Zn—4%Al合金超塑性变形性能及添加Cu、Mg的影响

本文研究了Zn—4％Al合金的超塑性拉伸性能,板材成型性以及合金元素Cu、Mg对上述性能的影响。结果表明:在350℃以下的温度区间和1.38 ×10~(-3)/s以上的应变速率区间内,该合金的延伸率随温度的升高和应变速率的降低而提高;合金元素Cu、Mg可同时提高该合金的超塑性变形性能和室温强度;经超塑性变形后合金的室温强度明显提高。     

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。     

铝硅合金超塑性研究

本文对 Al—13Si 共晶合金在超塑性变形时产生早期断裂的原因进行了研究。对影响Al—Si 共晶合金断裂的因素——第二相 Si 粒子形状、Si 粒子长大以及 Si 相与α相高温硬度差进行了详细分析。文章揭示出 Al—13Si 共晶合金的超塑性拉伸断裂是外部无颈缩的空洞型断裂。Si 粒子周围产生空洞是由于晶内位错堆积在 Si 粒子周围,造成应力集中,以及 Si 相与α相高温硬度相差悬殊,不能协调变形引起的。第二相 Si 粒子为带有尖角的短棒状,使得空洞沿尖角指向不均匀扩展,导致该合金发生早期断裂。     

Al，Zn对挤压Mg-1Mn合金晶粒组织和塑性变形机制的影响

目的 探索镁合金中常用合金化元素Al,Zn对挤压Mg-1Mn合金的晶粒组织和力学性能的影响,为含Mn合金的成分设计及商业化应用提供理论支撑.方法 在280℃下,对Mg-1Mn,Mg-1Mn-1Al和Mg-1Mn-2Zn合金进行热挤压,制备镁合金棒材,采用拉伸测试分析力学性能,利用电子背散射衍射技术观察晶粒组织,并通过粘塑性自洽模型研究塑性变形机制.结果 在3种合金中,Mg-1Mn-1Al的晶粒最为细小,平均晶粒尺寸为1.3μm,屈服强度、抗拉强度和断裂伸长率分别为309 MPa,313 MPa和19.5％.结论 在Mg-1Mn合金中,与Zn相比,较低含量的Al具有更好的再结晶晶粒细化效果.Al,Zn的添加能够有效抑制基面滑移,促进非基面滑移的开启.     

Zn—4％Al合金超塑性拉伸变形中孔洞的研究

本文在研究Zn—4％Al合金超塑性变形行为和显微组织变化的基础上对孔洞的生核和扩展、孔洞与延伸率的关系、孔调与断裂的关系等进行了观察和探讨。实验结果表明,孔洞是由于超塑性拉伸变形中品界滑动不协调而引起的。孔洞主要形成在三角晶界上,它对超塑变形有两个作用,其一是协调变形。其二是孔洞的相互连接导致试样断裂。适当地控制变形条件,可抑制孔洞的扩展,从而能提高合金的延伸率。     

FGH96合金热挤压棒材超塑性研究

对热挤压FGH96合金棒材超塑性进行了研究,结果表明:挤压FGH96合金在1050℃和1100℃的变形温度下具有良好的超塑性,在变形温度为1100℃初始应变速率为3.33×10-4s-1进行超塑拉伸时,伸长率可以达到405%,流变应力降低到32MPa。显微组织分析表明,FGH96合金经控制冷却速度的预热处理后,合金中γ′相尺寸及间距较大,能够促进合金在后续变形过程动态再结晶的发生,并阻碍晶粒快速长大。FGH96合金在挤压变形后发生了明显的动态再结晶,但由于再结晶进行的不充分,晶粒内部仍存在大量变形亚结构,这种亚稳态组织在超塑变形过程中通过进一步回复和再结晶,可以获得平均晶粒尺寸为10μm左右的等轴、均匀、稳定的细晶组织,使合金具有良好的超塑性。     

