大应变交叉轧制对高Mg含量Al-Li合金板材组织和性能的影响（英文）

采用透射电镜观察(TEM)、电子背散射成像技术(EBSD)和X射线衍射技术对比分析喷射成形Al-9.8Mg-1.5Li-0.4Mn合金交叉轧制态板材与挤压态板材的显微组织及织构特征,并测试板材的拉伸性能和深冲性能。结果表明:大压下量交叉轧制能促进动态再结晶的发生、细化晶粒组织以及改善再结晶晶粒的择优取向;与CBA和CCB轧制方式相比,CBB轧制方式显著降低了挤压态合金中典型Brass织构{110}112的取向密度,在β取向线上CBB轧制态板材中Copper织构{112}111和Brass织构{110}112的取向密度均最低,且板材中没有典型的织构特征;同时,CBB轧制态合金板材具有更好的深冲性能,在0°、45°和90°三个方向的力学性能基本一致,其室温拉伸强度、屈服强度和伸长率分别为617 MPa、523 MPa和大于20.1%,各方向力学性能偏差小于3%。     

中间退火对5052铝合金组织与性能的影响

研究了中间退火对5052铝合金板材组织与性能的影响。对合金的拉伸性能及显微硬度进行测试,使用扫描电镜(SEM)对合金的断口形貌进行观察,使用金相显微镜及X射线衍射仪(XRD)对合金的显微组织和宏观织构进行分析。结果表明:经过中间退火的5052铝合金板材的屈服强度比直接轧制的低10 MPa左右,晶粒尺寸大约82%。中间退火试样不同方向的断后伸长率差别不大,而直接轧制试样的轧向较45°和90°方向的断后伸长率小9%,具有明显的各向异性。拉伸变形后中间退火试样晶粒沿最大切应力方向呈明显的流变特征,断口处韧窝发达、分布更均匀。中间退火试样的{100}001 Cube织构和{100}011 H织构等再结晶织构更强,而直接轧制试样的B织构{110}112和Goss织构{110}001等轧制织构更强。经中间退火的板材各向异性得到明显改善。     

挤压温度对Al-Zn-Mg-Cu合金动态再结晶、时效组织和力学性能的影响

以Al-Zn-Mg-Cu合金为对象,研究了挤压温度对合金组织、织构及力学性能的影响。结果表明:当挤压温度为390~500℃时,随着挤压温度的升高,挤压态棒材发生动态再结晶程度由2.4%逐渐增大到41.3%,动态再结晶晶粒尺寸逐渐增大,而经固溶时效后,晶粒尺寸呈先增大后减小的变化趋势,其中挤压温度为430℃时的晶粒尺寸最大。挤压棒材固溶时效后的强度和伸长率均呈先增大后减小的趋势,其中挤压温度为430℃时的抗拉强度、屈服强度和伸长率均较高,分别为678.1 MPa、618.3 MPa和9.2%。与晶粒尺寸较小的时效态挤压棒材相比,晶粒尺寸较大的棒材具有更高的强度,其原因是由于大晶粒棒材中存在较多的硬取向Copper织构({112}?111?)和S型织构({123}?634?)。     

初始取向对大应变轧制AZ31镁合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术对轧制面与挤压板材ED-TE面分别成90°、45°和0°的AZ31镁合金板材进行加工,研究初始取向对板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:孪生诱发动态再结晶是大应变轧制过程中主要的再结晶机制,动态再结晶的发生使合金晶粒细化、力学性能大幅提高。轧制过程中孪生与板材初始取向密切相关,通过改变初始取向可控制板材晶粒细化和强度改善效果。0°轧制试样大应变轧制过程中,大部分晶粒的c轴受压,基面滑移启动难度增加,孪生的作用增强,压缩孪晶密度增大,进而通过孪生诱发动态再结晶获得更为细小的再结晶组织和更为优异的力学性能。压下量为80%时,0°轧制板材的平均晶粒尺寸为5μm,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为311.4 MPa、202.6 MPa和26.9%。     

7475-T7351合金板材不同取向条件下的组织与性能

通过室温拉伸性能测试、金相组织观察、透射电镜分析以及取向分布函数测定,研究了25 mm厚时效态7475-T7351合金板材不同取向条件下的显微组织和力学性能,定量分析了织构与平面各向异性的关系。结果表明,7475-T7351合金板材纵向抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为501MPa、428MPa、8.4%;横向抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为491MPa、416 MPa、8.9%。纵向抗拉强度和屈服强度比横向高约10 MPa,但伸长率变化很小,表明板材具有各向异性。7475-T7351合金板材中的晶体织构主要有Cu织构{112}111、S织构{123}634和Brass织构{110}112,这3种织构是由于铝合金冷轧后受层错能影响产生的。经计算,它们在合金中的体积分数分别为19.95%、16.67%、12.06%。此外,还有相对较弱的立方织构{001}100,为再结晶时形成的织构,体积分数为4.58%。通过对施密特因子的计算,表明不同取向条件下合金板材力学性能的各向异性与合金织构密切相关。     

