ECAP温变形制备亚微晶钢中渗碳体变形特征

采用透射和扫描电子显微镜研究了ECAP变形中渗碳体的变形特征。结果表明:片状渗碳体相主要以弯曲变形、剪切变形、拉伸变形、扭折变形和剪断变形5种方式协调ECAP剧烈塑性变形,这表明在本实验ECAP纯剪切变形条件下钢中硬而脆的渗碳体相具有良好的塑性变形能力。渗碳体片层的变形方式主要是取决于渗碳体所处的应力状态,而渗碳体所处的应力状态是与渗碳体的片层取向和片层厚度密切相关,其中渗碳体的片层厚度起决定性作用。     

等通道角挤压变形中高碳珠光体钢的组织演变

在650℃对原始组织为层片状珠光体的T8钢进行Bc路径的多道次等通道角挤压(ECAP)变形,借助SEM、TEM和AFM研究了变形过程中渗碳体片层的演变情况.结果表明:渗碳体片层表现出强烈的塑性变形能力,主要以剪切断裂、扭折、弯曲等变形方式来适应剧烈的塑性变形;四道次温变形后得到晶粒尺度均在亚微米量级的超微细复相组织(α+θ);球化完全的渗碳体颗粒粒径呈双峰分布,从三维的角度表征渗碳体的组织演变及其特性与从二维角度观察分析的结果相吻合.     

65Mn钢等通道转角挤压微观组织与显微硬度分析

65Mn钢是制造农机具刀具的理想材料。从ECAP成形原理入手,探究了ECAP成形细化65Mn钢晶粒的机理,阐述了材料微观组织演变的控制原理。研究表明:热挤压后合金发生大塑性变形,晶粒结构变化,晶粒明显细化;65Mn钢试样ECAP挤压后硬度提高到380 HV,相比于挤压前硬度305 HV提高了25%。试验结果可以为秸秆粉碎机械、土壤耕整机械以及谷物收获机械的设计和开发提供依据。     

冷拉珠光体钢丝的组织演变及性能变化

研究了冷拉70钢的组织演变和性能变化。结果表明，随应变量的提高，70钢的抗拉强度和硬度均提高。抗拉强度、硬度与真应变之间呈线性关系。利用场发射扫描电镜（FEM）对70钢冷拉变形过程中的组织演变进行了分析。变形过程中珠光体团发生转动，取向与拉拔轴线趋于一致，渗碳体经历了弯曲、剪切、拉伸等变形，形变量较大时渗碳体大量溶解。     

AN IN S ITU STUDY OF CRACK NUCLEATION AND PROPAGATION IN PEARLITE DURING DEFORMATION

用扫描电镜对含碳量为0.15,0.47和0.79wt-％的三种碳素钢进行了拉伸试验,观察了珠光体组织形变与断裂的动态过程。结果表明,15和45号钢形变主要在铁素体中进行,珠光体可发生剪切形变与旋转等现象。裂纹主要在夹杂物界面、珠光体与铁素体两相界面上产生,最后的断裂遵循延性断裂机制;对于完全是片层珠光体组织的T8钢,渗碳体片层表现出一定程度的塑性变形能力,并随片层间距的减小变形能力增强。对于细片层组织,应变分布比较均匀,变形范围比较广泛,渗碳体片层可产生滑移和弯曲,断裂方式表现出延性断裂特征;在粗珠光体中,应变分布很不均匀,变形主要集中在强烈剪切变形带中进行,裂纹形核主要是渗碳体片层沿剪切形变带开裂的结果,断裂方式表现出脆性断裂特征。 用位错塞积模型讨论了珠光体组织的脆性开裂现象。     

过共析珠光体钢在冷轧过程中的组织演变

用SEM、TEM和XRD等方法研究了过共析珠光体钢在冷轧变形过程中的组织演变情况.结果表明:变形珠光体组织不均匀,主要由不规则弯曲片层、带有剪切带的粗大片层以及精细片层组成,随着变形量的增加,精细片层比例增大,渗碳体片层严重塑性变形的同时发生部分溶解,铁素体点阵常数也随之增大.     

珠光体组织的形变、裂纹形核与扩展微观过程的动态研究

用扫描电镜对含碳量为0.15,0.47和0.79wt-％的三种碳素钢进行了拉伸试验,观察了珠光体组织形变与断裂的动态过程。结果表明,15和45号钢形变主要在铁素体中进行,珠光体可发生剪切形变与旋转等现象。裂纹主要在夹杂物界面、珠光体与铁素体两相界面上产生,最后的断裂遵循延性断裂机制;对于完全是片层珠光体组织的T8钢,渗碳体片层表现出一定程度的塑性变形能力,并随片层间距的减小变形能力增强。对于细片层组织,应变分布比较均匀,变形范围比较广泛,渗碳体片层可产生滑移和弯曲,断裂方式表现出延性断裂特征;在粗珠光体中,应变分布很不均匀,变形主要集中在强烈剪切变形带中进行,裂纹形核主要是渗碳体片层沿剪切形变带开裂的结果,断裂方式表现出脆性断裂特征。用位错塞积模型讨论了珠光体组织的脆性开裂现象。     

超低温等通道转角挤压高导电单晶铜的霍尔佩奇强化

分别采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和电子背散射衍射分析超低温等通道转角挤压(ECAP)中等应变量单晶铜的形变组织和织构演变，测试材料的力学和导电性能，分析材料组织转变机理及其对材料力学和导电性能的影响。结果表明，超低温ECAP早期形成的定向剪切带在后续变形过程中会严重影响材料组织的转变过程。增加应变量，A路径变形中剪切带内部会形成高密度的位错塞积，特征晶界占比增加；B_C路径变形时剪切带内部的位错发生强烈的交互作用；C路径变形后剪切带的取向发生分散。经过6道次变形后，单晶铜组织中形成强烈的{111}<112>织构，材料强度从初始126.0 MPa增加到400.2 MPa，而导电率仍保持在98%IACS以上。低温ECAP变形后组织内部形成定向剪切带并产生高密度的位错，位错间相互缠结，有效阻碍了位错滑移，而晶粒仍保持良好的单晶特性。     

共析珠光体钢在冷轧过程中的组织变化

用SEM、TEM及XRD等方法研究了共析钢中珠光体经40％-90％的冷轧变形后所产生的显微组织变化．接渗碳体形态特点，变形珠光体组织可分为以下3种类型：(1)不规则弯曲片层型，即变形后的渗碳体与轧制面呈大角度偏离且不规则弯曲的珠光体．(2)带有剪切带的粗大片层型，即被渗碳体剪切带分开且变形轻微的珠光体．(3)精细片层型，即与轧制方向平行排列、片间距细小且渗碳体严重变形的珠光体．精细片层区域的比例随着轧制压下率的提高而增大．此外，重度冷轧变形还引起渗碳体严重塑性变形和部分溶解．     

纯铝ECAP工艺研究

ECAP技术是一种基于大塑性变形技术的材料制备工艺．通过强烈塑性变形而获得亚微米甚至纳米级大尺寸块体材料．日益受到材料科学界的重视．被认为是制备超细晶材料最有应用前景的方法之一。本文利用有限元软件Deform-3D对ECAP变形过程进行数值模拟．分析试样宏观变形、微观组织性能的变化以及应变载荷的分布．同时进行ECAP挤压试验．对比分析ECAP变形过程．探寻ECAP试样变形机理。为ECAP应用于其他高性能材料和ECAP的进一步研究打下基础。