Mg-10Gd-2Y-0．6Zr合金热压缩变形及其微观组织研究

采用GLEEBLE-1500热模拟机对Mg-10Gd-2Y-O．6Zr合金在温度为350-450℃,变形速率为0．001～0．5s,最大变形程度为50％的条件下,进行了恒应变速率高温压缩模拟试验研究,分析了合金高温变形时流变应力与应变速率及变形温度之间的关系以及组织变化。结果表明：合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,随温度的升高而降低;在给定的变形条件下,计算出合金的变形激活能和应力指数分别为223kJ／mol和6．9,建立了合金高温变形的本构方程;根据试验分析,合金变形温度为400℃,变形速率为0．5s^-1,或变形温度为450℃,变形速率为0．1s^-1下进行热压缩,可以得到组织结构均匀和热翅性加工良好的匹配．     

7075铝合金高温流变行为的研究

采用圆柱试样在Gleeble-1500热模拟机上进行高温压缩变形实验，研究了7075铝合金在高温塑性变形过程中流变应力的变化规律。实验在温度为250－500℃、应变速率为0．05－50s^-1的条件下进行。结果表明：应变速率和变形温度的变化强烈影响着合金流变应力的大小，流变应力随变形温度升高而降低，随就变速率提高而增大，可用ZenerHollomon参数的双曲正弦形式来描述7075铝合金高温压缩变形时的流变应力行为。     

变形温度对炉冷态TA15合金α＋β两相区流动应力和组织的影响

利用Thermecmastor-Z型热模拟试验机,在a 13两相区对炉冷态TA15合金进行等温恒应变速率压缩实验.获得高温塑性流动的真应力-真应变关系曲线特征,并采用金相显微镜对其变形后的显微组织进行观察.结果表明.变形温度对炉冷态TA15合金的流动应力的影响与应变速率大小密切相关;并且获得了试验参数范围内的热变形过程的较佳工艺参数范围,其热加工温度为850～900℃,应变速率为0.001～0.01 s-1.     

粉末冶金钼热变形流动应力的研究

在Gleeble3800热模拟机上对粉末冶金钼进行高温热压缩试验，变形温度1100℃～1250℃，应变速率11．5s^-1～23s^-1，变形程度0．7。分析了变形温度、应变速率对流动应力的影响，用多元线性回归的方法建立纯钼的流动应力数学模型。     

3003铝合金热变形流变应力特征

采用Gleeble-1500热模拟机进行圆柱体压缩实验．研究了3003铝合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0．01～10s^-1、真应变为0～0．8条件下的流变应力特征。结果表明．流变应力随温度升高而降低，随应变速率的提高而增大；在应变速率小于10s^-1。时，3003铝合金首先出现加工硬化，流变应力达到峰值后单调下降，趋于平稳，表现出动态回复的特征；而在应变速率为10s^-1、变形温度在350℃以上时，合金发生了局部动态再结晶；可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述3003铝合金热压缩变形时的流变应力行为。     

2195铝锂合金多道次热变形流变应力的模拟研究

采用G1eeble-1500热模拟实验机，对2195铝锂合金变形温度为360～520℃，应变速率为0．001-1．0s^-1的单道次热压缩及变形温度为320℃和360℃，应变速率为0．1s^-1，道次间隔时间30-180s的双道次热压缩的流变应力及静态软化规律进行了模拟研究。通过对幂指数应力函数中系数A和β与应变关系的分析，以及采用平均软化法考虑前一道次变形的残余应变对后一道次变形的影响，建立了2195铝锂合金多道次热变形的流变应力方程。     

我国钛废料回收利用现状

采用热模拟压缩试验研究了Ti-40阻燃钛合金在温度900℃～1100℃、应变速率0．01s^-1～10s^-1范围内的高温变形特性，发现合金的流动应力-应变曲线具订应力峰和流变软化特征，在高温、高应变速率下，出现小连续屈服现象。根据动态材料模型（DMM）建立的Ti-40合金加工图大致可以分为5个区域：（1）在温度900℃-950℃，应变速率大于1s。时，易发生45°角剪切开裂，出现明显的剪切变形带，功率耗散率达最小值。（2）在温度1000℃～1100℃、应变速率人于1s^-1时，易出现“豆腐渣”式和纵向开裂，大变形时出现局部塑性流动。这2个区域为流动失稳区，在制定热加工工艺时应尽量避免。（3）在高温（≥1050℃）、低应变速率区（≤0．1s^-1），功率耗散率为46％-76％，达到盛大值，呈现连续冉结晶的特征。（4）在900℃-950℃、应变速率0．01s^-1～0．1s^-1区域内主要发生动态回复，功率耗散率为22％-32％。（5）在温度950℃～1050℃、应变速率0.1s^-1～1s^-1范用为再结晶区域，功率耗散率为36％～50％。结果表明，加工图是控制材料组织演变和优化工艺的一种有效手段。     

