高强Ti-26合金室温压缩性能和显微组织演变研究

通过单道次压缩实验研究了压缩速率0.001~0.1 s~(-1)和压缩量20%~60%条件下Ti-26合金室温压缩变形行为,分析了Ti-26合金室温压缩力学性能,显微组织演变和变形机制。研究结果表明:相同压缩量条件,压缩速率为0.1 s~(-1)时,真应力-应变曲线存在明显不连续屈服现象,且屈服强度对压缩速率变化更敏感。随着压缩速率、压缩量增加,大变形区晶粒由等轴状变为细长纤维状,且两者增加越大,晶粒伸长程度越显著。室温小变形量条件,合金微观组织存在明显滑移和少量孪晶,位错滑移和孪生协调进行并促进合金室温变形;大变形量条件,滑移占据更多单个β晶粒并向周围β晶粒扩展,大量滑移将少量孪晶完全吞噬,位错滑移成为合金室温变形的唯一机制。     

塑性变形对AZ31镁合金组织性能的影响研究

由于镁是密排六方结构,只有有限的滑移系,又缺乏有效的强化相,限制了镁合金的工程应用.本文通过不同温度下镁合金的塑性极限变形量来分析镁合金强度和塑性的影响因素.通过实验研究了塑性变形对AZ31合金组织和性能的影响.结果表明,在350℃下镁合金的极限变形量可达到79%,在不同压缩变形下,变形量越大,晶粒越细,分布越均匀.变形量达到70%时,晶粒尺寸基本为2～3 μm.     

GH4169合金的冷变形行为研究

采用TEM、SEM、OM等方法研究了固溶态GH4169合金的冷变形行为。结果表明:合金冷变形机制主要为位错的滑移和孪生,合金晶粒被逐渐拉长、晶界转动、变形带增加、晶界面积增加、晶粒细化、部分晶粒被分割。合金δ相的析出量随着形变量的增加而增加,δ相形态和分布由原始的粗针状晶界晶内分布不均变为细针状,分布更为均匀。影响合金硬度和变形抗力的主要因素为形变量,而变形速率对合金的硬度值及变形抗力无明显影响。冷变形过程中孪生行为导致了合金变形抗力增加幅度的减缓。     

深冷轧制变形对新型Ni-W-Co-Ta高密度合金显微组织与性能的影响（英文）

采用熔炼-浇铸-锻造流程制备新型Ni-W-Co-Ta高强度合金,并对Ni-W-Co-Ta合金经深冷轧制变形后的显微组织及力学性能演变规律进行表征。结果表明：随着变形量的增加,新型Ni-W-Co-Ta高密度合金中等轴晶粒沿轧制方向不断被拉长,同时产生大量的滑移带以协调剧烈的塑性变形,并最终形成纤维组织。变形量的增大导致位错密度急剧增大,位错交互作用显著加强,进而使晶粒尺寸细化至纳米量级;合金强度、硬度随着变形量的增加而显著提高,伸长率则急剧下降。断口形貌则由韧性断裂(未变形)向准解理-韧性混合型断裂转变(90%变形量)。     

形变+退火对内燃机用FeCoCrNiBx高熵合金组织演变的影响

为了提高非等原子比高熵合金(Fe50Ni30Co10Cr10)的力学性能,在该合金中加入B元素作为间隙增强原子,对其进行变形处理与退火后,实现了对该合金显微组织的精确调控,并分析了经过不同时间与温度退火处理后该合金发生的再结晶转变过程。研究结果表明:FeCoCrNi高熵合金在添加B元素后会引起σ相温度发生小幅下降,随着温度逐渐下降,在574℃时生成了Cr_5B_3相。铸态试样内含有fcc基体相与Cr_5B_3第二相两种物相结构。在变形量较小状态下,晶粒外形主要以树枝晶形态为主,晶内组织发生了滑移,形成了明显的台阶外形;变形量达到50%后,晶粒明显拉长,形成了扭折带变形组织,树枝晶结构已逐步转变为扁平状组织;随着变形量增加,晶粒尺寸逐渐减小,晶粒明显细化。当退火时间达到30 min时,形成的晶粒尺寸与退火时间为10 min的晶粒尺寸存在明显差异,并未出现晶粒长大的情况,等轴晶内也同样形成了大量的hcp板条组织。     

