强剪切对单层晶极薄带轧制变形行为的影响

为确定最优的极薄带轧制工艺,本研究深入分析了强剪切对轧制单层晶极薄带微观变形行为和晶体转动演化的影响。采用基于位错滑移机制的晶体塑性有限元模型进行模拟,最大异速比达到1.5。建立了晶粒取向随机分布的单层晶极薄带轧制模型,以探究少晶组织的晶界作用特性。结果表明：强剪切导致单层晶极薄带轧制微观变形和晶体转动表现出显著的局部化。强剪切促进了晶粒的剪切变形,使得晶界的协调变形能力增强。在轧制区施加强剪切变形,可使已启动滑移得到扩展,主滑移带缩窄分散形成新的次滑移带,滑移更加集中和各向异性。变形后晶粒取向主要绕箔材宽度方向发生转动和分散,强剪切使转动角度增大和分散点更加集中稳定。模拟表明强剪切严重影响单层晶极薄带轧制变形的各向异性,进而导致择优取向、滑移局部化以及非均匀应力-应变分布。     

复合成形轧制铜极薄带变形局部化的晶体塑性有限元模拟

随极薄带厚度的进一步减薄，轧制极薄带变形由于轧件厚度/晶粒尺寸比值小的尺寸效应和变形程度导致各向异性与局部化已完全不同于轧制厚件时的变形特性。采用具有拉拔-压缩-剪切复合成形功能的微型异步轧机开展系列厚度铜极薄带的箔轧实验，结果表明复合成形轧制工艺和极薄带尺寸显著影响轧制力能参数与箔材质量。宏观有限元理论已不再适用出现这些新现象的极薄带轧制变形的建模。将嵌入初始晶粒形貌和取向等微观组织结构信息的介观晶体塑性有限元模型(CPFE)用于复合成形条件下铜极薄带轧制变形局部化的模拟与分析，指导箔轧工艺优化和提高箔材质量。晶粒层次的晶体塑性有限元模型，准确预测了单层晶铜极薄带轧制变形局部化的现象和趋势，模拟与实验的轧制力吻合较好，尤其是各向异性。随上下工作辊异速比的增大，箔材厚度方向剪切变形增强，变形带、滑移带形成且局部化趋势显著。晶粒变形局部化的差异，对轧制制备极薄带材的控形控性造成困难。     

压下率对轧制单层晶极薄带晶界滑移特性的影响

采用退火态单层晶轧制铜箔为原料,进行不同压下率的箔轧.以多晶体位错滑移及塑性流动机制为基础,建立了考虑潜在硬化和晶格转动效应的率相关晶体滑移本构模型,分析了压下率对轧制单层晶极薄带晶界附近区域变形分布特性、取向演化和滑移系激活规律的影响,并探讨其机理.确定了合理的材料本构参数,铜箔拉伸实验与晶体塑性有限元模拟得到的应力-应变曲线一致.所建立的晶体塑性有限元模型,可很好的模拟最大压下率达到80%时轧制单层晶铜箔的变形过程.结果表明:1)由于晶粒形状、晶界及晶粒取向的作用导致晶内-晶间变形分布非均匀性;2)由于晶粒间复杂的相互作用导致晶粒取向主要绕横向(TD)进行旋转,且旋转角度和取向分散度随压下率的增加而增大;3)在晶内-晶间不同区域的滑移系启动存在显著差异,启动滑移系随压下率的增加而增多,当压下率小于等于60%时,在晶粒表层和晶界处,滑移系成对发生启动,当压下率达到80%时,表层和晶界处为多滑移系启动情形;4)滑移最先从晶粒表层和晶界处开始,然后向晶粒内部延伸.     

