钨丝增强铜基复合材料超高速撞击后的微观损伤（英文）

通过渗流铸造的方法将Cu_(78)Al_(10)Fe_6Ni_6合金与钨丝复合制备出Wf/Cu_(78)Al_(10)Fe_6Ni_6复合材料。采用二级轻气炮进行Wf/Cu78Al10Fe6Ni6复合材料弹体超高速侵彻混凝土靶的实验,实验速度为2.4 km/s。借助透射电镜对侵彻后剩余弹体的微观组织进行观察,由于侵彻过程中高温高压的作用,剩余弹体的不同区域出现了不同的微观组织,从弹头到弹尾依次出现了非晶组织、再结晶、孪晶、层错和位错。非晶组织是由于弹体在撞击过程中产生的高温使基体铜合金发生了熔化而后又快速凝固产生的,再结晶组织是由于基体铜发生了旋转动态再结晶而产生的,孪晶、层错、高密度位错是由于弹体在侵彻过程中受到大的动载荷冲击发生严重塑性变形而产生的。     

TWIP钢在不同应变量下的亚结构

采用静态拉伸、金相、TEM等方法,对两种不同锰含量Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢进行表征,研究了成分、应变速率以及应变量对孪晶、位错、层错等亚结构的影响.结果表明:孪晶形成的临界应变量εc与层错能、原始晶粒尺寸以及应变速率有关;两种钢在以10-4s-1的应变速率加载时孪晶体积分数的增长曲线符合Boltzmann模型S曲线关系,孪晶增长速度先增大后减小,Fe25Mn3Si3Al钢在ε＝0.2时孪晶增长速率达到最大,Fe30Mn3Si3Al钢在ε＝0.27时孪晶增长速率最大.Fe25Mn3Si3Al钢以10-2s-1的应变速率加载时,孪晶体积分数呈线性上升;TEM观察发现孪晶总是在高密度位错与层错区产生,位错、层错的塞积,位错、层错以及孪晶间的交互作用共同引起材料强度的提高.     

AZ31B镁合金的铸轧组织及其相关变形机制

利用金相显微镜、透射电子显微镜对AZ31B镁合金铸轧板坯的微观组织进行研究.结果表明:铸轧AZ31B镁合金板坯主要由α-Mg基体、枝晶间Mg17Al12共晶体和弥散分布的细小析出相组成,铸轧对晶粒的细化效果不明显;板坯在铸轧过程中经历一定的塑性变形,且变形多分布于板材表层;塑性变形在合金中产生大量的位错及位错胞的同时,也产生一定数量的孪晶;经孪生改变晶体取向后的晶粒会在适合的条件下发生滑移变形,孪生和滑移的协同作用使孪晶和位错共存、孪晶中位错的产生和孪晶的变形;铸轧时的塑性变形和高温还导致回复和再结晶的发生.     

激光熔覆Zr65Al7.5Ni10Cu17.5复合涂层组织结构

在钛基体上激光熔覆Zr65Al7.5Ni10Cu17.5合金粉末，得到含非晶、纳米晶复合涂层。涂层由金属间化合物和非晶、纳米晶构成。涂层按组织形貌分为3层：表面枝晶区、中部细晶区和结合区枝晶区。金属间化合物为Al2Zr3,Zr2Cu和Zr2Ni，纳米晶为简单四方Al2Zr3相，晶格常数为：a=b=76．18nm，c=69．85nm。     

退火温度对(Fe50Mn30Co10Cr10)97Al3高熵合金再结晶行为及力学性能的影响

以双相亚稳Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金为基体，通过添加Al元素，制备了(Fe50Mn30Co10Cr10)97Al3高熵合金。对其进行轧制及退火处理，研究了退火温度对合金再结晶行为、退火孪晶演变及力学性能的影响。结果显示，随着退火温度的升高，合金组织分别发生了部分再结晶、完全再结晶和晶粒长大现象。由于高熵合金具有严重的晶格畸变效应及迟滞扩散效应，使得合金在退火后表现出较高的再结晶温度（0.59 Tm）和抗晶粒粗化温度（700 ℃）。600～700 ℃退火态合金中形成大量退火孪晶，随着退火温度的进一步升高（800～900 ℃），由于晶界/孪晶界的迁移，退火孪晶界密度显著降低。拉伸试验结果表明，700 ℃退火态合金表现出良好的综合力学性能，抗拉强度为730 MPa，均匀延伸率为50.5%。同一退火温度下，单个晶粒中退火孪晶变体的数量与其晶粒尺寸有关，尺寸较小的晶粒中易形成单孪晶变体，尺寸较大的晶粒中易形成多孪晶变体。     