Ni76Cr19AlTi合金的热变形行为

在Gleeble-1500热模拟机上对Ni76Cr19AlTi合金棒材进行恒温和恒速压缩变形实验，变形温度范围为80m-1150℃，应变速率范围为10^-3—10^0S^-1．结果表明，实验合金在800和850℃热压缩时变形抗力较大，容易发生开裂；而在950—1150℃温度范围内热变形由于发生动态再结晶，合金变形抗力减小，变形容易进行，不会发生开裂．研究了合金在高温塑性变形过程中流变应力的变化规律，确定了合金在950-1150℃范围内的变形激活能Q为376．84kJ／mol，应力指数n为4．15．对合金的热压缩变形真应力-真应变曲线及变形机制的分析表明，合理的变形条件为105m-1150℃及10^-1-10^0s^-1．     

BFe30-1-1铜合金热压缩流变应力行为

通过在Gleeble-1500动态热模拟机上进行高温等温压缩试验，研究了BFe30—1—1合金在高温塑性变形过程中的流变应力行为。试验温度为800-950℃，应变速率为0．1-20s^-1.研究结果表明：BFe30-1-1合金的流变应力随变形温度的增加而减小，随应变速率的增大而增大；应变速率越大，流变应力下降越明显；获得了采用Zener-Hollomon参数来描述的BFe30—1—1合金高温变形的流变应力方程，计算获得该合金变形激活能Q为177．62kJ／mol。     

Mg-AI-Zn-Nd稀土镁合金成形性能研究

采用Gleeble-1500D热模拟机对AZ31B-0．8Nd稀土镁合金在应变速率为0．01～1s^-1，温度为300～450℃，最大变形量约为70％的条件下，进行了恒应变速率高温压缩模拟实验，研究了实验合金在高温变形时的流变应力与应变速率及变形温度之间的关系和组织变化。结果表明：合金的流变应力随应变速率的增大而增加．随应变温度的升高而减小；在应变速率和变形温度相同时，挤压态试样的流变应力明显低于铸态试样的流变应力。压缩变形量对应力应变关系的影响很小。探明了镁合金变形软化的主要机制是动态再结晶。根据实验分析，合金的热加工宜在400～450℃温度范围内进行，并且挤压态较铸态更易热挤压成型，更有助于晶粒细化。     

AZ80镁合金热模拟压缩变形的实验研究

采用Gleeble-1500D热模拟实验机,对AZ80镁合金在250℃～450℃之间,应变速率为0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1、1s-1、5s-1进行热模拟压缩变形,对试样宏观形貌与变形温度和应变速率进行了分析,分析了流变应力与应变速度和温度的关系,结果表明:AZ80镁合金的压缩热变形属于动态再结晶型,镁合金的变形抗力随着变形温度的上升而减小,塑性随着变形温度的增加而有所提高。随变形温度的升高和应变速率的减小,流变应力峰值向应变减小的方向移动,同一变形速率下,变形温度越高所对应的应力值越低。     

氮强化高锰奥氏体钢热变形行为研究

利用Gleeble-3500热力模拟试验机在温度为1253～1423K,应变速率为0.1～10s-1的条件下对32Mn-7Cr-1Mo-0.3N奥氏体钢进行了热压缩变形试验,测定了其真应力-应变曲线,观察了变形后的组织.试验结果表明,流变应力和峰值应变随变形温度的降低和应变速率的提高而增大.真应变为0.6时,在1423K、应变速率在0.1～10s-1之间的试样均已发生完全动态再结晶;在1373K以下变形时,应变速率在0.1～10s-1之间,试样发生部分动态再结晶.动态再结晶晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大,随着应变速率的升高而减小.32Mn-7Cr-1Mo-0.3N奥氏体钢的热变形激活能Q值为469.03kJ/mol,并获得热变形方程.     

Cu-Ti合金的热变形行为及其组织研究

研究了Cu-Ti合金的热模拟压缩试验.试验表明:变形温度的升高和应变速率的减少使峰值应力和稳态应力显著降低,变形温度会影响进入稳态流动所需变形量.建立的Cu-Ti合金高温变形时的流变应力模型表征了变形温度、应变速率和变形程度对流变应力的影响,模型的计算精度较高.根据实验建立了热加工图.通过对热压缩变形过程中组织的观察得出,不连续β相的析出,是材料加工软化的主要原因.     

Deformation behavior ofAZ31 magnesium alloy at different strain rates and temperatures

The deformation behavior of AZ31 was examined by compression and tension testes over a wide strain rate and temperature range, strain rate from 10^-3 to 10^3 s^-1, temperature from 300 to 623 K. Analysis of flow behavior and microstructural observations indicate that in tension tests dislocation glide is the most important deformation mechanism in the test strain rate and temperature range, while in compression tests twinning deformation mechanism is important at lower temperature when the strain rate ranges from 10^-3 to 10 s^-1. At 10^3 s^-1 strain rate, dislocation glide and twinning are present at the same time. At the strain rate of 2 964 s^-1, adiabatic shear band can be found easily, even at the strain rate of 1 537 s^-1 adiabatic shear localization zone can be found. In adiabatic shear localization zone, there are fine recrystallization grains. But in adiabatic shear band, the grains cannot be identified by optical microscopy.     

