片状粉末冶金烧结态CNT/Al-Cu复合材料的热变形及加工图（英文）

采用Gleeble-3500热模拟试验机在温度300~550°C、变形速率0.001~10 s-1条件下,对片状粉末冶金烧结态CNT/Al-4Cu复合材料进行热变形行为研究。基于动态材料模型(DMM)建立应变为0.1~0.6的加工图,并利用扫描电镜、电子背散射衍射技术和高分辨透射电镜分析变形前后的显微组织。结果表明:应变对加工图有明显的影响,当应变为0.6时,最优加工区域为:375~425°C,0.4~10 s-1和525~550°C,0.02~10 s-1。在低变形温度和低变形速率时,基体中大颗粒不均匀分布,出现高密度缠结位错、位错墙和亚晶,对应加工图中的不稳定区域。当变形温度为400°C和550°C、变形速率为10s-1时,基体中细小颗粒均匀分布,晶粒为再结晶形态,对应加工图中的稳定区域。     

镁合金中的第二相颗粒强化

镁合金作为最为轻质的金属结构材料,广泛应用于航空航天、汽车工业以及数码电子产品等领域。相比于钢铁和铝合金,镁合金目前的强化手段有限,因此镁合金中的第二相强化就显得尤为重要。通过总结不同体系镁合金中第二相(包括时效析出相、长周期堆垛有序(LPSO)相和镁基合金中的增强体)的组织特点、强化效果及其强化机制发现:①非稀土系镁合金主要依靠析出相强化;②稀土系镁合金有效强化第二相比非稀土系镁合金多;③增强体的强化效果取决于其自身的成分、形貌、尺寸以及和基体的结合能力等因素。未来镁合金第二相强化的研究可重点关注以下几个方向:①新型纳米强化相的引入;②LPSO相和多种析出相的协调强化作用;③优质廉价镁基增强体的设计。     

CrMo钢比热与热扩散系数的热力学估算

利用热力学亚点阵等模型,构建了Fe-Cr-Mo-C四元合金系中单相组织比热与热扩散系数的计算方法,并对20Cr Mo钢与42Cr Mo钢中奥氏体(fcc)和马氏体(bcc)等微观组织的比热与热扩散系数进行了计算与实测。计算与实测结果具有较好的一致性,由此表明本文计算方法能够较为准确的预测不同碳含量Cr Mo钢材料中奥氏体等微观组织在不同温度条件下的比热和热扩散系数。该方法可以简化比热与热扩散系数的实测工作,为Cr Mo钢零件的热处理(特别是渗碳热处理)数值模拟的开展提供参数保障。     

工具尺寸对铝-钢异种金属搅拌摩擦搭焊接头组织与性能的影响

铝合金与钢的异种连接是汽车轻量化制造的关键,然而采用传统的熔化焊工艺很难得到高质量焊缝。本文选用不同尺寸的焊接工具对1.2mm厚的5182铝合金和DP1180高强钢进行搅拌摩擦搭焊。微观组织分析表明,在转速为800r/min,焊接速度为50mm/min的参数条件下,采用两种尺寸的工具均可得到无缺陷的接头,且小尺寸工具条件下接头生成明显的"Hook"缺陷,采用大尺寸工具时"Hook"缺陷显著弱化,此时铝和钢的反应充分,堆垛层状结构更为明显。由于堆垛层状结构中金属间化合物的存在,界面附近硬度波动较大,最高硬度可达641HV,明显高于钢母材。采用小尺寸工具时,由于搭接面积较小,接头拉伸剪切性能较差,全部沿界面开裂;而采用大尺寸工具时,当铝合金位于前进侧的条件下接头性能优异,断裂于铝合金侧,最大剪切力高达3.42k N,表明对铝-钢异种金属进行搅拌摩擦搭接可获得高质量的焊接效果。     

