LZ91镁锂合金热变形的本构模型及微观组织演变

为了研究轧制态LZ91镁锂合金的超塑性变形特征,对其在不同温度(513、553、593和633 K)、不同应变速率(9.06×10-4、4.53×10-3和2.26×10-2s-1)下进行了单轴热拉伸试验.结果表明:LZ91合金流变应力曲线呈现典型的动态再结晶特征,峰值应力随变形温度升高(应变速率降低)而降低;在试验温度范围内合金的平均热变形激活能Q=89.74 kJ/mol,在633 K时的应变速率敏感指数m为0.422,说明合金具备超塑性特征,且超塑性变形机制为晶界扩散控制的晶界滑移.轧制态LZ91合金的组织为α-Mg相和β-Li相,且α-Mg相随机分布在β-Li相中,热变形过程中合金产生明显的动态再结晶.     

双相LZ91镁锂合金超塑性变形行为及组织演变

采用铸造、挤压、冷轧和退火的方法,获得了双相LZ91镁锂合金板材,并通过OM、SEM、TEM和拉伸实验,研究了双相LZ91镁锂合金板材在200～300℃、应变速率1.0×10?2～1.7×10?4 s?1条件下的超塑性变形行为、显微组织演变和空洞长大机制.结果表明:双相LZ91镁锂合金在285℃、1.7×10?4 s?...     

Ti60合金热变形行为及微观组织

在变形温度为920~1 100℃、应变速率为0.001~70.0s~(-1)条件下对Ti60合金进行了等温恒应变速率压缩试验,分析了合金的流动行为和塑性变形机制。结果表明,Ti60合金的流动应力对变形温度和应变速率均较敏感。在α+β两相区,随变形温度的升高,α相体积分数逐渐减少,片状组织球化率增高;在变形温度较低、应变速率较高时,易发生局部流动现象。在β单相区,应变速率较低时,β相易发生动态再结晶;应变速率较高时,易造成机械失稳。     

Al-Mg-Si合金的热变形行为及微观组织演变

利用Gleeble3500热模拟试验机研究了Al-Mg-Si合金的热变形行为,利用OM观察了显微组织,XRD测试了宏观织构构成,EBSD表征了基体晶粒演变。试验结果表明:在较低的应变温度下,应力对应变速率不敏感,而在较高的变形温度下,应变速率对应力的影响较明显;在300℃的变形温度下,Brass织构与Goss织构的含量明显高于高变形温度下,而R再结晶织构的含量随应变温度的升高表现出逐步增加的趋势。随变形温度的升高,晶粒尺寸减小,在500℃时最小,平均约为100μm。     

LZ91镁锂合金化学镀镍工艺

目的为了改善LZ91镁锂合金的耐蚀性能,以扩大其适用范围。方法在前期试验的基础上,通过正交实验探索不同镀镍配方及工艺对LZ91镁锂合金化学镀镍过程,及镍磷合金镀层形貌、孔隙率、自腐蚀电流密度等的影响。结果优化工艺条件为:主盐乙酸镍20 g/L,还原剂次亚磷酸钠20 g/L,络合剂柠檬酸6 g/L,氟化氢铵20 g/L,氢氟酸12 m L/L,氨水少量,温度85℃,p H=7.4。采用优化后的工艺镀镍得到镀层的厚度为5~7μm,表面孔隙率较低,自腐蚀电位为?0.3806 V,较未处理Mg-Li合金正移1.356 V,自腐蚀电流密度为1.97×10?7 A/cm2,较未处理Mg-Li合金降低两了个数量级,96 h盐雾测试性能符合军工标准。结论采用优化后工艺所得的镀层能够起到改善合金耐蚀性能的作用。     

GH742合金热变形行为与微观组织演化

在MTS热模拟实验机上采用等温压缩实验的方法研究了GH742合金热塑性变形行为,获得了合金在温度为950—1150℃、应变速率为0．001—1s^-1的热加工变形条件范围内的流变应力数据,并对合金变形过程中的组织演变过程进行了分析．结果表明,当合金在1075℃以上的单相区内变形时具有低的流变应力,合金的表观激活能接近晶界扩散激活能,变形行为受再结晶晶界迁移过程的控制,易于获得充分动态再结晶组织．在两相区内,GH742合金具有高的表观激活能,随着变形温度的下降和应变速率的增大,流变应力大幅度升高,同时动态再结晶过程受到抑制．在单相区与两相区交界温度范围内,流变应力出现台阶式突变,同时表观激活能大幅度升高,由于应变诱导析出γ’相抑制了再结晶晶界的迁移,再结晶晶粒直径随变形量的增加而大幅度减小,从而使微观组织得到有效的细化．     

