Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C合金的组织、性能及其变形机制

对Ti-25V-15Cr-2Al-0．2C阻燃β钛合金的微观组织、拉伸性能和变形机制进行了研究。结果表明：(Ti，V)C和α相是β基体上的2种主要析出相；高温长期热暴露(540℃，100h)后的合金晶界上形成连续的α膜，其塑性因此急剧下降；β基体在热暴露过程中发生微弱的短程有序化(SRO)转变，这在一定程度上破坏了合金的热稳定塑性；该合金室温变形以普通位错滑移为主要形变机制，热暴露后的变形结构中出现少量平面滑移带，位错的交滑移和攀移是合金540℃高温变形的重要形变机制。     

7A85-T7452铝合金锻件高温力学性能与组织特征

研究了25℃～175℃温度范围内7A85-T7452铝合金锻件的拉伸力学性能,采用扫描电镜、透射电镜观察了不同温度下锻件拉伸试验后的微观组织,并分析了拉伸温度和组织变化对锻件力学性能与断裂行为的影响。研究结果表明:随着拉伸温度的升高,7A85-T7452铝合金锻件的抗拉强度和屈服强度逐渐减小,加工硬化率降低;合金断口由室温时的层片状沿晶断裂转变为高温时的等轴穿晶韧窝断裂,并且在高于150℃时第二相粒子脱落现象显著,在175℃时韧窝周围存在明显的滑移变形特征;合金的第二相主要为η′、η和Al_3Zr粒子,在100℃～150℃拉伸时,基体再次析出细小颗粒,晶内析出相密度增加,晶界析出相由不连续分布转变为连续分布,在175℃拉伸时,析出相快速粗化,晶界析出相不连续分布更明显,且η相尺寸更大。     

AZ80镁合金热变形中第二相析出机理研究

对AZ80镁合金进行了等温平面压缩试验,利用扫描电子显微镜观察分析了不同温度变形后AZ80合金组织,主要研究AZ80镁合金在热压缩变形过程中其组织中第二相β-Mg17Al12的析出形态及其形成机理.结果表明,在200、250、300和350℃变形时,合金中的β-Mg17Al12相经直接变形破碎呈条状分布,变形温度越高,流线特征越明显;在400℃变形时,AZ80合金为单相α组织.但在变形后的水冷过程中,合金内部析出了块状的β-Mg17Al12相,经高倍观察为细小紧密的层片状组织.     

Mg-9Gd-4Y-O.6Zr合金的二次时效

对Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金挤压态和挤压T5态在275~350℃的高温下时效0~96 h,测试两种状态在时效过程中的硬度变化,并用透射电镜观察析出相的组织演变。结果表明:合金挤压T5态比挤压态在275~350℃高温时效中的硬度高,并具有较好的耐热性。合金挤压T5态在275~350℃的高温二次时效过程中产生回归现象,二次时效的温度越高,回归现象越明显,形成β1相的速度越快,达到平衡相(β相)所需的时间也越短。β′相向β1相转变所需的相变时间最长;β1相向β相转变所需相变时间最短,组织内会出现β′相、β1相和β相三相共存;因此,β′相向β1相的转变一旦完成,合金的硬度和耐热性急剧地下降。     

强变形Al-Cu合金的退火组织与性能

研究时效Al-Cu合金强塑性变形后退火过程中的显微组织与性能的变化.制备分别只含θ″、θ′和θ相的时效Al-Cu合金,在室温多向压缩变形(MAC)后进行低温退火,测试合金的拉伸性能,借助X射线衍射仪和透射电镜分析显微结构的变化.结果表明,合金中含θ″相和含θ′相试样分别在MAC变形8道次和12道次时,析出相完全回溶于基体,形成过饱和固溶体.在退火过程中,基体发生回复,并伴随粒子再次析出,产生析出强化,再析出速度比同温度下的常规时效快.在120 ℃退火时,析出相完全回溶的含θ″相试样和含θ′相试样的强度分别在前60和30 min上升,而析出相未回溶的含θ相试样的强度则下降;在150 ℃退火时,析出相完全回溶的含θ″相试样和含θ′相试样强度与退火前强度基本持平,而析出相未回溶的含θ相试样强度明显下降;在200 ℃退火时,析出相回溶的试样和未回溶的试样强度都出现明显下降.说明强变形Al-Cu合金退火时强度取决于析出强化与回复软化的综合作用.在所有试样中,MAC变形8道次的含θ″相试样在120 ℃下退火60 min,表现出最好的综合性能.     

