Influence of Processing Parameters on the Deformation Behavior of Ti14 Alloy Containing a Small Volume of Liquid

采用热模拟系统研究了半固态变形温度,应变速率和变形量对Ti14合金压缩行为和组织演变的影响。结果表明:温度和应变对Ti14合金半固态峰值应力影响较大,峰值应力随着温度的增加和应变速率的减小而降低。分析认为:半固态变形中,应变速率的变化会影响产生压缩变形所需的响应时间,而液相的含量受控于变形温度,随着变形温度的升高,组织中出现了网状晶界结构,使得变形机制由固相粒子的塑性变形转变为固液混合流动。此外,变形量对合金半固态变形的应力-应变影响较小,可以认为是液相的润滑作用和协调变形机制缓解了晶粒间的压缩应力和摩擦力,使得应力-应变变化不明显。     

Ti14合金半固态压缩中的应力松弛现象和变形机制的研究

利用Gleeble 1500热/力模拟机对Ti14合金进行了半固态压缩变形试验,研究了该合金在应变速率为5×10-2 s-1和5×10-1 s-1,变形温度为1273～1423 K条件下的流变应力变化规律,分析了该合金半固态下应力松弛发生的条件和原因,并讨论了温度、应变速率和变形机制之间的耦合关系.结果表明:温度和应变速率对流变应力有显著的影响,流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低,宏观应力松弛发生在固相含量区间为0.95～0.98,主要是因为液相的增加减少了晶粒间的“固相桥”作用.由于液相在变形中的渗漏,Ti14合金在1273～1423 K半固态变形的应变速率试验值远远小于Iwasaki润滑流动机制(固液混合变形机制)所需的理论值,说明在所测试的半固态区间内合金仍以固相粒子变形为主,固液混合变形为协调机制.     

Ti14合金半固态压缩中的应力松弛现象和变形机制的研究

利用Gleeble1500热/力模拟机对Ti14合金进行了半固态压缩变形试验,研究了该合金在应变速率为5×10-2s-1和5×10-1s-1,变形温度为1273~1423K条件下的流变应力变化规律,分析了该合金半固态下应力松弛发生的条件和原因,并讨论了温度、应变速率和变形机制之间的耦合关系。结果表明:温度和应变速率对流变应力有显著的影响,流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低,宏观应力松弛发生在固相含量区间为0.95~0.98,主要是因为液相的增加减少了晶粒间的"固相桥"作用。由于液相在变形中的渗漏,Ti14合金在1273~1423K半固态变形的应变速率试验值远远小于Iwasaki润滑流动机制(固液混合变形机制)所需的理论值,说明在所测试的半固态区间内合金仍以固相粒子变形为主,固液混合变形为协调机制。     

Ti14合金半固态压缩变形量对微观组织和流变行为的影响

利用Gleeble1500热/力模拟机研究了Ti14合金在应变速率为5×10-1s-1,变形温度1050、1100℃条件下,压缩变形量对合金半固态塑性变形行为和微观组织的影响。分析了合金流变应力与变形量之间的关系,探讨了变形量对合金微观组织尤变形过程中液相分布的影响,计算了不同温度和变形量的液相流动率。结果表明:合金在半固态条件下存在明显屈服现象,变形量的增加引起了流变应力的降低,其中变形量在50%~60%时,流变应力受变形量影响较大,随变形温度增加,变形量对流变应力影响减缓。分析认为:流动率是影响合金半固态流变行为的主要原因,变形量的增加引起了液相流动率的阶段性变化,其中,大变形量使得液相流动率增加,减缓应力集中,表现为较小的流变应力。     

半固态LY11合金的压缩变形

研究了变形温度和应变速率对半固态LY11合金变形行为和微观组织的影响.研究结果表明:在液固温度区间变形时,变形温度、应变速率对半固态LY11合金的流变应力峰值影响显著,对稳态流变应力影响较小.对微观组织的影响是:随着变形温度的升高和应变速率的降低,固相晶粒尺寸增大,但仍保持初始的近球状.在半固态合金的压缩过程中,随着工艺参数的变化,占主导地位的变形机制也随之变化.     

Ti14合金半固态塑性变形的热力模拟

利用Gleeble1500热/力模拟机研究了Ti14合金在应变速率为5×10-3～5 s-1,变形温度为1273～1423 K,变形量为60%条件下的半固态塑性变形行为。分析了合金流变应力与应变速率、变形温度之间的关系,根据分析结果建立了Ti14合金半固态变形流变本构方程,结果表明:合金在半固态条件下存在明显的屈服现象,流变应力受温度和应变速率影响较大,稳态流变应力和峰值流变应力随温度的增加而减小,相同温度下,流变应力随应变速率的增加而增加,分析可能是由于液相含量和分布对初生α-Ti骨架的解聚作用所致。     