LZ91镁锂合金搅拌摩擦加工的组织与力学性能

对LZ91镁锂合金进行了搅拌摩擦改性加工,采用光学显微镜、拉伸试验机、显微硬度测试仪等设备对LZ91镁锂合金搅拌摩擦加工的表面形貌、金相组织、拉伸性能和显微硬度进行测试和分析。结果发现:当旋转速度为1800 r·min-1、加工速度在30～100 mm/min时,LZ91镁锂合金加工表面成型良好,无明显缺陷,表面存在起皮现象,起皮程度随加工速度增大而变小。随加工速度的增加,搅拌摩擦加工焊核区晶粒呈现出逐渐变小的现象。α-Mg相和β-Li相在前进侧热机影响区的向上弯曲变形程度大于在后退侧的变形程度。相比前进侧热机影响区,后退侧热机影响区的α-Mg相晶粒显著细化,而β-Li相晶粒却明显粗化。加工速度在30～100 mm/min范围增大时,抗拉强度和焊核区的显微硬度先上升后下降,伸长率逐渐变大。当加工速度为60 mm/min时,抗拉强度达到最高值252 MPa。     

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,...     

LA103Z镁锂合金微弧氧化膜层微观组织及腐蚀行为

以硅酸盐为电解液体系,采用微弧氧化技术(MAO)在LA103Z镁锂合金表面制备陶瓷层,研究了不同电压对陶瓷层微观形貌和耐蚀性的影响。利用SEM、XRD等手段对膜层微观形貌、相组成进行表征,采用析氢法、失重分析法对膜层的耐蚀性进行评估。结果表明,MAO陶瓷层在生长40 s后,表面逐渐形成微孔状形貌。随着氧化电压增大,膜层厚度和表面微孔孔径增大,呈现出"火山口"形貌,膜层表面有裂纹出现。MAO陶瓷层主要由MgO和Mg_2SiO_4相组成。不同氧化电压所制备的MAO陶瓷层浸泡192 h后的析氢速率大小顺序为:v_(450 V)v_(500 V)v_(550 V)v_(基体)。此外,氧化电压为500 V的MAO陶瓷层浸泡96 h后具有最小的质量损失率,说明MAO陶瓷层可以提高基体耐蚀性,且500 V所制备的MAO陶瓷层保护能力更优。     

GH4199合金的热变形行为与微观组织演变

在变形温度为1050～1180℃、应变速率为0.1～10s-1、最大真应变为0.7的条件下,采用Gleeble-3500热模拟试验机研究GH4199合金的热压缩变形行为,得到该合金的热变形激活能及热变形方程式,建立合金的热加工图,并通过组织观察对其热加工图进行解释。结果表明:在实验条件下,GH4199合金均表现出动态再结晶特征;变形温度和应变速率对合金流变应力及相应峰值应变大小的影响显著,流变应力及峰值应变均随着变形温度的降低和应变速率的增加而增大;在真应变为0.1～0.7时合金的热加工图相似,随着变形温度的升高及应变速率的降低,能量消耗效率逐渐升高;在应变速率为0.01s-1时,能量消耗效率达到峰值,约为41%。     

新型Co-Ni基高温合金的热变形行为及微观组织演变

利用Gleeble-3800热模拟试验机对新型Co-Ni基高温合金进行热压缩试验,研究其在变形温度为950～1100℃、应变速率为0.01～10 s^-1、真应变为0.693时的热变形行为和微观组织演变。结果表明,合金流动应力随变形温度的升高或应变速率的降低而减小。合金平均晶粒尺寸随变形温度的升高而增加,降低变形温度和提高应变速率可细化动态再结晶晶粒。基于EBSD和TEM分析表明,合金热变形过程中非连续动态再结晶(DDRX)作为主要动态再结晶(DRX)机制,孪晶形核作为辅助形核机制。     

镁锂合金强化行为研究现状

镁锂合金是密度最小的合金材料,具有比强度高、塑性好、易切削加工、低温韧性好、良好的电磁屏蔽效能、减震性能和可回收性等优点,受到研究学者的高度重视和大力研究。但绝对强度过低是影响镁锂合金应用的主要瓶颈,而合金化、塑性变形和热处理是强化镁锂合金最常用的强化手段。总结了合金化、塑性变形和热处理3种强化手段强化镁锂合金的研究成果,展示了合金化、塑性变形和热处理对镁锂合金组织演化和力学性能的影响,揭示了镁锂合金在不同强化手段下的微观演化机理和强化机制,指出了镁锂合金现阶段遇到的问题。最后,展望了镁锂合金未来的研究趋势。     

LZ91镁-锂合金激光焊接接头的组织与性能

采用YLS4000光纤激光器对2 mm厚LZ91镁-锂合金板材进行了焊接,并对焊接件进行了250℃1 h退火,采用OM、XRD、SEM观察了焊缝的显微组织,通过拉伸试验、硬度测试分析了焊接件的力学性能。结果表明,在合适的焊接工艺参数下,能获得成型良好的焊接接头;焊缝由等轴晶区、树枝晶区以及热影响区组成,热影响区较窄,α相呈细小的颗粒状和针状分布在β相基体中。树枝晶区的硬度最高,等轴晶区次之,热影响区最小,均高于母材的;焊接件拉伸断裂在熔合线处,抗拉强度为135.8 N/mm2,达到母材的81.2%。退火后焊缝组织全部变成了等轴状,基体中细针状的α相大部分转变成细颗粒状,焊件力学性能得到提高,强度达到母材的95.1%。     

