Cu-Ti合金的热变形行为及其组织研究

研究了Cu-Ti合金的热模拟压缩试验.试验表明:变形温度的升高和应变速率的减少使峰值应力和稳态应力显著降低,变形温度会影响进入稳态流动所需变形量.建立的Cu-Ti合金高温变形时的流变应力模型表征了变形温度、应变速率和变形程度对流变应力的影响,模型的计算精度较高.根据实验建立了热加工图.通过对热压缩变形过程中组织的观察得出,不连续β相的析出,是材料加工软化的主要原因.     

新型含Zr超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的高温压缩流变行为

采用等温压缩试验法,研究了新型含Zr超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金在变形温度为300～450℃和应变速率为0.001～1s-1条件下的流变变形行为,获得了等温恒速单轴方向热压缩变形过程的真应力-真应变曲线,建立了流变应力本构方程。结果表明:在实验范围内,该合金高温压缩时均存在稳态流变特征且属于正应变速率敏感材料;在较低温度和较高应变速率条件下,流变应力除了与应变速率、变形温度有关以外,还与变形量有关;可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述该合金的高温压缩流变行为,基于热模拟试验提供的真应力-真应变数据,可得出流变应力σ解析表达式中A、α和n分别为2.09×106s-1、0.019MPa-1和5.075,其热变形激活能Q为112.66kJ/mol。     

Cu-Ni-Si-Ag合金动态再结晶及组织演变

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合金在应变速率为0.01～5s-1、变形温度为600～800℃、最大变形程度为60%条件下的流变应力行为进行了研究.分析了实验合金在高温变形时的流变应力和应变速率及变形温度之间的关系.并研究了在热压缩过程中组织的变化.结果表明:热模拟实验中,应变速率和变形温度的变化强烈地影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大.从流变应力、应变速率和温度的相关性,得出了该合金高温热压缩变形时的应力指数n,应力参数α,结构因子A,热变形激活能Q和流变应力方程.合金动态再结晶的显微组织强烈受到变形温度的影响.     

CuNiSi系合金热压缩行为研究

在Gleeble-1500D热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,绘制了真应力-真应变曲线.分别讨论了变形温度、变形速率和合金元素对CuNiSi系列合金在高温压缩变形中的行为的影响.结果表明,应变速率和变形温度的变化对合金的再结晶影响较大,变形温度越高,合金越容易发生动态再结晶;应变速率越小,合金也越容易发生动态再结晶,所对应的峰值应力也越低,且CuNiSiP合金的流变应力在相同条件下高于CuNiSiAg合金的流变应力,最后求得了CuNiSiP和CuNiSiAg合金的变形激活能.     

碳化硼-铝硅复合材料的热压缩流变应力研究

采用Gleeble-1500D热模拟机高温等温压缩试验,研究了新型反应堆中子吸收材料-碳化硼-铝硅复合材料在应变速率为0.1～10s-1、变形温度为300～500℃条件下的流变应力特征.结果表明:该材料在试验条件下压缩变形时均存在稳态流变特征,应变速率和变形温度强烈影响试验材料流变应力;该流变应力随应变速率的提高而增大,随变形温度的升高而降低;采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数描述该复合材料高温变形的峰值流变应力,获得峰值流变应力解析式,其热变形激活能为236.248 kJ/mol.     

端子连接器用Cu-Fe-P-Zn-Sn-Mg合金的热变形行为

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,采用等温压缩试验,研究了Cu-Fe-P-Zn-Sn-Mg合金在变形温度为750~950℃、应变速率为0.01~10s-1条件下的流变应力的变化规律,测定了其真应力-应变曲线,并分析了合金在热压缩过程中的组织演变规律。结果表明,合金的真应力-应变曲线具有典型的动态再结晶特征,其流变应力随变形温度的降低以及应变速率的提高而增大,且变形温度越高、应变速率越小,合金越容易发生动态回复和再结晶。在试验基础上,计算并建立了合金热变形过程中流变应力与变形温度和应变速率之间关系的热压缩高温变形本构方程。     

Cu-0.4Zr合金的动态再结晶行为及组织演变

通过在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行高温等温压缩试验,对Cu-0.4Zr合金在应变速率为0.001~10 s~(-1)、变形温度为550~900℃、最大变形程度为55%条件下的流变应力行为进行探讨。分析了该合金在高温变形时的流变应力和应变速率及变形温度之间的关系,并对其在热压缩过程中的组织演变进行观察。结果表明:热模拟试验中,应变速率和变形温度的变化强烈地影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而下降,随应变速率提高而增大。结合流变应力、应变速率和变形温度的相关性,计算得出了该合金高温热压缩变形时的应力指数(n)、应力参数(α)、结构因子(A)、热变形激活能(Q)和本构方程。合金动态再结晶的显微组织强烈受到应变速率的影响。     