铝铁合金半固态变形的组织演变

对电磁搅拌的铝铁合金在半固态温度条件下用INSTRON-5500R实验机进行单向压缩实验,实验结果表明,铝铁合金在半固态温度变形时,随着变形温度的升高,真应力峰值降低;随着应变速率增加,真应力峰值也增加,随后会发生应变-软化现象。应变速率愈小,软化过程愈长,应力下降愈缓慢。变形试样中心和边缘区域的变形情况不同,中心区域固相颗粒的变形程度大于边缘区域。在不同的变形量、变形温度和变形速率下,其内部固-液两相的流动方式和变形机理不同。固相主要集中在试样的心部发生塑性变形,而液相则流向边部,其组织形貌与变形温度、变形量和变形速率都有直接的关系。     

半固态Al-4Cu-Mg合金的变形行为及组织演化

以热模拟压缩实验为基础,研究了变形工艺参数(包括变形温度、应变速率和变形程度)对半固态Al-4Cu-Mg合金变形力学行为和微观组织的影响.研究结果表明:半固态Al-4Cu-Mg合金的流变应力峰值对变形温度和应变速率的变化比较敏感;变形温度和应变速率对稳态流动应力影响较小.应变速率对流变应力峰值的影响与变形温度有关.变形工艺参数对微观组织的影响为:随着变形温度的升高和应变速率的减小,α相晶粒平均尺寸增大,半固态Al-4Cu-Mg合金变形后的组织仍保持近球状组织,这与变形过程中固态α相的流动方式有关.     

7A04合金半固态等温压缩的力学行为

通过半固态等温压缩实验,研究了7A04合金在半固态压缩过程中的力学行为。结果表明,半固态压缩时的峰值应力受变形温度和应变速率的影响较大,而稳态应力值受变形温度和应变速率的影响较小,且该合金具有应变速率敏感性。以此为基础,研究了半固态等温压缩过程中的微观组织变化及金属流动规律,揭示了半固态加工中可用较小的力实现较大变形的真正原因,为合理制定半固态加工工艺参数奠定了理论基础。     

半固态ZCuSn10合金的压缩形变力学行为

利用Gleeble-1500热模拟机对半固态ZCuSn10合金的压缩变形行为进行了研究。结果表明,当应变速率、应变量相同时,压缩变形温度越高,半固态ZCuSn10合金试样的压缩变形应力就越低。当变形温度、应变量相同时,在未达到峰值应力前,半固态ZCuSn10合金试样的压缩应力随着应变速率的增加而增加。当应变速率、变形温度和应变量相同时,半固态ZCuSn10合金试样的压缩应力明显低于常规铸态的ZCuSn10合金压缩试样的压缩应力。     

变形镍基高温合金GH4037在固态和半固态下的高温变形行为及组织演变（英文）

镍基高温合金GH4037圆柱形试样以不同的应变速率0.01、0.1和1 s~(-1)在固态温度(1200、1250、1300℃)和半固态温度(1340、1350、1360、1370、1380℃)下进行压缩试验,研究GH4037合金的高温变形行为及组织演变。结果表明,与固态温度相比,半固体温度下的流动应力下降较快。此外,当应变速率为1 s~(-1)时,半固态温度下的流动应力在达到初始峰值应力后继续增大。随着变形温度的升高,初始固相晶粒和再结晶晶粒尺寸增大。在半固态温度下,固相晶粒为等轴晶,液相存在于晶界和晶内。以晶界膨胀为特征的不连续动态再结晶(DDRX)是GH4037合金的主要形核机理。     

6063铝合金半固态变形本构模型研究

采用Gleeble3800热模拟试验机,对近液相线半连续铸造方法制备的6063铝合金半固态坯料进行了热模拟压缩试验,变形温度为888～903K,应变速率为0.1～5.0s-1,研究了变形温度和应变速率对变形行为的影响。结果表明,半固态铝合金的流动应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大。变形温度和应变速率对峰值应力的影响较稳态应力显著。合金触变压缩流变应力的双曲正弦对数项与热力学温度倒数之间满足线性关系,流变应力与流变速率之间满足双曲正弦关系式。以半固态触变压缩试验结果为基础,建立了6063铝合金的半固态本构关系:σ=e(35.3183-0.03651T)ε-0.07075ε0.05982,通过计算结果与试验结果的比较可知,该模型具有较高的精度。     

半固态铝硅合金的压缩变形行为与组织变化

研究了控制熔体结晶法制备的半固态ZL101合金的压缩变形行为以及显微组织的变化.结果表明:在液固相区二次加热并保温足够时间后,该合金的球状固相仍保持半固态加工要求的适当尺寸,575℃和582℃压缩变形时,半固态浆料具有稳定触变流动变形特征,即应力随应变增大而缓慢下降,其应力水平较接近固相线的高温(550℃)塑性变形应力低得多;枝晶组织和高变形速率提高半固态合金的变形应力,并使应力随应变增大而单调提高;大变形后,圆柱试样中心和边缘区域存在球状初生α相变形程度的不同.半固态变形中,变形机理从以阻尼液相流动为主变为以固相颗粒塑性变形为主.     