Nb-Ti-Al高温合金的再结晶动力学和晶粒长大行为

研究了Nb-Ti-Al高温合金的静态再结晶行为及晶粒长大行为,并通过实验得出了再结晶动力学和晶粒长大方程.结果表明:冷轧变形后,合金在880～1000℃进行退火处理,可获得均匀、细小的晶粒,再结晶晶粒体积分数与退火时间的关系可用Avrami方程进行描述.随着冷轧变形量的增加,再结晶激活能逐渐减小,其范围为274.05 ～ 198.45 kJ/mol.在850 ～1000℃的温度范围内,研究了加热温度和时间对合金晶粒尺寸变化的影响.     

多火次热模锻造GH4133A合金晶粒度与组织变化

通过热模锻造技术对GH4133A合金分别进行10%和30%的三火镦粗试验,探索了晶粒度随变形火次的变化规律、变形量对变形机制的影响.结果表明:当以10%变形量锻造时,无论是在1080℃还是在1160℃锻造,晶粒都是随火次增大逐步细化的.而以30%变形量锻造时,二火即累计变形60%时晶粒细化效果最显著,三火时晶粒细化效果不及二火.1160℃时细化效果不及1080℃.GH4133A合金在热模低速条件下是以滑移→孪晶→滑移方式或孪晶→滑移→孪晶→滑移方式进行变形的,且变形温度接近锻造温度区间下部时,多火次小变形同样能细化晶粒.     

变形量分配对GH4049高温合金晶粒组织的影响

通过预锻和终锻2火次锻造试验,研究了变形量分配对GH4049合金锻后晶粒组织的影响。结果表明:预锻和终锻两火次变形量分配对GH4049合金的晶粒组织有明显影响,当预锻变形量较小时,合金经终锻变形后,组织中极易出现粗晶和晶粒不均匀现象;经较大的预锻变形及合理的终锻变形后,合金可得到均匀组织,并建议预锻变形量在35%左右,终锻变形量在25%以上。     

拉伸变形对Hastelloy C-276合金组织与力学性能的影响

采用金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)以及拉伸实验等技术手段研究了不同变形量条件下Hastelloy C-276合金薄板的组织演化特征和力学性能。结果表明:变形量小于14%时,位错优先在晶界附近塞积,并产生局部应变集中;变形量在14%~30%范围内,孪晶界附近及晶粒内部产生大量位错,位错滑移引起晶粒内部应变集中增强;变形量由0%增加至30%,晶界应变集中程度因子先增大后减小,变形量为14%时晶界应变集中程度因子最大。利用Ludwigson模型回归拟合了不同变形条件下的真应力-真应变曲线,随变形量的增加,材料的加工硬化程度提高,加工硬化速率减小,发生单滑移向多滑移转变的临界应变减小。     

固溶热处理工艺对FGH95合金组织和性能的影响北大核心CSCD

研究了固溶热处理慢速加热和快速加热工艺对锻压变形后FGH95合金晶粒尺寸以及晶粒尺寸分布均匀性的影响。结果表明:合金经固溶处理快速加热后晶粒尺寸分布较慢速加热均匀,晶粒较为细小;晶粒尺寸分布的均匀性随着变形量的增加而增加,平均晶粒尺寸随着变形量的增加而减小。通过实验观察分析,固溶处理快速加热可有效利用变形合金储存的位错能,促进再结晶发生,避免混晶和粗大晶粒出现,从而得到尺寸均匀的晶粒组织。     