压延铜箔轧制压下率与组织织构和耐弯折性能的关系

采用退火态轧制铜带为原料,进行不同压下率的箔轧,研究箔轧压下率与铜箔组织织构及耐弯折性能的关系,并探讨其机理。结果表明,铜箔微观组织由沿轧制方向被拉长的扁平状晶粒组成,相邻晶界间距平均值随着箔轧压下率增大而显著减小;当箔轧压下率为90.7%时,铜箔相邻晶界间距平均值仅为0.52μm。铜箔轧制织构以铜型、S型和黄铜型织构为主。随着压下率的增大,轧制织构整体强度增大,取向不断集中。当箔轧压下率为90.7%时,铜箔的耐弯折性能最好,疲劳寿命可超过300次。大的箔轧压下率使得铜箔的晶粒尺寸更薄及取向更集中是铜箔耐弯折性能提高的根本原因。     

退火温度对GH3600合金箔材组织与性能的影响

目的 探究退火温度对GH3600镍基高温合金箔材微观组织及力学性能的影响。为制备综合性能良好的GH3600箔材提供参考。方法 将厚度为2 mm的铸态板材反复轧制退火得到组织均匀的0.3 mm厚度带材,再利用四辊冷轧机将带材轧制成厚度为0.1 mm和0.05 mm的箔材,然后将2种厚度箔材在950、1 000、1 050 ℃下保温1 h后空冷。通过金相观察、电子探针、EBSD检测及XRD分析来研究箔材的微观组织演变。通过拉伸实验检测箔材的室温拉伸性能。结果 随着变形程度的增大,轧制态箔材晶粒沿轧制方向被拉长得更加明显。在相同热处理参数下,0.05 mm退火态箔材晶粒尺寸更小。退火后,箔材晶粒发生了回复再结晶并析出了细小的碳化物。随着退火温度的升高,晶内碳化物逐渐减少,孪晶界比例增大,再结晶程度及晶粒尺寸增大。0.05 mm箔材在1 050 ℃退火时,其晶粒迅速粗化,在厚度方向上出现单层晶,导致箔材的抗拉强度及延伸率出现异常降低的现象,即“越小越弱”的尺寸效应。结论 适宜的热处理工艺有助于改善箔材的微观组织,进而提高其力学性能。0.05 mm箔材在950 ℃下退火1 h时,其延伸率为19.1%,屈服强度以及抗拉强度分别达到293 MPa和560 MPa,综合力学性能良好。     

FCC金属板成形率无关晶体塑性模拟

金属板材的织构特性及其演化是板材各向异性的主要原因.采用"连续迭代法"确定开动滑移系并计算塑性应变率,以潜在硬化模型描述应变硬化,根据取向分布函数在取向空间中的分布规律将晶体取向分配给各个单元的积分点,建立了弹塑性大变形条件下的率无关多晶体塑性模型,并将其引入动力显式有限元法.对退火铝板筒形件拉深成形过程进行了模拟,并与实验结果进行了对比分析.结果表明,模拟结果与试验结果具有较好的一致性.铝板经过退火处理后,晶体取向主要为两种织构组分共存.在两种织构组分的相互制衡下,冲杯不具有明显的制耳现象.     

孔洞在晶界上长大行为的模拟

通过编制率相关有限元用户子程序,运用晶体有限元,通过建立一个包含球形孔洞的双晶粒模型,对FCC晶体中孔洞在晶界的长大行为进行了分析。计算中,晶粒1的取向固定为(0°,45°,90°),晶粒2的取向分别为(35°,45°,90°),(60°,45°,90°),(0°,0°,0°),分别对应于单胞A,单胞B,单胞C,晶界与X轴方向的夹角θ分别取0°,45°,60°。计算结果表明:单胞的断裂模式与两晶粒的取向因子的差异有关,对于两晶粒的取向因子差异最大的单胞B,单胞沿晶界处的等效塑性应变比单胞其它地方的应变大,且最大等效塑性应变在三个单胞中为最大,单胞易于发生沿晶断裂。而对于两晶粒的取向因子差异最小的单胞C,沿晶界的等效应变较小,单胞易于发生穿晶断裂。晶界与X轴方向的夹角θ为45°时,单胞沿晶界处的等效应变较大,单胞易发生沿晶断裂。     