Damage behavior of tungsten fiber-reinforced copper matrix composite after high-speed impact

Wf/Cu82Al10Fe4Ni4 composite was fabricated by means of infiltration casting. By the microstructure observation of the composite with the aid of scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy(TEM), it can be found that there are(Fe, Ni),AlFe, Al3 Ni, and Cu3 Al precipitated phases existing in the matrix alloy. By two-stage light gas gun, Wf/Cu82Al10-Fe4Ni4 composite hypervelocity projectile into concrete target test with the speed of 2.2 kmás-1is finished. By microstructure observation, it can be found that the failure mode of Wf/Cu82Al10Fe4Ni4 composite projectile during penetration is the rapid peeling of tungsten fibers from the projectile, which makes the projectile display good selfsharpening property. Meanwhile, it can be found that microstructure morphology change of Wf/Cu82Al10Fe4Ni4 composite occurs after hypervelocity impact. The density of dislocations around the large-dimensional(Fe, Ni),AlFe, Al3 Ni, and Cu3 Al precipitated phases in the matrix alloy rises sharply. At the same time, there are largedimensional deformed twins existing in local regions and stacking faults existing inside the twins.     

不同吸铸电压对Zr63Cu17.5Al7.5Ni10Fe2非晶形成能力和力学性能的影响

对以Zr65Cu17.5Al7.5Ni10为基体的非晶合金中添加微量廉价的Fe元素,采用铜模吸铸法在不同电压下制备出直径 3 mm大块非晶合金.利用X 射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和微机控制电子式万能试验机等技术手段研究了不同吸铸电压对Zr60Cu17.5Al7.5Ni10Ti5大块非晶合金的微观结构、玻璃形成能力、压缩力学性能以及断口形貌的影响.结果表明非晶材料的性能与吸铸电压有着密切相关的联系.     

一个共面双滑移取向Cu单晶体疲劳位错结构的热稳定性研究

在不同塑性应变幅下对[233]共面双滑移取向Cu单晶体进行疲劳实验直至循环饱和,然后在不同温度进行退火处理.利用SEM-ECC和TEM观察疲劳位错结构及其退火后微观结构的变化.结果表明,退火温度为300℃时,位错结构均发生了明显的回复,高应变幅下疲劳样品中甚至出现了部分再结晶.在500和800℃退火,所有晶体都发生了严重的再结晶,并且有大量的退火孪晶出现.随着塑性应变幅和累积塑性应变量的增加,应变集中程度明显增加,为再结晶的发生和孪晶的萌生提供了更大的局部应变能,所以再结晶发生得更为显著,退火孪晶变得更为粗大且数量增加.退火挛晶的形成与层错的出现有密切关系.DSC测试分析表明,再结晶的发生不是突发式的,而是一个缓慢的过程.     

纯钛板材冷拉成形过程中的微观组织与织构演变(英文)

研究纯钛板材冷拉成形过程中微观组织及织构演化规律。半球形壳体件在深拉延过程中由于各部位变形模式及应变形式的不同会形成胀形区、拉深区及法兰区等3个区域。结果表明,在拉深件的3个区域中塑性应变均由位错滑移与变形孪晶共同作用。纯钛板材及其拉深件中的织构包含轧制织构与再结晶织构。由于变形孪晶与位错滑移对织构的影响规律不同,初始板材织构的强度及类型在深拉过程中不断变化。变形孪晶对初始织构具有弱化作用,特别是对于再结晶织构,这种弱化效应更为明显。由于拉深区产生的孪晶较多,再结晶织构消失。此外,大拉伸变形时位错滑移为主导机制,织构强化效应明显。     

