预变形与二次时效对Al-Mg-Si-Cu合金组织与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸试验机等手段,研究了预变形和时效处理对Al-Mg-Si-Cu合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,时效温度为115～175℃时,Al-Mg-Si-Cu合金的硬度会随着轧制变形量的增加而增大;相同变形量下时效温度的升高可以缩短合金到达峰值硬度的时间;经过5%～80%轧制变形后Al-Mg-Si-Cu合金的峰值硬度都相较于传统T6热处理态高。在时效温度为145℃和175℃时,合金的抗拉强度和屈服强度会随着轧制变形量的增加而增大,而断后伸长率在变形量为20%及以上时保持在6%以上,时效温度175℃、变形量为20%时即可获得与传统T6态合金相当的强塑性。Al-Mg-Si-Cu合金在轧制变形过程中会以位错、位错缠结、位错胞和亚晶的过程发生组织结构演变,在变形量为20%及以下时,合金中主要为尺寸较大的β″相、L相和颗粒状第二相;随着变形量增加,第二相尺寸减小并在变形量为80%时形成沿晶面缺陷生长的连续第二相。通过变形+时效处理相结合的方法可以对Al-Mg-Si-Cu合金的强塑性进行调节,从而获得强度和塑性兼备的6000系铝合金。     

Al-Mn-Mg-Cu-Ni合金热压缩变形的流变行为和组织

在Gleeble-1500热模拟机上对Al-Mn-Mg-Cu-Ni合金进行热压缩试验,分析合金的流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,计算高温变形时的变形激活能,并研究合金在变形过程中的显微组织。结果表明:Al-Mn-Mg-Cu-Ni合金在本实验条件下具有正的应变速率敏感性;流变应力随应变速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小。该合金热压缩变形的流变应力行为可用双曲正弦形式的本构方程来描述,也可用Zener-Hollomon参数来描述,其变形激活能为209.84kJ/mol。随着热变形温度的升高和应变速率的减小,合金中的主要软化机制逐步由动态回复转变为动态再结晶。     

Al-Mg-Si-Cu合金的热处理工艺

通过力学性能测定以及金相显微组织观察,对一种新型A l-Mg-Si-Cu合金(A l-1.2%Mg-0.9%Si-0.6%Cu)的热处理工艺进行了研究。结果表明,该合金较为理想的热处理制度是550℃×2h固溶处理后水淬,人工时效制度为双级时效185℃×2h+200℃×1h。热处理后,试样抗拉强度可达到340MPa以上,硬度可达到105HB以上,伸长率在12%以上,析出相呈细小弥散状分布,对合金有很高的强化效果。     

Al-Mg-Si-Cu合金的热处理工艺

研究了一种新型Al-Mg-Si-Cu合金热处理工艺参数对其力学性能的影响.经微合金化、熔炼铸造和挤压加工后的合金进行不同固溶、时效延迟和时效处理,并对热处理工艺进行了优化.用金相显微镜、维氏硬度计、扫描电镜及电子万能试验机对合金微观组织和力学性能进行检测分析.结果表明,Al-0.41Mg-0.36Si-1.0Cu合金的过烧敏感温度为620℃,在(520～580)℃×(40～120)min范围内固溶处理后综合性能较佳.合金最佳热处理制度为520℃×(40～120)min固溶,然后165℃×10 h时效.Al-0.41Mg-0.36Si-1.0Cu合金固溶处理后时效延迟时间对硬度的影响较6082合金小,延迟时间应控制在3 h之内.     

挤压Mg-Li-Zn-Ce-Y-Zr合金的热变形行为

在温度T=250~450℃,应变速率为0.001~10s-1的条件下,利用Gleeble-3500热模拟试验机对挤压Mg-7.8%Li-4.6%Zn-0.96%Ce-0.85%Y-0.30Zr合金进行高温热压缩试验,分析流变应力曲线特点。合金的流变应力曲线表现出动态再结晶特征,动态再结晶是热变形过程中的主要软化机制。流变应力峰值随温度的降低和应变速率的增大而升高。稀土相化合物和α相促进β相的动态再结晶,使α相再结晶减缓。在热变形过程中动态再结晶迅速,流变应力曲线表现为临界应变较小,加工硬化迅速被动态软化所掩盖。     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金热压缩变形流变应力行为

在变形温度为653K~773 K,应变速率为0.001s-1~10s-1的条件下,采用Gleeble——1500热模拟试验机对含钪Al-Cu-Li-Zr合金的热变形行为进行了研究。结果表明:含钪Al-Cu-Li-Zr合金流变应力随变形温度升高和应变速率的降低而减小;变形初期,应力值随应变的增加迅速提高,显示出明显的加工硬化效应。当应力值达到峰值后,随着变形增加,流变应力逐步降低,合金出现明显的软化现象。根据流变应力本构方程及利用作图法和线性回归方法求解得出各参数数值,得出流变峰值应力方程,利用此方程预测的流变峰值应力与实验结果吻合得较好。     

