过程中的组织演变及变形机理。结果表明:在高温拉伸前对板材进行450℃/30min再结晶退火后,在温度为475℃、应变速率为8×10-4s-1的适宜超塑性变形条件下,可使伸长率由原始状态的480%提高至880%。整个超塑性变形过程展现出不同的变形机制:初始阶段(ε≤0.59),板材以形变组织为主,晶粒取向差逐渐增大,位错运动为该阶段的主要变形机制。当真应变达到0.59时,动态再结晶开始发生,晶粒取向差继续增大,晶界滑动开始启动。当真应变大于1.55时,晶粒继续长大,但长大幅度不大且保持等轴状,该阶段变形机制以晶界滑动为主。     

Plastic Deformation in Quench-and 650℃ Tempered Steel

The variations of the dislocation structuresin the quench and 650℃ tempered steel withincrease of elongations have been investigatedby using transmission electron microscopy. Inthe small elongation stage, the boundaries betweenferrite and carbide in this steel can releasedislocations. As the elongations increase, themoving dislocations in the ferrite slip ontothe carbides. Then, the interaction betweenmoving dislocations and dislocations releasedfrom this boundaries, and the interaction betweenthe dislocations moving to the carbides in everyslip plane occurs. Thereby, the dislocationtangles around the carbides can be formed.In the large elongation stage, the dislocationtangles with high dislocation density and thedeveloped dislocation cells are formed.     

7B04铝合金超塑性变形行为

针对7B04铝合金开展了变形温度为470~530℃,应变速率为0.0003~0.01s~(-1)的高温超塑性拉伸实验,研究了材料的超塑性变形行为和变形机制。结果表明,7B04铝合金的流动应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而逐渐减小,伸长率随之增加;在变形温度为530℃,应变速率为0.0003s~(-1)时,7B04铝合金的伸长率达到最大1105%,超塑性能最佳;应变速率敏感性指数m值均大于0.3,且随变形温度的升高而增加;在500~530℃的变形温度范围内,m值大于0.5,表明7B04铝合金超塑性变形以晶界滑动为主要变形机制;变形激活能Q为190kJ/mol,表明7B04铝合金的超塑性变形主要受晶内扩散控制;7B04铝合金超塑性变形中在晶界附近有液相产生,且适量的液相有利于提高材料的超塑性能。     

30CrMnSiA钢超塑流变中的力学行为和显微组织的研究

经两次调质热处理细化的30CrMnSiA 钢在770℃以■=2.78×10~(-4)·S~(-1)的应变速率拉伸下呈现了良好的超塑性:δ=867%,σ=34.3MN/m~2,m=0.41。在拉伸时,经预处理的非平衡组织会经碎化而变成微细等轴的晶粒组织,并具有两相体积分数近似相等的α+v 双相组织。这种组织在超塑性流变过程中具有很高的稳定性。此钢对空洞的敏感性比较低,但在变形后期,由于空洞的形成、长大和连接而导致试样呈空洞型沿晶断裂。