ZGMn8CrMo铸钢冲击磨损表层马氏体相变研究

应用透射电镜分析方法,分层研究了经3.0 J/cm2、6 000次冲击磨料磨损后ZGMn8CrMo铸钢试样表层的微观组织和结构.结果表明,在表面层深6 mm范围内,ZGMn8CrMo铸钢发生了应变诱发马氏体相变,其相变机理为:随积累冲击能量的提高,材料的应变量增加,奥氏体基体依次发生位错、层错、孪晶并在孪晶表面形成马氏体晶胚并长大的马氏体相变过程.     

Experimental and mathematical simulation of microstructural evolution during hot rolling of Al and Cu material

Rolling and compression tests were carried out to determine the effect of hot working variables - strain, strain rate and temperature - and the initial microstructure on microstructure evolution (grain size and recrystallization kinetics) for some copper and aluminium materials. There are considerable deviations due to the different types of microstructures and the stacking fault energy of Cu and Al. While Cu materials show a strong tendency towards recrystallization due to their low stacking fault energy, recovery prevails for Al materials with their relatively high stacking fault energy. Therefore, the recrystallization processes cannot be assessed on the basis of flow curves as for Cu materials. For a limited number of tests, a mathematical model of the microstructure can be derived for copper materials.     

异质结构Zr基非晶合金的热稳定性及力学性能

通过铜模铸造法制备了具有异质结构的Zr64.2Ni16.2Cu14.6Al5和Zr63.4Ni16.2Cu15.4Al5块体非晶合金,利用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)和差示扫描量热法(DSC)研究了其微观结构及热稳定性。结果表明,与均匀结构的Zr65Al10Ni10Cu15块体非晶合金相比,异质结构降低了材料的热稳定性。在单轴压缩试验中,两种Zr基块体非晶合金具有大的塑性应变(>25%)和高的屈服强度(>1.6GPa)。低的STZs势能和高的剪切带扩展抗力是异质结构Zr基块体非晶合金塑性提高的主要原因。     

基于分子动力学的3D打印TiAl纳米多晶合金变形机制及其温度相关性分析

借助透射电镜观察和分子动力学计算,对3D打印Ti-6Al-4V合金的变形行为及其温度相关性进行了系统研究。结果表明,温度在TiAl纳米多晶体变形机制的竞争中起关键作用。当温度低于800 K,平均晶粒尺寸低于8.3 nm的单相TiAl纳米多晶合金首先出现位错运动,且层错保留在晶粒中并形成交错结构。同时,大尺寸晶粒(≥8.3 nm)为位错运动提供了足够的空间,很少在晶粒中形成层错。在双相TiAl+Ti₃Al纳米多晶合金中,层错的交割是低应变(ε<18.0%)TiAl晶粒的主要变形机制,并且Ti₃Al晶粒保持其初始结构。当ε≥18.0%时,Ti₃Al晶粒中的位错开始运动并形成层错交割。当温度高于800 K时,Ti和Al原子处于高能状态,主要的变形机制与具有非晶结构的滑移边界有关。非晶滑移边界及再结晶结构是双相TiAl+Ti₃Al纳米多晶合金组织变形的最重要特征。     

Fe-1.18Cu合金的时效强化

含铜高纯低碳钢具有高强度、高韧性等多种优良的性能，研究铜在钢中的沉淀规律具有重要意义。本文借助JEM-2010高分辨透射电镜研究了Fe-1．18Cu合金的时效组织，初步探讨了其时效强化机制。结果发现，在时效峰处，在铁素体基体上析出亚稳富铜颗粒。这种富铜过渡相形成的GP区对合金起强化作用。在时效过程中，析出颗粒周围存在着高密度的位错和层错。析出颗粒阻碍位错运动，提高合金的强度。     

Microscopic description of plasticity in computer generated metallic nanophase samples: a comparison between Cu and Ni