6082铝合金热变形的本构模型

利用Gleeble-1500热模拟机,研究6082锅合金在变形温度为300～500℃以及应变速率为0.01-10/s下高温单道次压缩过程的热变形流变应力行为.结果表明:6082铝合金高温单道次压缩下的热变形经历了从应变硬化阶段过渡到稳态变形阶段的过程,其软化机制主要为动态回复.该合金流变应力的大小受变形温度、应变速率的强烈影响,它随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大,说明该合金足一个正应变速率敏感的材料.该合金高温流变应力σ可采用Zener-Hollomon参数的函数来描述,函数表达式中参数A,a和n的值分别为3.97×1011s-1、0.011MPa-1、9.16;其热变形激活能Q为143.89kJ/mol.     

汽车上使用钛的潜力与挑战

采用圆柱试样在Ｇｌｅｅｂｌｅ１５００热模拟机上进行高温等温压缩试验，研究了２０９１Ａｌ－Ｌｉ合金在高温塑性变形过程中的稳态流变应力变化规律，结果表明：２０９１合金为正应变速率敏感材料，在温度为３００℃～５００℃和应变速率为１０＾－３ｓ＾－１～１０．０ｓ＾－１变形条件范围内，均存在稳态流变特征；稳态流变阶段，流变应力基本保持不变，稳态流变应力随变形速率的增加而增大，随变形温度的升高而降低，进一步研究     

Cu-Cr-Zr合金高温热变形行为研究

在Gleeble-1500D热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,对Cu-Cr-Zr合金在变形温度为600~800℃、应变速率为0.01~5 s~(-1)和总压缩应变量约50%条件下的热变形行为进行了研究。利用光学显微镜观察Cu-Cr-Zr合金在不同变形温度、不同应变速率下的显微组织,分析其组织演变规律。结果表明:应变速率和变形温度的变化强烈地影响合金流变应力的大小;Cu-Cr-Zr合金在热变形过程中发生了动态再结晶,且流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大;在应变温度为800℃时,合金热压缩变形流变应力出现了明显的峰值应力,表现为连续动态再结晶特征。从流变应力、应变速率和温度的相关性,得出了该合金热压缩变形时的热变形激活能Q和流变应力方程。     

Cu-Ni-Si-P-Cr合金高温热变形行为及动态再结晶

在Gleeble 1500D热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验对Cu-Ni-Si-P-Cr合金在应变速率为0.01~5 s 1、变形温度为600~800℃条件下的流变应力行为进行研究,利用光学显微镜分析合金在热压缩过程中的组织演变及动态再结晶机制。结果表明:Cu-Ni-Si-P-Cr合金在热变形过程中发生了动态再结晶,且根据变形温度的不同,真应力—真应变曲线的特征有所不同。流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大。从流变应力、应变速率和温度的相关性得出该合金热压缩变形时的热变形激活能Q和本构方程。     

Cu-Cr-Zr-Ag合金高温热变形行为与变形机制

在Gleeble-1500D热模拟试验机上对Cu-Cr-Zr-Ag合金进行高温等温压缩试验,当热压缩应变速率为0.001~10 s-1、热变形温度为650~950℃时,同时对合金高温热压缩的热加工图以及变形机制进行研究。结果表明:流变应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的提高而增大;热变形过程中的稳态流变应力可用双曲正弦本构关系式来描述,其激活能为Q=343.23 k J/mol,同时利用逐步回归的方法建立了该合金的流变应力方程。根据动态材料模型计算并分析了合金的热加工图,并且获得了试验参数范围内热变形过程的最佳工艺参数:温度为750~800℃、应变速率范围为0.01~0.1 s-1,并利用热加工图分析了该合金不同区域的高温变性特征以及组织变化。     

罐用铝材高温流变应力行为的研究

用热模拟试验方法对压力罐用铝材(简称"铝原块")进行热压缩变形,探讨了熔体处理和变形条件对该材料高温流变应力行为的影响.结果表明:经不同熔体处理的铝原块均存在稳态流变特征;应变速率达10.00s-1时,流变曲线上均出现峰值应力,即该材料出现了动态再结晶;稳态变形阶段的流变应力与应变速率或变形温度分别满足双曲正弦函数关系和Arrhenius关系;与未处理的、常规处理的铝原块相比,经高效熔体处理的铝原块的真应力值及进入稳态阶段所对应的真应变值均较小,热变形激活能也有较明显的降低;此外还求出经高效熔体处理的铝原块的高温流变应力方程.     