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。     

通过热循环变形改善Ti80合金的超塑性

研究了热循环变形后Ti80合金的超塑性。结果表明,在800~980℃温度范围内,m值大于0.3;在最高试验温度930℃,拉伸速度为0.2mm/min,循环5次的条件下,伸长率达350%;变形过程中晶粒首先得到细化,随后有所长大;变形后组织均匀,呈等轴状。Ti80合金表现出超塑特性。     

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。     

7B04铝合金超塑变形过程中空洞的演变和能量耗散

对平均晶粒尺寸分别为10和20 μm的7B04铝合金板材在530℃/3×10^-4 s^-1变形条件下开展了不同变形量的超塑拉伸实验。结果表明,随着变形量的增大空洞形态的变化为：空洞形核→球形空洞弥散分布→非球形空洞沿拉伸方向伸长→空洞沿拉伸方向聚合→大尺寸空洞的非拉伸方向聚合。在拉伸断裂前的变形阶段,合金组织中出现尺寸大于260 μm的聚合空洞。在空洞聚合的初期,沿拉伸方向的空洞聚合不会使材料断裂。大尺寸空洞沿非拉伸方向聚合,是判断材料失稳的依据。根据实验数据计算空洞长大的公式并绘制了空洞的演变机理图,包括空洞的形核、扩散长大、塑性长大和聚合长大的公式,据此可判断空洞的形态和材料失稳。根据组织演变建立了空洞扩散、塑性长大的物理模型,可用于计算超塑变形过程中空洞演变所需的能量耗散和绘制能量耗散图。     

电沉积纳米复合材料的超塑性研究

采用脉冲电沉积技术制备了含不同Al2O3颗粒的Al2O3/Ni-Co纳米复合材料,在应变速率从8.33×10-4s-1到1.67×10-2s-1,温度从723K到823K的范围内,研究了它们的超塑性拉伸变形行为,确定了最佳超塑性条件并获得了最大延伸率.采用SEM和TEM对电沉积和超塑变形前后试件的显微结构进行了表征.应用晶粒长大行为和协调机制对合金和复合材料的超塑性进行了对比研究和讨论.     

热处理对GH783合金组织与性能的影响

研究了抗氧化型低膨胀高温合金GH783的热处理制度.结果表明:随着固溶温度的升高,晶粒有所长大,在1140℃固溶晶粒开始不均匀长大;室温拉伸强度有所下降,高温拉伸塑性有所升高,持久塑性在1115℃固溶时最高.随着β时效温度的升高,二次β相明显增多,γ′相也发生比较明显的变化;在845℃进行β时效,合金可以获得良好的组织和综合性能.     

Pb-Sn共晶合金超塑变形时晶粒三维重排物理模型的建立

利用动态定点观察和对界面易动性的测试,发现 Pb—62Sn 双相(α+β)合金的超塑性变形是借助晶粒三维重排和转动而实现晶粒沿拉伸轴方向重新排列的过程。由于α相和β相晶粒易动性的程度不同,导致各自的重排方式有很大差别。文中提出了一个双相合金超塑性变形晶粒三维重排模型。作者认为:在超塑性变形初期,晶界滑动主要是以晶界位错运动实现的,当晶界产生微空洞时,则由晶界位错运动和晶界空洞运动共同实现的;不同界面对晶界滑动的协调方式不同:β/β界面是以晶界迁移的方式协调,而α/β界面则以β相一侧晶界附近区域的塑性变形方式进行协调。     

Ti3Al金属间化合物超塑性的研究进展

详细的对Ti3Al金属间化合物的超塑性研究进展状况进行了总结和评述.根据现有的研究结果可知,此类合金的最佳超塑性变形温度为940～980℃,最佳超塑性变形的应变速率为10-4～10-3s-1,其最大延伸率可达1500%左右,接近于普通钛合金的超塑性水平.Ti3Al金属间化合物超塑变形的主要机制是晶界滑动,失效的主要原因是空洞的形成和连接.针对已取得的研究成果和在目前研究中仍然存在的问题,提出了一些有关Ti3Al金属间化合物超塑性研究的看法.     

