高周期累积叠轧法制备Mg/Al多层复合材料

采用累积叠轧法(ARB)对Mg/Al多层板材进行高周期ARB变形,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了Mg/Al多层板材在ARB变形过程中的微观组织,并在拉伸试验机上测试板材的室温抗拉强度并通过扫描电子显微镜(SEM)观察拉伸试验后的断口形貌。结果表明,随着叠轧周期数的增加,Mg/Al多层复合材料层界面处生成并长大的金属间化合物明显细化,该化合物会逐渐呈连续多层状分布,同时也提高了层界面的结合程度。不过,Mg/Al多层复合材料的抗拉强度在叠轧过程中却呈现出不规则的变化趋势。     

过冷对亚共晶Fe-C-Si合金凝固组织的影响

利用玻璃包熔在悬浮熔炼装置上,通过多次热循环的方法,使处于真空条件下的亚共晶 Fe-C-Si 合金熔体获得深过冷。试验结果表明:随着循环次数的增加,过冷度增大,而凝固组织中的初生相二次臂间距(DAS)减小,r-Fe_3C 共晶形态由蜂窝状向板片状转变且片间距减小。     

脉冲电流对ZK60镁合金板组织与性能的影响

利用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)和扫描电子显微镜(SEM)对ZK60镁合金板组织与性能进行分析。利用高密度脉冲电流对轧制变形ZK60镁合金板进行处理,使变形组织在较短时间内发生完全再结晶。再结晶晶粒的平均晶粒尺寸达到3μm,抗拉强度可达310 MPa,伸长率达30.7%。然而,经过同样时间的等效热处理,变形ZK60板并未发生完全再结晶。脉冲电流提高了轧制变形ZK60镁合金再结晶形核速率,加速了再结晶转变过程。脉冲处理优化了ZK60镁合金组织,使其获得了较高的综合力学性能。     

自生复合Al11La3/Al共晶材料的轴向拉伸性能及其断裂机制

本文研究了自生复合Al₁₁La₃/Al共晶材料从室温到673K时的轴向拉伸性能和轴向拉伸断裂机制.结果表明:在G=700K/cm、R=11.1μm/s的定向凝固条件下,该材料轴向拉伸性能在室温时为260MPa、在673K时为265MPa.对拉伸过程的动态观察和断口形貌的分析表明:自生复合Al₁₁La₃/Al共晶材料在室温到673K温度范围内,其轴向拉伸断裂机制相同:纤维相Al₁₁La₃的断裂是整个共晶体断裂的控制机制:其轴向拉伸的断裂模型为:弹性变形、裂纹萌生、界面脱粘、搭桥过程、宏观断裂.     

基于微观偏析模型的连铸方坯内裂纹敏感性研究

建立了YQ450NQR1钢连铸方坯的微观偏析模型,研究了在不同冷却速率的凝固过程中钢中主要溶质元素C,Si,Mn,P和S的晶间偏析行为及其对固-液两相区特征温度,即零强度温度(zero strength temperature,ZST),零塑性温度(zero ductility temperature,ZDT)及黏滞性温度(liquid impenetrable temperature,LIT)的影响.在此基础上定义了内裂纹敏感性指数(IICS),并对YQ450NQR1钢连铸方坯内裂纹敏感性进行了表征.结果表明:IICS值越趋近于1,铸坯内裂纹敏感性越大.此外,还建立了描述IICS与冷却速率(CR)关系的内裂纹敏感性模型,并对其进行验证,结果表明,该模型能够定量描述非均匀冷却条件下YQ450NQR1钢连铸方坯的内裂纹敏感性.     

经电脉冲处理的轧制AZ31镁合金组织与性能演变

利用超景深显微镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)研究了高能量脉冲电流对10%、15%、20%不同轧制变形量AZ31镁合金组织演化与力学性能的影响。当变形量为20%的轧制板材经电流密度为4.16×10~9 A/m~2、脉宽为30μs、频率为100 Hz的脉冲电流处理10 min后,平均晶粒尺寸由150μm细化至20μm,抗拉强度提升至265 MPa,伸长率可达19.7%。同时,分析了此实验参数下电脉冲处理过程中热效应与非热效应对再结晶的影响,发现热效应在再结晶过程中占主导作用,并揭示了非热效应的作用机理。     

GH4169合金圆盘时效过程残余应力的演化规律研究

以固溶水淬后的GH4169合金圆盘为研究对象,采用原位中子衍射法研究了时效热处理中的升温、保温和空冷3个阶段残余应力的演化行为,分析了残余应力的演化规律和松弛机制。考虑到工件内部残余应力对γ″相析出行为的影响,采用了2种无应力标样作为分析应力的基准。结果表明,淬火后圆盘中心的旋向和径向存在340.62 MPa的拉应力,轴向存在-33.34 MPa的压应力。升温阶段,材料屈服强度随温度的升高而降低,部分残余应力通过塑性变形进行释放,圆盘中心旋向/径向残余应力从340.62 MPa降至227.67 MPa。保温阶段,残余应力通过蠕变变形进行释放,随着γ″相逐渐析出,蠕变抗力增大,保温阶段的残余应力松弛主要集中在保温的早期。空冷阶段残余应力基本保持不变。     

定向凝固自生共晶材料Al11La3／Al的制备及凝固特征

利用定向凝固装置,在固-液界面前沿温度梯度很高的条件下, 在生长速度R=6.0-20.0μm/s的范围内制得了定向规则排列的自生复合Al_(11)La_3/Al共晶材料、并测得在此凝固条件下处于极值状况生长的共晶体?/R=1.42×10~(-8)cm~3/s利用TEM对该共晶体的选区衍射表明:共晶两相的择优取向为[100]Al∥331Al_(11)La_3,惯态平面为:(002)Al∥(116)Al_(11)La_3Al_(11)La_3,相生长前沿的(103)晶面孪晶生长,导致Al_(11)La_3相分枝,从而调整共晶片层间距λ     

电脉冲对轧制AZ31镁合金组织与性能的影响

研究了电脉冲处理(EPT)对轧制变形AZ31镁合金组织演化与力学性能的影响。使用脉冲电源产生的高电流密度低占空比电脉冲促进了变形AZ31镁合金内部的再结晶进程。通过对不同参数脉冲处理的对比分析,研究了电脉冲的热效应与非热效应的作用,揭示了电脉冲促进再结晶的作用机理。结果表明:AZ31镁合金经过脉宽为20ms、电流密度3.508×109A/m~2、占空比为0.002的电脉冲处理5.5 min后,在电脉冲的非热作用下发生再结晶,平均晶粒尺寸由72mm减小至2mm,抗拉强度提升85%,达到295 MPa,延伸率达到20%。