拉伸加载下应变速率对Al-Mg-Si-Cu合金力学性能、显微组织及织构的影响（英文）

通过拉伸测试、显微组织和织构表征研究应变速率对Al-Mg-Si-Cu合金力学性能、显微组织及织构的影响。结果表明,应变速率对力学性能和显微组织有一定的影响,但对织构几乎无影响。总的来说,随着应变速率的增加,合金的屈服强度、极限抗拉强度及伸长率均呈先增加、然后保持不变、最后增加的趋势。所有合金断口附近区域的显微组织与应变速率无关,均由轻微拉长的晶粒组成,但晶界角度分布存在一定差异;随着应变速率的增加,小角度晶界先增加后减少。应变速率的变化对断口附近区域的织构几乎无影响。     

GH674高温合金的热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟机对GH674高温合金在应变速率为0.01s-1~1.0s-1、变形温度为950℃~1200℃、真应变为1的条件下的热变形行为进行了研究。结果表明,在试验研究的变形条件下,GH674型高温合金在热压缩变形过程中发生明显的动态再结晶;用Zener-Hollomon参数的指数函数能较好地描述该合金高温变形时的流变行为;所获得的峰值应力热变形方程为σp=21.3139ln.ε+9.580495×105/Τ-538.11638;其热变形激活能Q为373.7102803kJ/mol。     

CuNiSiAg合金热变形行为研究

在Gleeble-1500D热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,对Cu-2．0Ni-0．5Si-0．15Ag合金在高温压缩变形中的流变应力行为和组织变化进行了研究。结果表明,应变速率和变形温度变化对合金的流变应力影响较大,变形温度越高,应变速率越小,合金的流变应力越低,即合金越容易发生动态再结晶;合金的显微组织随变形温度的升高先部分细化,随后细化区域扩大,最后晶粒长大并均匀化;求得Cu-2．0Ni-0．5Si-0．15Ag合金的热变形激活能Q为312．3kJ／mol,Z参数的对数和峰值应力较好地满足线性关系,建立了Cu-2．0Ni-0．5Si-0．15Ag合金的流变应力方程。     

Hot deformation behavior of novel imitation-gold copper alloy

The hot deformation behavior of a novel imitation-gold copper alloy was investigated with Gleeble–1500 thermo-mechanical simulator in the temperature range of 650–770 °C and strain rate range of 0.001–1.0 s^?1. The hot deformation constitutive equation was established and the thermal activation energy was obtained to be 249.60 kJ/mol. The processing map at a strain of 1.2 was developed. And there are two optimal regions in processing map, namely 650–680 °C, 0.001–0.01 s^?1 and 740–770 °C, 0.01–0.1 s^?1. Optical microscopy was employed to investigate the microstructure evolution of the alloy in the process of deformation. Recrystallized grains and twin crystals were found in microstructures of the hot deformed alloy.     

Hot deformation behaviour of 7075 alloy

The hot deformation behaviour of Stir cast 7075 alloy was studied using processing map technique. The map has been interpreted in terms of the microstructural processes occurring in situ with deformation, based on the values of a dimensionless parameter η which is an efficiency index of energy dissipation through microstructural processes. An instability criterion has also been applied to demarcate the flow instability regions in the processing map using another parameter (ξ). Both the parameters (η and ξ) were computed from the experimental data generated by compression tests conducted at various temperatures and strain rate combinations over the hot working range (300-500 °C and 0.001-1.0 s⁻¹) of the present material. The processing map exhibits one distinct η domains without any unstable flow conditions under the investigated temperature and strain rate conditions. The dynamic recrystallization zone and instable zones, i.e. adiabatic shear band formation, interface crack, and wedge cracking, were identified in the processing map. Microstructural examination was performed for validation. The processing maps can be used to select optimum strain rates and temperatures for effective hot deformation of 7075 alloy.     

TC21合金的热压缩变形行为及变形机理

对TC21合金的热变形行为进行研究,通过对该合金变形过程中应变速率敏感性指数m值、热变形激活能Q、晶粒指数P的计算,得出不同应变速率和温度下m值、Q值和P值的变化规律。在绘制动态DMM模型热加工图的同时构建含位错数量的双相钛合金高温变形机理图。应用热加工图分析TC21合金热变形工艺,确定加工失稳区以及适合加工区域。运用双相钛合金高温变形机理图,根据不同温度下TC21合金柏氏矢量补偿的晶粒尺寸、模量补偿的应力值和位错数量预报该合金的热变形机理。     