Simulations are reported on the plastic behavior of two model f.c.c. metals, Ni and Cu, with different stacking fault energies, and average grain sizes in the range of 3–12 nm. A change in deformation mechanism is observed: at the smallest grain sizes all deformation is accommodated in the grain boundaries. At higher grain sizes intragrain deformation is observed. Analysis of the atomic configurations shows that intrinsic stacking faults are produced by motion of Shockley partial dislocations generated and absorbed in opposite grain boundaries. In Cu the stacking faults are observed at smaller grain sizes than in Ni (8 nm in Cu, 12 nm in Ni) which is attributed to the lower stacking fault energy. Shockley partial dislocations appear on slip systems that are not necessarily those favored by the Schmid factor. Atomic displacement analysis shows that deformation starts at triple points, with grain boundary sliding followed by the creation of intragrain partial dislocations.     

RECRYSTALLIZATION IN A SPINODAL Cu Ni Fe ALLOY

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＮａｎｏｍｅｔｅｒｇｒａｄｅｔｗｏｐｈａｓｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｕｌｄｂｅａｃｈｉｅｖｅｄｔｈｒｏｕｇｈｓｐｉｎｏｄａｌｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ〔１〕,ａｎｄｍａｇｎｅｔｉｓｍｏｆｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｍａｔｅｒｉａｌＣｕＮｉＦｅｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙＳｐｉｎｏｄａｌｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ〔２〕．Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｎｏｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｄｕｒｉｎｇａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｏｌｕｔ…     

Effect of trace rare earth element Er on Al-Zn-Mg alloy

1 Introduction Remarkable effects of rear-earth elements on aluminium alloys, such as eliminating impurities, purifying melt, refining as-cast structure, retarding recrystallization and refining precipitated phases, have been widely researched for a long…     

Al_(80)Ni_6Y_8Co_4Cu_2 GLASS ALLOYS CONTAINING NANOSCALE PARTICLES BY ISOTHERMAL ANNEALING OR QUENCHING

1. IntroductionPartial nanocrystalline Al-rich glajssy alloys have attracted great attention as a newmaterial because their specific strength are much higher than that of the fully amorphousAl-rich alloys and the conventional crystalline Al-based alloy[1,2]. Kim et al.I2] and Chenet al.13] reported that the values of fracture strength are above 1000MPa for Al-rich alloyswith mixed structure of nanoscale or-Al particles embedded on the amorphous matrix afterpartial crystallization. However,…     

Sn替代Si和B对Ti50Ni22Cu18Al4Si4B2合金机械研磨非晶化的促进作用

采用Xn替代Ti50Ni22Cu18Al4Si4B2合金中的Si和B1形成Ti50Ni22Cu18Al4Snx(Si0．67B0．33)6-x(x=0，3，6)系列合金．所有的预制合金碎屑经过机械研磨均发生非晶化转变．随着合金中Sn含量的增加，球磨产物中转变未尽的晶体相α-Ti含量减少．由Sn完全替代Si和B的Ti50Ni22Cu18Al4Sn6合金，机械研磨可形成与熔体急冷几乎相同的单一均匀非晶相，过冷液态温度区间可达到66K．     

退火温度对铝青铜微观组织及硬度的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、XRD和硬度计等分析了Cu-Al-Ni合金在冷轧与退火过程中微观组织结构及硬度的变化规律,研究了合金在不同退火温度条件下的软化行为。结果表明,当采用950 ℃保温淬火工艺后,Cu-Al-Ni合金主要由面心立方结构的α相与体心立方结构的β相组成,分布于晶界处的β相对合金硬度的影响作用小。由于位错强化作用的显著增强,合金在冷轧后硬度明显升高,达到270 HV0.5。冷轧态Cu-Al-Ni合金在400 ℃以上温度退火后会发生明显软化现象,软化的主要原因是再结晶反应所引起的位错密度下降。Cu-Al-Ni合金的再结晶温度在300 ℃以上,高于纯铜的再结晶温度,这表明Ni、Al元素的添加有利于提高纯铜再结晶温度,并能改善其高温抗软化性能。