析出相特征对GH4720Li合金疲劳性能的影响

本文对不同温度固溶热处理的GH4720Li合金进行系列疲劳实验,研究合金析出相特征与疲劳性能的关联性。结果表明：固溶温度在1080℃~1120℃,合金中一次γ′相体积分数高,近球形的三次γ′相尺寸逐渐长大,晶粒组织细小、均匀,位错滑移主要是切过和绕过球形的γ′相并留下细小的滑移带,说明γ′析出相可以有效阻碍滑移带的扩展,合金疲劳性能较好;在1140℃,一次γ′相不均匀回溶,合金出现明显的混晶组织,三次γ′相形貌逐渐转变为方形,相互平行的滑移带尺寸明显增大,此时材料内部已发生较大程度的变形,材料的抗疲劳性能降低;在1180℃,一次γ′相完全回溶,合金产生粗大的晶粒组织,滑移带相互交叉,并且穿过晶界,严重降低合金的疲劳抗性。     

力作用方式对定向CuAl合金马氏体相变的影响

采用真空熔炼、氩气保护下拉式连续定向凝固方法制备不同取向马氏体Cu-12%Al(质量分数)合金线材。通过测试线坯拉伸和压缩力学性能,研究了力的作用方式对定向CuAl合金马氏体相变和力学性能的影响,并分析变形前后线坯的物相。结果表明:马氏体母相取向为[001]的线坯拉伸变形和压缩变形真应变分别为24.4%和14.7%,相应断口表现为韧性断裂和解理断裂;马氏体母相取向为[110]的线坯拉伸变形和压缩变形真应变分别为0.09和0.809,相应断口表现为准解理断裂和韧性断裂。取向为[001]线坯拉伸变形或取向为[110]线坯压缩变形均会发生由β1′马氏体转变为β1′马氏体,转变机制为Bain转变;取向为[110]线坯拉伸变形或取向为[001]线坯压缩变形均会发生由β1′马氏体转变为β1′马氏体。取向为[110]线坯压缩变形时会发生单滑移或者双滑移塑性变形,具有较好的塑性变形能力。     

塑性变形对Mg-Gd-Y-Zr合金析出行为及拉伸断裂行为的影响

研究塑性变形对Mg-10Gd-3Y-0.6Zr合金析出行为及拉伸断裂行为的影响。结果表明：塑性变形引发的晶体缺陷为时效析出提供了更多的形核核心,不仅使β′相的数量增加,还促进晶界、孪晶与基体界面处析出相的生成。析出相数量的增多可有效阻碍拉伸变形过程中的位错滑移从而强化合金基体,2%变形合金可实现强度与塑性的良好配合。塑性变形量增大,微裂纹在晶界析出相与基体界面处产生并沿晶界扩展,再加之断口表面平滑刻面的形成导致合金的拉伸性能降低。     

Al-Cu-Li合金热变形过程中微观组织的动态演变规律

采用等温热变形实验,结合TEM分析,研究了Al-Cu-Li合金热变形过程的动态软化机制和析出相动态演变规律。基于Zener-Hollomon参数(Z)、变形温度(T)、热激活参数和微观组织分析,明确了合金热变形过程的动态软化机制。结果表明:当ln Z51.70,t420℃时,以螺位错的交滑移和刃位错攀移为主要软化机制;当47.10ln Z≤51.70,t≥380℃,以螺位错交滑移、三维位错网络的脱缠以及部分位错脱钉为主要软化机制,有部分动态再结晶出现;当ln Z≤47.10,t≥420℃,以动态回复和动态再结晶为主要软化机制。合金热变形过程(340～500℃)T_1(Al_2CuLi)相的动态析出与细化规律为:340～460℃保温阶段有粗大T_1相析出,340～420℃变形阶段T_1相动态析出且被细化。细化源自两个方面:1)保温阶段析出的粗大T_1相因变形被碎化和回溶;2)原始晶界和变形过程引入的大量位错、亚晶界等为T_1相的析出提供大量异质形核位置,导致T_1的细小析出。t460℃时,没有T_1相析出。热变形过程β′(Al_3Zr)相和含Mn相始终稳定存在,δ′(Al_3Li)相在淬火过程即可析出。     

2198铝锂合金对时效温度敏感性及其析出行为

通过拉伸测试和透射电镜分析,研究了不同时效温度下2198铝锂合金组织和性能的变化。结果发现:在峰时效之前的小温度区间内,2198铝锂合金对时效温度非常敏感,经淬火变形后在150~170℃下时效14 h,随温度的升高,强化效果显著增加,延伸率降低;观察到的2198合金的析出相相主要是δ′、θ′、β′/δ′、T1、σ相。不同时效温度下得到的析出相的种类和形貌不同,160℃以下时效,析出相以δ′、θ′、β′/δ′为主,160℃以上,以T1、σ相的为主,多种相复合强化。时效过程中析出相的种类和含量的变化是该合金力学性能对时效温度敏感的本质原因。