AZ91筒形件旋压的组织衍化及微纳力学性能

本文采用强力正旋的方式对AZ91镁合金筒形件进行多道次旋压,通过光学显微镜(OM)和配有电子背散射衍射和能谱的扫描电子显微镜(SEM-EBSD-EDS)对不同旋压道次的微观组织衍化进行观察,结合EDS和X-Ray衍射仪（XRD）对筒形件的物相进行分析,通过纳米压痕试验仪对不同旋压道次镁合金的微区力学性能进行测试。研究结果表明：当AZ91镁合金筒形件的壁厚减薄率达到88.3%时,表面成形良好,无裂纹、褶皱产生;在旋压的初期,主要为外壁镁合金发生塑性变形,随着旋压变形量的增加,筒形件内外壁镁合金变形趋于一致,组织均匀,脆性相Mg17Al12发生破碎,呈流线形弥散地分布在镁合金内部,同时镁合金晶粒也得到细化,并发生动态再结晶;随着变形量的增加,筒形件的强度提高,硬度最高可达1.036 GPa,强化方式主要为第二相弥散强化和细晶强化。     

ITER级CuCrZr合金高能喷丸后的组织与强化机制

用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度仪对经喷丸处理的Cu-0.8Cr-0.1Zr合金进行组织结构分析和硬化效果的测试,并在此基础上探讨了合金喷丸强化机制。结果表明,合金喷丸后在距表层300μm深度内形成了剧烈变形层和变形层两种不同变形程度的区域。其中剧烈变形层内位错密度较高,并形成位错胞亚结构和孪晶亚结构。随喷丸时间的增加,剧烈变形层晶粒尺寸可细化至80nm,表层HV硬度达到1.99GPa,较未变形试样提高1倍以上。合金的喷丸强化机制为细晶强化和应变硬化,而应变硬化的贡献大于细晶强化。     

AgCuZnNi合金的显微组织与性能研究

对Ag Cu Zn Ni合金的物相以及变形过程中合金的显微组织、力学、电学性能进行了研究。研究结果表明:合金主要由富Ag固溶体以及富Cu相组成,Zn与Ni主要存在于富Cu相中。变形量较小时,基体中的富Cu相发生位移、转动和破碎,随着变形量的继续增加,大颗粒的富Cu相先产生变形,最后全部转变为纤维组织。抗拉强度和硬度随变形量的增加而增加,是形变强化、晶界强化和纤维强化共同作用的结果。电阻率随变形量的增加而增加,晶体缺陷及界面增多是电阻率增加的主要原因。     

快速凝固Cu—Cr合金时效析出的共格强化效应

采用单辊快速凝固的方法制备Ｃｕ－Ｃｒ合金微晶薄带,经适当的时效处理,可以在导电率不降低的前提下,显著提高合金的强度和硬度,强度和硬度的提高主要是由晶粒细化和共格弥散析出强化所造成,共格硬化效果与采用Ｇｅｒｏｌｄ公式计算的结果非常接近,与常规固溶处理的Ｃｕ－Ｃｒ合金相比,峰值硬度提高了１．６倍,其中２７％由细晶强化产生,７３％则由时效析出的共格强化提供,固溶强化和空位强化对快速凝固Ｃｕ－Ｃｒ合金强度     

高能喷丸处理对Al-Zn-Mg合金的组织和力学性能的影响

采用透射电镜(TEM)、光学显微镜(OM)、显微硬度计和微力材料试验机等研究了Al-Zn-Mg合金高能喷丸处理后的表层显微组织和力学性能。结果表明:经高能喷丸处理后,在距离Al-Zn-Mg合金表面约20μm深度范围内形成了随机取向的等轴纳米晶层,表面层的结构特征尺寸随层深的增大呈梯度变化,无明显界面;由于细晶强化作用和合金化层的形成,Al-Zn-Mg合金的表面硬度为基体的3倍以上,硬度随距表面距离的增加而逐渐减小;Al-Zn-Mg合金的整体屈服强度亦显著提高,且形变速率越大,屈服强度越高,这主要是由于变形过程中位错塞积强化、多晶体的细晶强化和加工硬化的共同作用导致的。     