铝-镁-钪合金板材晶粒结构、织构和力学性能平面各向异性

采用力学性能测试、XRD织构测定、金相和电子显微分析,研究了铝-镁-钪合金热轧态板材与冷轧-退火态板材在不同取向条件下的组织与性能。结果表明,合金板材在与纵向成30°的方向以及横向的强度比纵向强度高,45°和60°方向的强度则较低,伸长率则是30°方向的最低、45°方向的最高,合金板材表现出反常的力学性能平面各向异性。认为{110}<112>织构的存在和沿轧制方向延展的煎饼状晶粒组织是造成这种合金板材反常平面各向异性的主要原因。     

汽车用6111铝合金板材力学性能和织构研究

对6111铝合金板材T4P态(预时效后室温放置)和烤漆态(185℃×20 min)沿不同方向的力学性能和织构差异进行研究,结果表明:合金两个状态沿不同方向的力学性能存在明显差异,屈服强度沿轧向最高,分别为171MPa和261MPa,烘烤增量达90 MPa,而伸长率却在与轧向呈45°方向最高;T4P态r和n值均沿轧向最高,而与轧向呈45°方向最低;合金T4P态已完全再结晶,表层晶粒尺寸小于中间层,纵截面再结晶晶粒长宽比高于横截面的;合金板材滑厚度方向存在明显的织构梯度,表层以{001} 〈100〉 Cube织构和β取向线上的{114} 〈131〉织构为主,而中间层除{001} 〈100〉 Cube织构外,还存在旋转立方织构{001} 〈310〉;据此建立了6111铝合金板材不同状态力学性能和织构之间的定量关系.     

织构对铝-镁-钪合金板材平面各向异性的影响

采用室温拉伸、X-射线衍射技术(XRD)等方法研究了不同取向条件下铝-镁-钪合金冷轧-退火态板材的织构类型以及拉伸力学性能的各向异性.通过Schmid因子及其倒数的加权计算,初步探讨了织构对合金板材力学性能各向异性的影响.结果表明,经350℃×1h退火后,铝-镁-钪合金板材的织构组分主要为S织构{123}<634>和Brass织构{110}<112>等典型的形变织构;合金板材在纵向(0°方向)和横向(90°方向)的屈服强度较高,在45°拉伸方向的屈服强度较低,并且表现出反常的各向异性,而伸长率则在45°拉伸方向上最高.经分析可知,织构是影响合金板材平面各向异性的主要因素.     

Al-Mg-Si系合金板材各向异性与织构之间的关系

对T4P态的商用6016铝合金板材沿不同方向的力学性能、显微组织和织构差异进行了研究。结果表明:合金沿不同方向的力学性能均存在明显差异,厚向异性系数r值和加工硬化系数n值均沿轧向最高,而沿45°方向最低;合金已发生完全再结晶,但是各部位再结晶晶粒仍然存在较大差异,表层晶粒数量较多且尺寸细小,而纵截面再结晶晶粒长宽比横截面的要大;合金板材沿厚度方向存在明显的织构梯度,表层主要以Cube织构{001}100和不常见的{114}131织构为主,而中间层除了Cube织构{001}100之外,还存在P{011}112、R{124}211以及{112}253;分析了织构组分与r值的关系,并建立了成形性能、组织和织构之间的定量关系。     

不同温度退火处理后Al-Mg与Al-Mg-Sc合金板材的织构演变

采用X射线衍射反射法在角度(α)为0～75°时测量Al-Mg和Al-Mg-Sc合金板材经不同退火温度处理后的不完整极图,应用三维取向分布函数(ODF)以及晶粒取向汇集目标线(α、β取向线)研究合金冷轧板材中织构的形成及其在退火过程中的演变规律。结果表明:Al-Mg合金冷轧板材中主要存在Brass织构{011}211和Copper织构{112}111,退火温度升高到300℃时,Al-Mg合金板材的形变织构逐渐消失,Brass织构和Copper织构分别向立方织构{001}100以及旋转立方织构{001}110转变;添加Sc元素没有改变Al-Mg合金板材冷轧织构组分,但织构极密度和取向密度明显增强;退火温度升高到450℃时,Al-Mg-Sc合金板材的部分Brass织构和Copper织构才向立方织构和旋转立方织构转变,表明Sc的加入使Al-Mg-Sc合金在退火过程的再结晶温度显著提高。     