半固态Y112铝合金的压缩变形力学行为

采用Gleeble-1500热模拟机,研究了基于半固态等温热处理技术制备的Y112铝合金,在不同变形温度和变形速率下的半固态压缩变形力学行为。结果表明,当压缩应变低于0.8时,随着压缩应变的增加,合金的半固态压缩应力首先快速增加,然后快速减小,最后逐渐保持不变;同时,在不同变形温度和变形条件下,合金在压缩应变近似为0.07时均可获得最大的半固态压缩应力;此外,随着变形温度降低或变形速率升高,合金的半固态压缩变形应力增加。     

单向压缩半固态铜合金的显微组织演变EI北大核心CSCD

利用Gleeble-1500热/力学模拟试验机,对采用应变诱导熔化激活法制备的ZCuSn10铜合金半固态及铸态坯料进行单向压缩实验。分析压缩变形条件对半固态ZCuSn10铜合金坯料显微组织的影响,并结合压缩后的显微组织对固液两相的流动规律进行分析。结果表明:SIMA法制备的半固态压缩试样变形抗力仅为常规铸态ZCuSn10铜合金压缩试样的一半。半固态试样压缩变形前液相率为19.4%,压缩变形后液相率为8.1%。半固态ZCuSn10铜合金在不同应变量、变形温度、应变速率下进行压缩实验,试样在过渡区域开始产生液固分离现象,并在中心区域出现液固完全分离现象。变形量越大,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样中心部位的液相越少。随着温度的升高,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样的端部、过渡区域、心部的液相均增加。随着应变速率的增加,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样的过渡区域的液相增加。     

新型Ti5321合金片层组织的热变形行为

为研究具有原始粗片层组织的Ti5321合金热压缩变形过程中流变应力、显微组织等随变形条件的变化,在Gleeble-2800型热模拟试验机上进行高温热压缩试验,试验温度790~850 ℃,应变速率为0.01~1 s-1,变形量为30%~70%。结果表明：Ti5321合金的软化机制与片层组织球化和动态再结晶有关,变形量和变形温度是影响合金片层组织球化及β再结晶的主要因素。同一变形温度和应变速率下,随着变形量的增大.会出现片层α相球化及β相再结晶现象。当应变速率和变形量相同时,低温变形主要发生的是片层α相球化行为,高温变形发生的是β相的再结晶。     

单向压缩半固态铜合金的显微组织演变

利用Gleeble-1500热/力学模拟试验机,对采用应变诱导熔化激活法制备的ZCuSn10铜合金半固态及铸态坯料进行单向压缩实验。分析压缩变形条件对半固态ZCuSn10铜合金坯料显微组织的影响,并结合压缩后的显微组织对固液两相的流动规律进行分析。结果表明:SIMA法制备的半固态压缩试样变形抗力仅为常规铸态ZCuSn10铜合金压缩试样的一半。半固态试样压缩变形前液相率为19.4%,压缩变形后液相率为8.1%。半固态ZCuSn10铜合金在不同应变量、变形温度、应变速率下进行压缩实验,试样在过渡区域开始产生液固分离现象,并在中心区域出现液固完全分离现象。变形量越大,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样中心部位的液相越少。随着温度的升高,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样的端部、过渡区域、心部的液相均增加。随着应变速率的增加,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样的过渡区域的液相增加。     

半固态加工变形温度对Ti14微观组织及变形机制的影响

研究了不同半固态加工变形温度下Ti14合金组织的演变规律,探讨了变形机制.结果表明:温度影响了液相的析出,随着温度的升高,液相形成量增加,并集中在晶界处,使得晶界宽化,由不连续转变为连续分布;由于晶界液相的增加,产生了润滑作用,使得晶界的摩擦力减小,滑移易于开动,加工变形机制由单一的固相塑变转变为以晶界滑移为主伴随少量固相塑变.     

镁基复合材料半固态压缩变形工艺研究

研究了半固态SiCp/AZ61复合材料在不同变形温度、应变速率、SiCp体积分数和变形程度下的微观组织演变。结果表明,在半固态压缩条件下,在压缩变形过程中随着温度的提高,试样的内摩擦系数减小,使得固相颗粒或者聚集体发生滑动和转动的可能性增加。随应变速率的减小,低应变速率下微观组织中的液相分布在基体周围。随着变形程度的增加,晶粒平均尺寸显著减小。     

LY11合金的半固态成形研究

研究了变形温度和应变速率对半固态和供应态LY11合金峰值流动应力、稳态流动应力以及微观组织的影响.由试验结果可知:变形温度对LY11合金的峰值应力影响显著,对稳态应力影响较小.应变速率对峰值应力的影响与变形温度有关.变形温度对微观组织的影响是:随着变形温度的升高,半固态LY11合金的近球状晶粒不断长大,供应态LY11合金的不规则细长晶粒逐渐向近球状转变,这种转变有助于改善材料的流动性能.