Zn与Mg质量比对热挤压Al-Zn-Mg-Sc显微组织及力学性能的影响

制备了Al-2Mg-0.4Sc、Al-5Mg-0.4Sc、Al-5Mg-2Zn-0.4Sc和Al-5Zn-2Mg-0.4Sc等4种合金并在350℃进行热挤压,通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)、室温拉伸测试,研究了Zn/Mg比对于Al-Zn-Mg-Sc合金组织与力学性能的影响。结果表明,Zn/Mg比的提高对于铸态晶粒具有细化作用,挤压后发生动态再结晶,晶粒尺寸显著减小,但挤压态晶粒尺寸并未随Zn/Mg比的提高而减小。另一方面,Zn/Mg比的提高使Mg32(Al,Zn)49第二相数量增加,且呈现更明显的网状结构。挤压态Al-Zn-Mg-Sc合金屈服强度随Zn/Mg比的提高而提升,主要由于大量Al3Sc粒子与碎化的第二相呈网状分布于晶界,使第二相强化起到主导作用。     

喷丸处理对GH3535合金900℃恒温氧化行为的影响

采用不连续增重法,对喷丸状态与非喷丸状态GH3535合金900℃恒温氧化行为进行了对比研究。结果表明,900℃下,喷丸强度0.45Nmm样品与未喷丸样品相比,氧化增重降低了79.7%。未喷丸GH3535合金表面氧化产物为NiCr2O4，MoO2，NiMoO4，喷丸状态下氧化膜主要由NiO、NiFe2O4、Cr2O3和NiCr2O4组成。喷丸处理后GH3535合金表面产生塑性变形使晶粒细化,位错密度增加,在合金表层塑性变形区域的位错及晶界充当了Cr原子的快速扩散路径,增加了Cr原子扩散通量,促进Cr向表面扩散形成富Cr氧化物,使得Cr2O3层的更快形成,减少了瞬态氧化期。     

不同直径NiTi形状记忆合金丝的相变和超弹性特性

研究了直径0. 25、0. 35和0. 45 mm的Ni Ti形状记忆合金丝的显微组织、马氏体相变和超弹性行为。研究发现:经400℃退火10 min后直径0. 25、0. 35和0. 45 mm冷拔Ni Ti丝的晶粒大小分别约为50、80和100 nm。随着合金丝直径的增大,马氏体相变温度升高,相变潜热增大。退火后的Ni Ti记忆合金丝在拉伸载荷作用下均具有优异的超弹性;随着合金丝直径的增大,最大超弹性应变量增加,诱发相变的临界应力先减小后增大。直径0. 35 mm的Ni Ti形状记忆合金丝的综合性能最优。     

汽车用先进高强度冷轧双相钢的显微组织调控和强韧化机理

汽车用先进高强钢支撑了现代汽车工业的飞速发展。其中双相钢以优异的力学综合性能、良好的焊接和涂装性能及较低的成本，被广泛应用于汽车结构件和车身材料中，实现有效的结构减重并提升汽车的安全性能。合金成分和组织的优化设计是获得高性能双相钢的主要手段，而明确双相钢的组织特性影响因素以及与力学性能之间的关系则是指导双相钢的合金成分和组织优化设计的必然要求。本文围绕汽车用先进高强度冷轧双相钢的显微组织和力学性能研究的最新进展，首先概述了双相钢合金成分设计的准则以及利用合金元素对显微组织进行调控的方法。然后总结了双相钢在热加工过程中的显微组织演变的规律，探讨了轧制、两相区退火、冷却过程以及过时效过程对双相钢显微组织的影响。分析了双相钢力学性能和典型的失效形式，以及与显微组织之间的关系。最后简述了目前汽车用双相钢研究还存在的科学问题和挑战，并展望了未来的研究方向和发展趋势。     

Fe-Cr-Ni系不锈钢在热老化和退火过程中铁素体调幅分解的相场法研究

用基于Cahn-Hilliard方程的相场法研究了Fe-Cr-Ni系不锈钢中的铁素体在热老化和后续退火过程中调幅分解的演化过程，结果表明：在热老化过程中调幅分解生成相连的网络状α'相，调幅分解引起的Cr成分波动的波长和振幅都随着热老化时间的延长而增大；在随后的退火过程中α'相逐渐溶解而Cr成分波动的振幅迅速减小，但是波长继续增大。还讨论了热老化时的调幅分解对铁素体纳米压痕硬度的影响以及退火温度对调幅分解回复(α'相溶解)所需时间的影响，结果表明：铁素体的纳米压痕硬度主要与调幅分解的振幅有关，且随着振幅的增大而提高。同时，提高退火温度能显著缩短调幅分解回复所需的时间，退火回复时间与退火温度之间有Arrhenius形式的关系。