锻造变形量对FeNi基奥氏体合金力学性能的影响

研究了最后一火锻造变形量对FeNi基合金微观组织和性能的影响.结果表明,变形量为10%时合金中出现孪晶,其数量随着变形量的增大而增多.随着最后一火锻造变形量的增大,室温拉伸强度因晶粒细化而提高;但是,变形量大于15%后,室温塑性因孪晶对晶内滑移的阻碍作用和晶界碳化物对晶界结合力的削弱而降低;变形量大于10%时高温强度和塑性下降,其原因是孪晶与晶界相交阻碍了晶界滑动,相交部分在外力作用下易产生应力集中导致裂纹萌生并沿晶界扩展.     

AZ31镁合金室温拉伸微观变形机制EBSD原位跟踪研究

利用电子背散射衍射(EBSD)技术,原位跟踪AZ31镁合金轧制板材室温下沿轧向拉伸时的晶粒取向变化。对变形过程的滑移系和孪晶启动机进行分析。结果表明:变形过程主要由〈a〉基面和柱面滑移系开动而实现,晶粒取向无明显变化,大量〈a〉位错滑移的产生,使得变形后小角度晶界增加明显。晶粒中拉伸孪晶是试样在拉伸变形过程中产生的,而非在试样拉伸后的卸载过程中产生。     

超硬铝LC9超塑变形机理的研究

本文研究了超硬铝LC~9在超塑变形过程中变形机理的转化。热变形激活能Q值随应变量的增加而下降,应变速率敏感性指数m值随应变量的增加而上升,表明了变形机理由晶内滑移转变为晶界滑移为主。显微观察表明:)动态再结晶造成晶粒的微细化;)晶内位错密度相对减少,晶界附近位错密度相对增加,发生了以动态再结晶为主的软化过程,但该过程受到弥散分布的强化相质点的抑制,引起显微组织的等轴微细化,从而导致以晶界滑移为主的变形过程,即动态再结晶诱发微细晶粒超塑性。     

Reversed Crystal Growth: Implications for Crystal Engineering

The discovery of reversed crystal growth routes in zeolite analcime and zeolite A implies that crystal growth does not always follow the classic theory established 100 years ago. Aggregation of nanoparticles may dominate in the early stages of crystal growth, followed by surface crystallization, and then extension from surface to core of the disordered aggregates. A perfect polyhedral morphology can be developed in a thin surface crystalline layer of a particle with a disordered core. Evidence of such a novel crystal growth phenomenon can be also found in many other materials. This article highlights the recent achievements in this topic, which might have a significant impact on crystal engineering, materials science, and mineralogy.     

单晶高温合金晶体取向的研究进展

单晶高温合金晶体取向与轴向的偏离已成为单晶叶片的一个重要缺陷.简述了单晶生长过程中在不同界面形态下择优取向的转变规律,以及取向对枝晶形貌和尺度的作用;分析了不同取向晶粒的竞争机制,并展望了晶体取向今后研究发展方向;指出了温度梯度、界面形状、熔体等是影响单晶高温合金晶体择优取向的重要因素.     

Spironolactone Crystal Forms

Spironolactone was obtained in three polymorphic and five solvated crystalline forms which differed in initial dissolution rate in water by about a factor of 12, the most rapidly dissolving form achieving concentrations about twice the equilibrium solubility; on prolonged contact with water transformation to an hydrated phase occurred. It is suggested that the facility with which spironolactone adopts different crystal forms may be utilised to enhance its dissolution-related oral bioavailability.     

Spironolactone Crystal Forms

Abstract

Spironolactone was obtained in three polymorphic and five solvated crystalline forms which differed in initial dissolution rate in water by about a factor of 12, the most rapidly dissolving form achieving concentrations about twice the equilibrium solubility; on prolonged contact with water transformation to an hydrated phase occurred. It is suggested that the facility with which spironolactone adopts different crystal forms may be utilised to enhance its dissolution-related oral bioavailability.