γ-TiAl合金全片层组织室温变形协调行为

研究Ti-47.5Al-2Cr-2Nb-0.2B全片层组织室温变形结构中γ/γ片层间变形协调行为.引入多晶体塑性变形的几何协调因子m,并利用矩阵分析方法计算120-旋转有序型、真孪晶型和伪孪晶型γ/γ界面两侧片层中各种滑移系之间的m值,与实验结果比较发现,通过计算m值可以预测不同类型γ/γ界面两侧片层中的有效滑移系,120-旋转有序型γ/γ界面几何协调性最好,1/6<112-]{111}形变孪晶可以通过1/2<110-]{111}普通位错协调变形;对于真孪晶型界面,1/6<112-]{111}形变孪晶可以扩展通过,并仍以1/6<112-]{111}孪晶变形进行协调.     

镍基高温合金在变形热处理过程中的组织和织构演变

采用电子背向散射衍射技术研究了镍基高温合金冷变形和再结晶退火过程中的组织演变、晶界特征分布、应变分布及织构演变规律。结果表明,当冷变形量较小（ε≤45%）时,晶粒沿着轧制方向被拉长,呈扁平状于基体中均匀分布,应力主要集中在晶界和孪晶界（TB）附近,大角度晶界（HAGBs）和TBs逐渐向亚晶界（Sub-GBs）和小角度晶界（LAGBs）转变。同时,出现Goss织构 {110}<001>、Brass-R织构{111}<112>、Twinned-Copper织构{552}<115>和Copper织构{112}<111>。当轧制压下量超过70%时,晶粒形状逐渐从扁平变为纤维状,晶粒的变形均匀性逐渐变好,应变分布变得均匀,LAGBs开始占主导地位。同时,织构类型保持不变,但织构强度增加。在1120 ℃退火15 min后,孪晶的长度分数随着轧制压下量的增加而增加。同时,变形织构转变为再结晶织构,织构类型增加,但织构强度减弱。此外,当退火孪晶的比例增加时,Copper织构{112}<111>不断向Twinned-Copper织构{552}<115>转变,并且经过30%~80%轧制变形的试样产生织构{124}<211>。     

孪晶马氏体的自协作效应及不变惯习面SCIEI

本文计算了孪晶马氏体基体和孪生部份的应变张量,发现二者的切变分量大致相反,故应变能降低。马氏体片可依靠基体和孪晶间的自协作效应沿孪晶面的法问长大。根据对不同惯习面法线的位移矢量的分析,{10,3,15}f面可构成宏观的不变惯习面,而{575}f,{252}f和{111}f面则难以构成。     

双相层片型TiAl基合金中γ相的形变孪生

应用ＴＥＭ分析研究了Ｔｉ－４８Ａｌ双相合金在不同温度经不同压缩量变形后的微观组织结构。试验结果及理论分析表明，层片型组织中γ相的形变享生具有选择性，形变孪晶与γ基体层片界面的交线属〈０１」类型；交线为〈１１０」类型的形变孪晶，不论室温，高温，压缩变形时都难以形成。     

生物医用316L奥氏体不锈钢的形变组织

借助扫描电镜、电子背散射衍射和透射电镜组织观察,对生物医用奥氏体不锈钢316L的形变组织进行了多尺度深入研究,其工程应变量范围为2%~40%。结果表明,当应变>20%时,316L奥氏体不锈钢中的<001>和<111>取向平行于拉伸方向,即出现了大量的变形孪晶和马氏体。从微米尺度和纳米尺度对孪晶和马氏体相变做详细分析发现,形变首先诱发形成变形孪晶,由于孪晶界减小了位错平均自由程而引起位错塞积,进一步诱发马氏体的转变。随着变形量的增加出现了更多的孪晶和α-马氏体,马氏体相变的过程只有γ→α转变,α马氏体主要分布在孪晶界附近,特别是孪晶交叉的位置。其中,奥氏体基体和α-马氏体之间的取向关系为:[011]_γ//[011]_α,(420)_γ//(123)_α。     