一种高强耐热锌合金模具材料的超塑性的研究

本文研究了一种含混合稀土的Zn—12％Al的锌合金,它可作为高强耐热的模具材料使用。本文重点研究了此合金的超塑性变形特性,并绘制和分析合金中富锌相(β)(1101)面的全极图。合金在超塑性变形中显示出晶界滑动和晶内位错滑移的特征。析出相粒子是晶内的重要位错源。合金在340℃和ε=3.33×10~(-3·s-1)的应变速率下拉伸变形,得最高延伸率1100％。     

Cu－Zn－Al形状记忆合金的超塑性研究

用超塑性拉伸试验方法，研究了加入晶粒细化剂Ｚｒ的冷变形Ｃｕ－２２．６７％Ｚｎ－４．５９％Ａｌ形状记亿合金的短暂超塑性变形．在６００℃，以初始应变速率ε＝５．５５×１０－４ｓ－１进行拉伸试验可获得优良的超塑性性能，延伸率δ＝４６０％．超塑性变形过程中激活能为７４．４ＫＪ／ｍｏｌ，与铜沿晶自扩散激活能值接近．从而认为该合金的超塑性变形机制为晶界的滑移和迁移过程，这一结论与金相观察及断口分析相一致     

挤压变形Mg一4Zn一xNd—O．5Zr合金的组织与性能

本文研究了分别加入0．5％、1．0％和1．5％Nd的挤压变形Mg一4Zn—O．5Zr合金经T5、T6热处理后的显微组织、拉伸性能和断裂行为,探讨了热处理对合金的组织与性能的影响。结果表明：晶粒尺寸按T6态、挤压态和T5态的顺序依次减小。三种舍金的拉伸性能均随Nd含量增加呈先升后降的趋势。T6处理使合金的拉伸性能降低,T5处理则有效地提高了合金的拉伸性能。     

Cu系列记忆合金的记忆效应

本文研究了Cu—Al、Cu—Zn—Al、Cu—Al—Ni、Cu—Sn等Cu合金的记忆效应、热循环对记忆性能的影响和双向记忆效应的恢复率;讨论了合金工艺及其变形对Cu—27％Zn—4％Al、Cu—22％Zn—4％Al、Cu—12.5％Al、Cu—13.3％Al合金的单向、双向记忆效应的影响;研究了热循环中合金记忆效应减弱至一定程度后趋于稳定的现象,并指出这些现象与位错亚结构的出现、马氏体状态时效、有序母相转变等有关。文中指出,采用150℃等温淬火和淬火马氏体150℃母相状态时效的工艺,均可使Cu—Zn—Al合金热弹性马氏体的双向记忆效应稳定,恢复率达16％。     

热轧态Al-Li合金的超塑性研究

本研究运用动态再结晶诱发超塑性的原理,对未经细化晶粒预处理的常规生产热轧态2091Al-Li合金直接进行高温拉伸,试验结果表明合金在470～530℃温度范围和2×10~(-4)～1×10~(-3)应变速率范围内具有超塑性,最大断裂延伸率达405％。根据光镜和电镜组织观察和真应力—真应变曲线的单一峰值和变形激活能随应变量增大而下降等特征,讨论了动态再结晶诱发超塑性的机制。     

神经网络预测搅拌摩擦加工TC4超塑性行为

目的 研究搅拌摩擦加工工艺改性的Ti–6Al–4V双相钛合金的超塑性变形行为。方法 对360 r/min、30 mm/min工艺条件下搅拌摩擦加工处理的TC4钛合金在不同的变形条件下进行超塑性拉伸实验,在实验数据的基础上构建以变形温度、应变速率和晶粒尺寸为输入参数且以峰值应力为输出参数的3–16–1结构的BP人工神经网络模型。应用所构建的BP人工神经网络模型对不同变形条件的Ti–6Al–4V钛合金的超塑性行为进行预测。结果 BP人工神经网络预测的精准度较高,实验应力值与预测应力值吻合度较高,相关系数R=0.991 3,相对误差为1.91%~12.48%,平均相对误差为5.92%。结论 该模型预测的准确性较高,能够客观真实地描述Ti–6Al–4V合金的超塑性变形行为。