轧制变形对高熵合金微观组织和力学性能的影响

对(FeNi)₆₇Cr₁₅Mn₁₀Al₅Ti₃高熵合金进行退火、冷轧和热轧+冷轧等工艺处理,采用X射线衍射仪、扫描电镜和万能试验机分别对合金进行物相组成、组织形貌以及力学性能测试和表征。结果表明,铸态和退火态的非等主元(FeNi)₆₇Cr₁₅Mn₁₀Al₅Ti₃高熵合金更易形成单相固溶体;在中等变形的热轧+冷轧工艺下,合金形成FCC+BCC的双相固溶体,其屈服强度可提高到460.0 MPa;在中等变形的冷轧工艺下,合金会形成细小的金属间化合物,从而具有细小金属间化合物强化机制,使屈服强度显著提升并达到722.0 MPa,同时,合金仍具有约25.7%的均匀伸长率,综合力学性能最佳。     

挤压变形对镁合金组织与力学性能的影响

研究了镁合金管材挤压成形工艺参数,如坯料温度、模具温度、润滑、挤压比、挤压速度等对镁合金管材挤压后组织与力学性能的影响,以及镁合金管材挤压成形后高温性能、室温性能和超塑性性能。结果表明:镁合金挤压管材的室温力学性能为屈服极限190 MPa,拉伸强度280 MPa,伸长率17%;镁合金挤压管材在400℃高温时的力学性能为屈服极限、拉伸强度值接近25MPa,伸长率180%;随着变形程度的增大,力学性能指标随之增大,并分析了镁合金管材挤压后组织状态的变化。     

低成本Ti-Al-V-Fe-O钛合金热变形行为及热加工图

通过真空非自耗熔炼炉制备了低成本Ti-6Al-2.5V-1.5Fe-0.15O合金,利用Gleeble-1500D热模拟机,研究了其热加工参数为：变形温度875℃-1100℃、应变速率0.001s_-1-1s_-1,变形量为70%时的热变形行为,建立了Ti-6Al-2.5V-1.5Fe-0.15O合金考虑应变量的Arrhenius本构方程,基于动态材料模型建立热加工图。研究结果表明：变形温度升高,应变速率降低,流变应力降低。通过本构方程计算可得两相区平均热激活能为398.824KJ/mol,远大于纯钛自激活能,表明热变形软化机制与动态再结晶有关。单相区热激活能为210.93KJ/mol,略大于纯钛自激活能,以动态回复为主。通过热加工图确定两个失稳区,中等变形温度(950℃-1070℃)高应变速率(0.31-0.1s_-1)易发生绝热剪切,结合热加工图确定适合的加工区间：应变速率为0.001-0.01s_-1,变形温度为875℃-925℃。     

预时效制度对Al-Mg-Si-Cu合金组织与性能的影响

通过TEM及拉伸性能试验研究了较宽的预时效工艺参数(80~200℃,2~30 m in)下,A l-Mg-S i-Cu合金的组织及性能演变规律。研究表明:实验合金在80~200℃进行预时效处理,能够抑制自然时效的不利影响。在80℃×(2~30 m in)进行预时效后,材料烘烤硬化效应提高有限;在120~160℃预时效5~10 m in后,材料的烘烤硬化效应得到较大的提高,且材料烤漆前的屈服强度较低,有利于冲压成形;在更高的温度如200℃进行预时效时,材料烤漆前屈服强度过高,但此时材料的烘烤硬化效应提高尤为显著。T4P下GP区的尺寸对材料烘烤硬化效应的提高至关重要。     

2519铝合金热变形流变行为

采用Gleeble-1500热模拟机进行高温等温压缩实验,研究了2519铝合金在变形温度为300～450℃、应变速率为0.01～10 s-1条件下的流变变形行为.结果表明:应变速率和变形温度对合金流变应力的大小有显著影响,流变应力随温度升高而降低,随应变速率的提高而增大,在应变速率ε＜10 s-1条件下,流变应力开始随应变增加而增大,达到峰值后趋于平稳,表现出动态回复的特征;而在ε=10 s-1,t≥350℃的变形条件下,合金发生了局部动态再结晶.可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述2519铝合金高温塑性变形时的流变行为.     

2195铝锂合金的热变形行为

在Gleeble-1500热模拟机上实施热压缩试验,研究2195铝锂合金在变形温度360~500 ℃,应变速率0.1~10 s^-1时的热变形行为,并通过OM和EBSD研究了热变形中微观组织的演变。基于动态材料模型理论及Zener-Holloman参数,构建了2195铝锂合金的应变量为50%时的加工图及本构方程。结果表明,流变应力随变形温度降低或者应变速率的增加而提高,高温软化机制包括动态回复与动态再结晶。利用加工图及显微组织分析确定了试验参数范围内热变形过程的最佳工艺参数为480 ℃/10 s^-1;发现失稳区形变组织和再结晶组织呈层状交替分布,且随着变形温度降低,形变组织层厚度增加;稳定区的微观组织具有明显的动态再结晶特征,形变组织基本消失。