Cu-Cr合金强化机制研究及其对导电性能的影响

采用真空铸造-固溶处理-冷轧-时效处理工艺制备了Cu-0．8％Cr合金。利用金相显微镜、透射电镜、选取电子衍射、硬度和电导率测试等手段考察了合金在不同处理状态下的组织和性能，定量分析了不同强化方式对合金硬度及导电性能的影响。结果表明：与固溶强化相比，析出强化方法更能有效强化合金，对导电性能影响也更小；形变强化能显著提高合金硬度，但对导电性能几乎无影响；大预变形、短时时效是合金获得较高综合性能的有效手段。     

Coherent strengthening of aging precipitation in rapidly solidified Cu-Cr alloy

1INTR0DUCTIONHavinghighstrengthandgoodelectricalandthermalconductivities,Cu-Cralloysareusedinanumberofengineeringapplications,suchaselectricresistanceweldingelectrode,thelinertubeofcontinuouscastingcrystallizer,integrat-edcircuitleadframe,stiltwire0felectricloco-motive.However,higherstrengthismoreandmorerequiredforc0pperalloyswiththerapiddevelopmentofelectronicindustry.Forexam-ple,tensilestrengthdb>600MPa,hardnessHV>180andconductivity>80%(IACS)arede-mandedforleadframematerialsinverylar…     

晶粒组织对2195铝锂合金应力时效析出行为与性能的影响

本文通过恒应力蠕变拉伸、室温拉伸及慢应变速率拉伸应力腐蚀性能测试等试验,结合OM、SEM、TEM及EBSD等组织观察,分析探究变形和细晶两种不同晶粒组织对应力时效处理2195铝锂合金析出行为与性能的影响。结果表明：与细晶组织板材相比,变形组织板材达到峰值硬度的时间由18h缩短至4h,峰值硬度由165.3HV升高到228HV,抗拉强度由584.6MPa提升至641.9MPa。通过计算细晶强化、位错强化及析出相强化对合金强度提高的贡献值,发现变形组织板材力学性能提升主要来源于位错强化的贡献。同时,与细晶组织板材相比,变形组织板材的 ISSRT值由7.6%降低到4.8%,应力腐蚀敏感性降低。变形组织板材的大角度晶界比例由细晶组织板材的64.6%降低至41.1%,晶界析出相分布更为离散,几乎观察不到无沉淀析出带,是获得较为优异抗应力腐蚀性能的主要原因。     

连续胞状结构强化Ta-W-Hf合金的压缩变形

采用粉末冶金法制备了具有连续胞状强化结构的致密Ta-W-Hf合金材料,通过压缩试验研究了这种高强度材料的塑性变形特征,以了解其进一步变形加工的可能性.结果表明,连续胞状结构强化Ta-W-Hf材料与传统熔炼加工材的压缩变形特征没有大的区别,各试样均可承受50%以上的冷压缩变形,而无宏观裂纹产生.试样的硬度随着压缩变形量的增加而增大,但高温退火试样的硬度增量远大于热等静压试样,故其具有更大的形变强化容量.     

碳纳米管介质对铝合金电阻点焊熔核质量影响

铝合金及其电阻点焊工艺的应用日益广泛,对其性能和质量也提出了更高的要求.鉴于点焊熔核的宏观性能由其微观结构决定,通过改变熔核的微观组织结构来强化熔核质量,从而提高焊点性能.选用碳纳米管作为铝合金点焊熔核的添加介质,对点焊试验结果进行力学性能测试、显微组织结构观察和成分分析.结果表明,在铝合金熔核中添加碳纳米管后,熔核的晶粒尺寸明显减小,碳纳米管均匀分布在熔核中,能显著提高熔核的硬度和强度.经过进一步分析认为碳纳米管的强化机制主要为位错增殖、载荷传递、约束变形以及细晶强化.