含颗粒铝合金再结晶的择优取向晶粒数量密度的关联性（英文）

采用EBSD技术研究Al-(Mn)-Fe-Si合金等温退火后的再结晶晶粒结构。统计研究表明,在无沉淀反应条件下,在大于临界直径(约1.1μm)的颗粒相周围形成P取向({011}?566?)晶粒的频率约为2%。晶粒总数量密度与P、立方取向({001}?100?)晶粒的数量成线性关系。再结晶晶粒的总数量密度及典型取向(P、ND旋转立方{001}?310?、立方)晶粒的数量密度随轧制应变量增加而增加,并服从指数规律。     

CSP冷轧薄板退火过程再结晶机理的研究

采用EBSD分析方法,对CSP试验钢冷轧板退火过程中组织转变和再结晶织构的演变进行分析。结果表明,试验用钢的再结晶过程属定向形核,冷轧基体织构主要是成条状的{111}<110>、{111}<112>和{001}<110>取向。新的再结晶晶粒主要是{111}<112>和{111}<110>取向,且两种取向相互生成。在再结晶温度区间有利于形成{111}<110>和{111}<112>取向,在晶粒长大阶段会生成大量的对深冲性能无明显影响的{112}<110>取向转变。因此,控制再结晶温度区间内形成的{111}取向稳定存在而不发生转变,将有利于提高材料的深冲性能。     

连续轧制AZ31镁合金板材退火组织织构和力学性能

通过光学显微镜、背散射电子衍射分析(EBSD)和室温拉伸试验研究了多道次连续轧制AZ31镁合金板材经200~400℃不同温度退火1 h后晶粒尺寸和微观织构的演化及其与力学性能的关系。结果表明:轧制板材经250℃×1 h退火后,静态再结晶几乎完成,晶粒细小均匀,平均晶粒尺寸约5.5μm,综合力学性能良好,抗拉强度和断后伸长率分别达到261 MPa和26.7%;当退火温度不高于350℃时,退火态板材基面织构较轧态低且差别较小。随退火温度升高,晶粒缓慢长大,晶界取向角分布由10°和30°双峰连续分布转变为30°单峰连续分布。此时,抗拉强度主要与晶粒尺寸有关。当退火温度达到400℃时,再结晶晶粒发生异常长大,基面织构急剧增强,晶界取向角呈离散分布,导致抗拉强度增加,而伸长率显著降低。     

孪晶类型对AZ31镁合金静态再结晶的影响

对轧制下压方向平行和垂直晶粒c轴的两类板材进行150℃轧制(5%下压量)后,利用背散射电子衍射分析(EBSD)研究了轧制试样中不同类型的孪晶组织对静态再结晶的晶粒形核、微观组织及织构的演变的影响。结果表明:含有大量{1011-}-{1012-}双孪晶的样品中,二次孪生有效促进再结晶形核,显著细化晶粒。再结晶晶粒取向规律性不强,有效削弱基面织构。而含有大量{1012-}拉伸孪晶的样品,拉伸孪晶不能有效促进再结晶形核。退火过程中基体不断长大,当再结晶驱动力足够大时,基体会吞并周围拉伸孪晶,同时诱发织构改变,基体取向的织构逐渐增强,拉伸孪晶取向的织构逐步减弱。     

7050铝合金厚板织构、拉伸性能及断裂韧性的不均匀性

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、常温拉伸和紧凑拉伸实验,对120mm厚的7050铝合金板材的织构分布、拉伸性能及断裂韧性进行分析。结果表明:沿板材厚度方向,合金的组织、织构、强度及断裂韧性呈不均匀分布;在同一厚度处,合金的强度和断裂韧性具有明显的各向异性;由板材表层到中心,粗大第二相及再结晶晶粒尺寸逐渐增大;板材表层的织构主要由剪切织构{111}110和立方织构Cube{001}100组成,中心主要由β取向轧制织构和少量立方织构组成,1/4厚度处是过渡层;由板材表层到中心,轧向及长横向强度呈不均匀变化,板材中心处强度比表层的小;板材同一厚度处,强度和断裂韧性具有明显的各向异性,轧向强度大于长横向和短横向强度,L-T取向的断裂韧性大于T-L取向和S-L取向的断裂韧性;L-T取向的断裂方式主要是穿晶断裂,S-L取向的断裂方式以沿晶断裂为主,T-L取向是混合型断裂,其穿晶断裂比例比L-T取向的穿晶断裂比例小,沿晶断裂比例比S-L取向的沿晶断裂比例小。     

