热连轧GH4169合金组织结构与蠕变变形及断裂机制

为了研究直接时效对热连轧GH4169合金组织结构及蠕变行为的影响,通过对热连轧合金直接时效、蠕变性能测试和组织形貌观察,分析了热连轧直接时效合金的组织结构与蠕变变形及断裂机制.结果表明：经直接时效热连轧合金组织由细小晶粒构成,且具有明显的孪晶特征,细小γ″相在合金中弥散析出;在蠕变期间,合金的变形特征是形成三取向孪晶变形和位错在基体中发生单双取向滑移、起形变强化作用、使合金具有较高蠕变抗力和较长蠕变寿命的原因;随着蠕变的进行,位错逐渐在晶界处堆积并产生应力集中,促使裂纹在晶界处萌生;在蠕变后期,合金的蠕变断裂机制表现为裂纹沿晶界扩展并发生断裂.     

AZ31B镁合金动态力学行为及变形机制

为了研究挤压态AZ31B镁合金在高应变速率下的力学行为及变形机制,采用分离式Hopkinson压杆和反射式拉杆装置在室温对挤压态AZ31B镁合金进行了动态压缩和拉伸试验,平均应变速率范围在500~2600s^-1之间,用光学显微镜观察了测试后试样的微观组织变化.结果发现,由于在挤压过程中形成了基面织构,沿挤压方向压缩时,拉伸孪晶｛1012｝<1120>首先启动,屈服强度对应变速率不敏感,且屈服强度较低,但在塑性变形的第二阶段,位错滑移参与变形,应变速率硬化效应显著;沿挤压方向拉伸时,压缩孪晶｛1011｝<1120>和非基面滑移是其主要的塑性变形机制,合金屈服强度较高,并表现出轻微的正应变速率效应;由于织构的形成,合金在压缩和拉伸时表现出很强的拉压不对称性,压缩屈服强度与拉伸屈服强度的比值约为0.32.     

镍基单晶高温合金不同温度下的拉伸性能

为了研究一种镍基单晶高温合金从室温到1100℃范围的拉伸变形与断裂行为,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对拉伸断口及变形后位错组态进行观察和分析.结果表明：合金的屈服和抗拉强度均在约800℃时达到峰值,而塑性与强度的变化规律基本相反.室温和中温拉伸条件下,断口表现为解理断裂;而高温时则为微孔聚集型断裂.室温拉伸条件下,合金的主要变形方式为单根位错剪切γ′相;高温下为位错绕过γ′相;中温下则表现为由剪切到绕过的过渡.     

20g钢珠光体球化后拉伸断裂过程组织变化

采用现场金相显微镜对珠光体球化的20g钢拉伸过程进行了原位观察,用扫描电镜分析变形组织及裂纹。结果表明：珠光体发生球化的20g钢在拉伸过程中,在某些晶粒内部首先发生变形,产生大量的滑移带,并在晶界处产生塞积。随后其它部分晶粒转动,形成对变形有利的取向,各晶粒协调变形。拉伸过程中,裂纹首先产生于试样边缘的珠光体组织。试件内部,微裂纹空洞在铁素体和珠光体的晶界处萌生,由于应力集中,产生扩展连接,呈穿晶和沿晶断裂。     

镍基高温合金GH536在室温下的锯齿流变行为

对镍基高温合金GH536进行了室温拉伸试验(加载速率分别为0.06 mm/min,0.6 mm/min,3.6 mm/min和36 mm/min),研究其在室温拉伸变形过程中的锯齿流变行为.结果表明:合金在低于3.6 mm/min的加载速率下,由于合金中原始退火孪晶界对位错滑移的阻碍作用,在其应力-应变曲线上出现了以B型锯齿为主的A型、B型两种锯齿,且在拉伸变形后合金内原始退火孪晶界出现了不同程度的变形;当加载速率为36 mm/min时,由于位错滑移速度加快,孪晶界与快速移动的位错相遇后发生分解,孪晶界几乎消失,锯齿效应变得不明显;此外,在不同加载速率和应变下,合金应力-应变曲线上锯齿的振幅大小不同,这主要与移动和固定位错的密度相关.     

GH2107高温合金力学性能的研究

对热处理态下的镍铁基高温合金GH2107进行瞬时拉伸试验及持久试验,拉伸试验在室温和高温下进行,室温至高温的拉伸断口从沿晶断转向穿晶断,合金的屈服强度在700℃有明显的回升。将持久试验获得的数据构成LMP拉伸米勒曲线,可预测其持久寿命,在700℃200MPa下合金的寿命可达十万小时,优于同类别的其它合金。     

Zr和Si对Al-Zn-Mg-Cu铝合金再结晶行为和性能的影响

采用力学拉伸、金相、扫描电镜、透射电子显微镜和高角环形暗场扫描透射电子显微镜等测试分析方法,研究了Zr和Si对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金再结晶行为和性能的影响。结果表明:在合金中添加质量分数为0.17%的Zr和0.05%的Si后,合金保留了其原始的纤维组织结构,其强度和塑性的各向异性显著增大。随Zr、Si含量的升高,合金横向主要断裂模式从穿晶断裂向沿晶断裂转变。与合金纵向强度变化程度相比较,Zr、Si含量对合金横向强度的影响更加显著。其主要原因是复合添加Zr和Si形成(Al,Si)3Zr弥散相,抑制再结晶作用更明显,引起合金L向和T向的晶粒形态差异增大及粗大的残余相粒子沿晶界分布。     

23.8%Mn TRIP/TWIP钢的组织性能及强化机制

研究了锰含量（质量分数）为23.8%的低碳高锰钢的力学行为和组织演变,并对其强化机制进行了探讨.结果表明：23.8%Mn TRIP/TWIP钢的屈服强度约为300 MPa,抗拉强度可达610 MPa,断裂延伸率可达到63%.实验钢拉伸变形呈连续屈服,其应变硬化指数n值约为0.48.该钢在变形初期的强化机制以应变诱发孪生为主,变形后期出现应变诱发马氏体相变.位错与形变孪晶、马氏体之间的相互作用也对强度的增加做出贡献.     

铝锂合金疲劳裂纹的微观实验观察

通过二元铝锂合金的细观拉伸疲劳实验,动态观察了试样表面金相微观结构组织的变化及微裂纹的萌生及扩展直到断裂的全过程,并分析讨论了晶界及微结构对微裂纹萌生及扩展的影响,微裂纹向短裂纹、长裂纹发展的判据。本实验材料是模型材料,晶界结合强度较弱,裂纹沿晶开裂现象较多。经对实验结果及金相裂纹分析,表明金属材料微结构对裂纹扩展有明显的影响。晶界作为一种物质界面存在于晶粒间,具有一定的物理和力学性质,对微裂纹扩展速率及发展行为有较大影响。     

AZ31镁合金高温蠕变特征及组织演化

通过测定蠕变曲线，对蠕变不同阶段组织形貌的SEM、TEM观察，及结合蠕变期间高温显微镜的原位动态观察，研究了AZ31镁合金蠕变期间的组织演化和断裂特征．结果表明：该合金在蠕变期间具有较高的应变速率，应变产生的高密度位错，在热激活作用下可发生合金的动态再结晶；晶内多取向滑移是稳态蠕变后期的形变机制；在蠕变第三阶段，裂纹在晶界处产生，并沿晶界韧性撕裂扩展是该合金的蠕变断裂机制；而远、近断口处均发生晶内滑移和沿晶界韧性撕裂扩展是致使合金具有较高总应变量的直接原因．