TA15合金高低温恒应变速率拉伸变形行为对比研究

为进一步研究钛合金超塑性变形行为,对TA15合金在变形温度700~900 ℃、应变速率1×10?2~1×10?4 s?1条件下进行恒应变速率拉伸实验,对比不同温度、不同应变速率下合金的变形行为。结果表明:TA15合金在初生等轴α相平均尺寸15 μm的条件下,拉伸试样的伸长率为73.3%~250.0%;在850 ℃、1×10?4 s?1变形条件下,试样伸长率最高;在700~750 ℃下,合金表现出的峰值应力较大;在750 ℃、1×10?4 s?1变形条件下,试样伸长率为183.3%。合金试样仅在高温及低应变速率条件下出现稳态流变阶段,该阶段持续时间越长,合金的伸长率越高。变形后的TA15合金组织均发生不同程度的长大,经高温、低应变速率的变形,试样组织粗化现象最为明显。     

Ti-48Al-2Nb-2Cr合金热变形行为及本构关系研究

采用Gleeble-1500热力模拟机对铸态Ti-48Al-2Nb-2Cr合金进行高温变形热压缩试验,变形温度范围为1050~1200℃,应变速率范围为0.001~0.1s^-1,压缩变形量为60%。研究该合金高温变形温度和应变速率与流变应力之间的关系,计算了合金激活能,并建立了Ti-48Al-2Nb-2Cr合金的Arrhenius本构模型和多元线性回归的本构模型。结果表明,该合金的激活能随温度升高和应变速率增大而增大;Arrhenius本构模型的相关系数为0.98228,平均相对误差为9.97%,相对误差在10%以内的点只占62.0%;而采用多元线性回归本构模型的相关系数为0.99566,平均相对误差为4.76%,相对误差在10%以内的点占92.6%,本构精度较高。     

淬火态7005铝合金的热变形行为

在Gleeble-1500热模拟仪上进行热压缩实验,研究在变形温度250-450°C、应变速率0.0005-0.5 s^-1时淬火状态下的7005铝合金的热变形行为。实验结果表明：淬火状态7005合金的流变应力受变形温度和应变速率的双重影响,热变形过程中的流变应力可用Zener-Hollomon参数的指数型方程表示。通过比较本构方程计算出的流变应力和实验测量的流变应力发现预测结果和实验结果有很好的相符性。基于动态材料模型,在真应变为0.1、0.3和0.5处构建了淬火状态下的7005铝合金的热加工图。通过加工图分析及微观组织观察发现合金的最优热加工区域为：270-340°C,0.05-0.5 s^-1,在该区域内变形时合金发生了合理的动态再结晶行为。合金的流变不稳定性与绝热剪切带以及局部流变的产生有关。因此,为获取满意的性能,在热加工时应避开这些不稳定的区域。     

TA15钛合金高温变形过程的介观模拟计算

以多晶体位错滑移及塑性流动机制为基础,探究了TA15钛合金在高温变形过程中介观层次上形变不均匀性和力学响应。基于率相关晶体塑性理论,建立了描述体心立方结构金属力学行为的本构模型,同时考虑了主滑移系和次滑移系的运动;确定了合理的材料本构参数,高温压缩实验与模拟得到的真应力-应变曲线基本一致。通过对TA15钛合金高温变形模拟结果进行分析,包括应力和应变分布、滑移系开动情况和晶界面积变化,得出:(1)由于晶粒几何及取向的随机性造成应力和应变分布非均匀性;(2)晶粒间相互作用的复杂性会导致各个滑移系开动的差异性;(3)形变程度越大,晶粒密度越大,晶界面积变化率越大。模拟结果为相变等显微组织演变及多尺度同步耦合提供了参考。     

锻态C-276镍基合金热变形行为及热加工图

为研究锻态C-276镍基合金的热变形行为,采用Gleeble-3180D热模拟试验机对该合金在变形温度950~1200℃以及应变速率0.01~10 s^-1条件下进行一系列热压缩实验。结果表明,合金的流变应力曲线都呈现明显的动态再结晶特征,并且流变应力随变形温度的提升或者应变速率的下降而降低。根据Arrhenius模型构建该合金峰值应力下的本构方程,得出合金的变形激活能为510.484 kJ/mol。依据材料动态模型绘制合金在0.6应变下的热加工图,并结合组织分析提出该合金最优的热加工参数为(1100℃,0.01 s^-1)以及(1150℃,0.01~1 s^-1)。另外,合金的组织变化规律表明,温度的增加或应变速率的降低能够促进合金的动态再结晶晶粒的形核与长大。