新型高性能镍基粉末高温合金拉伸变形行为和机制研究

采用SEM和TEM研究了室温(23℃)和中温(650、750、815℃)下第3代镍基粉末高温合金(FGH98)拉伸变形显微组织、行为和机制。结果表明:含有多模尺寸分布γ′相的合金具有优良的拉伸性能,室温拉伸主要变形机制为位错剪切γ′相形成层错,并在γ′相周围形成位错环,阻碍后续位错运动。中温拉伸变形机制为位错剪切γ′相形成层错和形变孪晶,随着变形温度的升高,形变孪晶增多。给出了a/3112不全位错剪切γ′相形成层错和形变孪晶共存的模型,随着应变量的增加,在连续相邻的{111}滑移面上层错堆积变多,促进连续孪晶的形成,协调了γ和γ′相两相之间的变形,有助于释放两相之间的变形应力和提高合金强韧性。     

Ti—5Al—2Mo—3Zr合金中的精细结构

Ti-5Al-2Mo-3Zr合金淬火组织为初生α相加六方马氏体α′相。α中呈现零散位错线、位错列、位错对排列及位错网络等精细结构。全位错的Burgers矢量为1/3<11(?)0>型。α′中可观察到三种孪晶形态,即多边形薄片孪晶,沿马氏体长度方向的孪晶及沿宽度方向的孪晶,均为{10_(?)1}型。在此合金中鉴定出“三孪晶取向”关系,即一片马氏体与内部孪晶及相邻马氏体片,两两互成镜像的三种取向孪晶。除正常孪晶面{10(?)1}外,还存在一个与之垂直的对称面{10(?)3}。更有甚者,这三种孪晶均与β相成Burgers关系,这对了解此合金的马氏体转变机制,提供了重要线索。     

Al—Li—Cu—Zr合金中T1相结构、形核和长大机制研究

T1(Al2CuLi)相是Al-Li-Cu-Zr合金中的重要强化相.通过TEM在对T1相结构和形貌分析的基础上,构造了T1相的结构.T1相晶核以ABCBA的堆垛顺序,共由36个原子组成,其晶格常数a=0.495nm,c=0.933nm.与基体的位相关系为{0001}T1∥{111}α,<>T1∥<110>α.合金中铜原子的偏聚降低了基体的层错能,从而为T1相依赖扩散层错形核提供了有利条件.T1相长大依赖于原子扩散和台阶滑移,是一种长程扩散控制的台阶机制.     

初始织构对差厚板非均匀塑性变形的影响

CR340轧制差厚板（TRB）在轧制过程中,其不同的厚度区形成了不同的织构,分别是薄区的{111}<01>和{141}<22>织构,过渡区的{225}<10>和{211}<01>织构,厚区的{876}<5>和{411}<01>织构。根据EBSD测试结果,建立了各厚度区的多晶体塑性有限元模型,研究了单向拉伸时各厚度区的晶粒织构对滑移系开动情况和应力应变分布的影响规律。结果表明,薄区的{111}<01>织构和厚区的{876}<5>织构有利于滑移系的开动,开动的数量分别为9和8组,这使得等厚区在变形中的应力集中弱化,具有良好的塑性变形行为。而过渡区的{225}<10>、{211}<01>织构的晶粒滑移系开动较少,开动的数量分别为6和7组,导致应力集中,其塑性变形行为较差。差厚板各厚度区织构的差异导致其塑性变形呈现明显的不均匀性,其断裂位置发生在单轴拉伸时塑性变形较差的过渡区。     

工业纯钛板材的轧制织构及微观组织对其孪晶和再结晶行为的依赖性

将工业纯钛（CP-Ti）板轧制至不同程度,随后进行退火以及进行20%的再轧制。通过电子背散射衍射（EBSD）对合金微观组织的变化进行表征。重新轧制后,｛112｝<23>压缩孪晶和｛102｝<101>拉伸孪晶产生。可以观察到孪晶的层状结构,这是由变形孪晶的缠结以及二次和三次孪晶的产生引起的。平均晶粒尺寸和孪晶量之间没有简单的关联。0.5 h退火样品中的晶粒尺寸随其预变形程度的增加而显著减小。重新轧制倾向于使晶格的重新取向更接近法线方向。虽然织构变化和孪晶体积分数很小,但平行于RD方向的｛100｝纤维织构仍然保留。