Mg-2.5Nd-1.0Zn-0.5Zr合金热变形行为及微观组织研究

本文采用Gleeble-1500B热模拟试验机研究了铸造 Mg-2.5Nd-1.0Zn-0.5Zr稀土镁合金在变形温度为200~400℃、应变速率为0.001~0.1 s?1,变形程度为30%条件下的高温压缩变形行为,分析了实验合金在高温变形过程中应力与应变速率和变形温度之间的关系。结果表明,Mg-2.5Nd-1.0Zn-0.5Zr镁合金热变形时,变形温度和应变速率是影响合金热变形性能的重要因素。应变速率越低,温度越高时更容易发生再结晶。提高变形温度和变形量、降低应变速率,均使动态再结晶程度增加,晶粒尺寸加大。     

LZ91镁-锂合金TIG焊接接头组织与性能的试验研究

采用交流钨极氩弧焊(TIG)对2 mm厚LZ91镁-锂合金板材进行了焊接,焊材成形性能良好。采用OM、XRD、SEM分析了焊材和母材的显微组织,通过拉伸试验、硬度测试分析了焊材的力学性能。焊材由焊缝、热影响区、母材区组成。焊缝区、热影响区较宽,分别约为8 mm、6 mm。受焊接热效应及降温速率影响,三个部分相组织明显不同,焊缝区内α相为胞状枝晶随机地均匀分布在β相内;热影响区内β相为粗大的等轴晶,晶粒尺寸与到焊缝的距离呈反比,α相呈针状或条带状,相含量与到焊缝的距离呈正比;母材区为典型的轧制退火态组织。硬度:热影响区的最高,母材的次之,焊缝区的最低。焊材在焊缝区断裂,抗拉强度为169.61 N/mm2,达到母材抗拉强度的95.6%。伸长率为21.4%,为母材的77.5%。焊接后,断裂方式由解理断裂转变为韧性断裂。     

2099合金的热变形行为及组织演化

采用热压缩试验、方差分析和TEM技术研究变形条件对2099合金流变行为的影响规律和组织演化特征。结果表明:随着应变的增加,2099合金流变应力经历了过渡变形和稳态变形两个阶段。在显著性水平为0.01条件下,变形温度和应变速率对2099合金流变应力的影响高度显著,表明该合金为正的应变速率和负的变形温度敏感性材料。且随着应变的增加、变形温度的升高和应变速率的降低,合金组织依次经历了无规则的位错缠结→多边形化→晶界弓出形核+亚晶合并→再结晶晶粒长大过程。当变形温度为460℃、应变速率为0.01 s-1、应变量为1.1时,合金可获得细小的再结晶组织。     

1460铝锂合金热变形行为及其组织演变(英文)

通过等温热压缩实验,综合研究1460铝锂合金在不同应变速率(10-3~10 s-1)和不同温度(573~773 K)下的热变形行为及其组织演变规律。通过考虑压板和样品界面的摩擦力和形变热导致的温度变化,对流变应力曲线进行校正。结合变形行为中的应变、应变速率和温度的影响,可以通过正弦关系中的Z参数来描述其变形行为,并根据动态回复、动态再结晶、T1相的溶解对峰值流变应力的影响,建立1460铝锂合金的本构方程。在所有应变速率和温度范围内,本构方程有效性验证表明,改进后的本构方程是可行有效的,其线性相关系数和相对误差分别为0.9909和6.72%。     

退火对冷轧LZ91镁锂合金组织与冲压性能的影响

通过真空感应熔炼、挤压和室温轧制制备了0.9 mm厚的LZ91镁锂合金薄板,采用金相观察、维氏硬度及杯突试验研究了不同工艺退火后合金的组织及冲压性能。结果表明:冷轧LZ91合金由α相和β相组成,显微组织为纤维状,冷轧纤维呈波浪状沿轧向延伸。退火后,合金发生再结晶,α相由纤维状转变为竹节状,进一步转变为岛状,尺寸逐渐增大,β相晶粒转变为等轴状且尺寸逐渐变大;随着退火温度的升高和保温时间的延长,合金的硬度逐渐下降,杯突试验IE值逐渐增大。合金板经200℃×4 h退火后,具有较优的综合性能,此时合金IE值为7.82 mm,维氏硬度为67 HV0.025。     

退火对LZ91镁锂合金冷轧板材组织与力学性能的影响

采用双辊轧机对热挤压态LZ91镁锂进行冷轧试验,利用OM、SEM、XRD分析了退火处理对LZ91镁锂合金冷轧板材显微组织的影响,并用维氏硬度计和拉伸试验机测试其力学性能。结果表明,200℃×1 h退火后α相发生球化反应,β相再结晶完成,此时合金的综合性能最佳;随着退火温度的升高,α相和β相都相继长大;合金的抗拉强度和维氏硬度随着退火温度的升高而逐渐降低,伸长率则先升高后降低;当退火温度高于250℃时,由于α相和β相同时长大,合金的屈服强度急剧降低。