建筑Al-Mn-Er-Zr合金屋面板的热变形行为研究

在Gleeble 3500热模拟试验机上,对半连续铸造Al-Mn-Er-Zr合金棒坯进行变形温度350～500℃、应变速率0. 01～10 s-1的高温压缩试验,建立了高温热变形稳态流变方程,并对流变曲线进行了温升修正。结果表明,在相同应变速率下,变形温度的升高会使Al-Mn-Er-Zr合金更容易发生动态再结晶;在相同变形温度下,随着应变速率的增大,Al-Mn-Er-Zr合金中流线组织逐渐粗化,锯齿化程度增大,动态再结晶晶粒有所细化。进行了Al-Mn-Er-Zr合金的应力-应变本构方程建立与求解,得出了在变形温度350～500℃、应变速率0. 01～10 s-1时的高温变形稳态流变方程;高温压缩过程中由温升造成的计算应力与实测应力的误差在10%以内,高温热变形稳态流变方程能够较好的表征Al-Mn-Er-Zr合金的高温流变行为。     

热压缩7075铝合金流变应力特征

采用Gleeble-1500热模拟高温压缩变形试验,研究了7075铝合金高温塑性变形时的流变应力行为。结果表明,应变速率和变形温度的变化影响合金稳态流变应力的大小,在变形温度为350～500℃、应变速率为0.01～1s-1的条件下,随变形温度升高,流变应力降低;而随应变速率提高,流变应力增大;应变速率和流变应力之间满足指数关系,温度和流变应力之间满足Arrhenius关系,可用Zener-Hollomon参数描述7075铝合金高温塑性变形时的流变应力行为。     

原位自生TiB2颗粒Al-Si-Mg-Cu复合材料的高温流变行为研究

针对原位合成TiB2/Al-Si-Mg-Cu复合材料,应用Gleeble-3500热模拟机进行等温压缩试验,研究其在变形温度300～500℃和应变速率10-3～10s-1的热变形行为.结果表明:该复合材料在高温压缩时均存在稳态流变特征,且属于正应变速率敏感材料;在同一变形温度下,应变速率越高,其流变应力越大;在同一应变速率下,变形温度越低,其流变应力越大.     

热压缩7075铝合金流变应力特征

采用Gleeble-1500热模拟高温压缩变形试验,研究了7075铝合金高温塑性变形时的流变应力行为.结果表明,应变速率和变形温度的变化影响合金稳态流变应力的大小,在变形温度为350～500℃、应变速率为0.01～1 s^-1的条件下,随变形温度升高,流变应力降低;而随应变速率提高,流变应力增大;应变速率和流变应力之间满足指数关系,温度和流变应力之间满足Arrhenius关系,可用Zener-Hollomon参数描述7075铝合金高温塑性变形时的流变应力行为.     

变形条件对2124铝合金超厚板流变行为与显微组织的影响

在Gleeble-1500热/力机上进行了变形条件对2124铝合金超厚板流变行为与显微组织的影响规律的系列实验研究,得到了不同变形条件下2124铝合金超厚板高温压缩成形过程中的流变曲线。实验结果表明,2124铝合金在0.01s-1~1s-1范围内,高温压缩变形过程存在近稳态流变特征,近稳态流变应力随着应变速率的降低和变形温度的升高而降低。当应变速率为10s-1时,真应力-真应变曲线出现锯齿状,说明合金发生动态再结晶现象。利用OM和TEM分别研究了变形温度、应变速率、应变量对2124铝合金高温压缩变形显微组织的影响,在此基础上,分析并建立了2124铝合金热压缩变形发生动态再结晶的临界条件。     

Al-6.2Zn-2.3Mg-2.3Cu合金热压缩变形的流变应力与组织演变

利用GPL-1500热模拟试验机对Al-6.2Zn-2.3Mg-2.3Cu合金在不同温度和不同应变速率条件下进行高温压缩试验,得到压缩真应力-应变曲线,并得出该合金的变形激活能和流变应力-应变方程。结果表明,变形温度和应变速率的变化对流变应力的影响明显,流变应力随变形温度的提高而显著降低,随应变速率的提高而增加。该合金高温变形过程的流变应力可用Zener-Hollomon参数(Z)描述;用双曲正弦函数修正的Arrhenius关系表示的流变应力方程为.ε·=1.282×100[sin(0.010σ)]4.9145exp(-134157/RT)。     

新型耐热合金TG700C热变形及动态再结晶行为

利用等温热压缩实验,研究了TG700C合金变形温度为1050~1250℃、应变速率为1~20 s-1、变形量为60%变形条件下的热变形及动态再结晶行为。对材料高应变速率下的变形热效应进行了温升修正,获得了该合金的流变曲线和热变形本构方程,热变形过程的表观激活能为Q=624.762 k J/mol。该合金经过温升修正后的流变曲线呈现稳态的流变应力,不同变形温度和应变速率下合金的流变应力存在差异。合金的动态再结晶形核方式为应变诱导晶界迁移形核,在高温低应变速率下,动态再结晶形核容易发生,再结晶的比例随着温度的升高和应变速率的降低而提高。