室温及液氮控温对轧制态Al-Sc合金力学性能及织构的影响

通过显微硬度、拉伸性能测试、显微组织分析、扫描电镜分析以及背散射电子衍射分析,研究了室温与液氮控温80%轧制变形对Al-Sc合金组织及力学性能的影响。结果表明:室温轧制与液氮控温轧制后合金的硬度分别为105 HV0.3和162 HV0.3,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为335 MPa、296 MPa、5.5%和443 MPa、415 MPa、6.7%;轧制后合金中多为小角度晶界,室温与液氮控温轧制后平均晶粒尺寸分别为40 μm和1 μm;由于层错能的影响,合金液氮控温轧制之后的主要织构类型为Brass织构{110}<112>、S织构{123}<634>和 Copper织构{112}<111>。     

挤压态生物可降解镁合金Mg-2Zn-1Y-0.5Zr的显微组织、力学性能和腐蚀行为

研究了挤压温度对挤压态Mg-2Zn-1Y-0.5Zr生物可降解镁合金动态再结晶、织构和拉伸性能的影响,基于显微组织和腐蚀形态阐述了挤压态合金在模拟体液中的腐蚀机理。结果表明,在440 ℃（E440）下挤压的合金出现双峰结构,具有粗大的未再结晶（unDRXed）晶粒和细小的再结晶（DRXed）晶粒。未再结晶区域的变形晶粒对织构强度的影响最大。460 ℃的挤压合金（E460）具有均匀的再结晶晶粒,晶粒细化后拉伸性能显著改善。同时,均匀的再结晶晶粒会弱化织构强度。E460的样品表现出最佳耐腐蚀性,腐蚀速率为0.669±0.017 mm·a^-1。     

交叉轧制对ZK60镁合金组织演变和性能的影响

研究了轧制方式对ZK60镁合金组织与织构的影响规律,同时通过对退火后板材进行室温拉伸试验研究了其力学性能。经过交叉轧制的镁合金板材由于二次孪晶的生成及非基面滑移系的启动促使再结晶程度增大,晶粒细化效果显著,退火后平均晶粒尺寸达到6.43μm。同时交叉轧制会迫使晶粒向TD方向旋转,从而降低织构强度,改变织构类型。相比于单向轧制,交叉轧制后板材的平均抗拉强度和伸长率分别提高到321 MPa和25.7%,伸长率提高了近50%;塑性应变比、平面各向异性指数、屈强比等指标也得到了改善。结果表明,交叉轧制可有效调控镁合金板材组织及其均匀性、提高力学性能和成形性能。     

热轧W80Cu20合金的织构演变分析

采用XRD织构测试仪在角度为0°~90°时测量W80Cu20合金及经多道次热轧后的不完整极图,应用三维取向分布函数(ODF)研究W-Cu合金热轧板材中织构的演变规律。结果表明:热轧前,W80Cu20合金的取向密度值接近1,织构强度很弱,取向不明显,认为没有织构出现;W80Cu20合金轧制变形后,织构强度增加,表现出明显的轧制织构特征,择优取向明显,织构的取向密度值较大,形成稳定的织构组分:Brass型织构取向{110}<112>、Copper型织构取向{211}<111>和旋转立方织构取向{200}<011>。     

Ni/Co质量比对Cu-Ni-Co-Si合金组织和性能的影响EI北大核心CSCD

采用SEM、XRD和力学性能等测试手段研究了Ni/Co质量比对Cu-Ni-Co-Si合金组织和性能的影响,尤其是通过研究织构对Ni/Co质量比与弯曲成形性能的关系进行了分析。结果表明:较小的Ni/Co质量比能够促进合金发生回复和再结晶转变,并且可以细化铸态和峰时效态合金的晶粒。在RD方向上,Ni/Co质量比为1时合金再结晶织构的取向密度最小,主要含有R{124}〈211〉和Copper{112}〈111〉织构。在TD方向上,Ni/Co质量比为1.5时合金再结晶织构的取向密度最小,主要含有Copper{112}〈111〉、S{123}〈634〉和R{124}〈211〉织构。此外,Ni/Co质量比为1时合金具有最高的硬度、电导率和伸长率以及相对高的强度。通过理论计算发现,Ni/Co质量比为1时合金在RD方向上最容易发生塑性变形。弯折试验结果表明,Ni/Co质量比为1时合金具有最好的纵向(GW)弯曲成形性能,最小弯曲比为2.1,试验结果与计算结果一致。