等通道转角挤压对L2工业纯铝力学性能的影响

利用等通道转角挤压(ECAP)技术挤压工业纯铝L2，探讨了挤压次数对其力学性能的影响。结果表明，随挤压次数的增加，L2的抗拉强度和硬度得到显著提高，抗拉强度可提高95％，硬度提高70％。挤压1次后，其伸长率由40％下降至15％，此后伸长率基本保持稳定。     

热处理对往复挤压态Mg-4Al-2Si合金组织和性能的影响

研究了往复挤压态Mg-4Al-2Si合金经固溶处理及固溶 时效处理后的组织与性能.结果表明,固溶处理后合金的硬度、抗拉强度与屈服强度均降低,伸长率出现最大值;经固溶 时效处理后合金的晶粒明显长大,硬度、抗拉强度及塑性降低,屈服强度降低显著.合金挤压态与往复挤压后固溶处理态的断裂形式为韧性断裂;挤压态合金经过固溶 时效处理后的断裂形式为脆性准解理断裂.     

等通道转角挤压制备超细晶Mg15Al双相合金组织与性能

对高铝双相合金Mg15Al在553K以Bc路线进行了不同道次的等通道挤压(ECAP),获得了超细晶高铝镁合金。通过OM,SEM,TEM分析了ECAP前后合金的微观组织结构及断口形貌,并测试了不同挤压道次后合金的硬度和室温拉伸性能,分析了ECAP细化晶粒机理及其性能改善原因。结果表明,随挤压道次增加,累计形变增强,网状硬脆相β-Mg17Al12破碎,合金晶粒显著细化,但对单相区和两相混合区细化效果不同。在α、β两相共存区内,4道次ECAP后形成100nm～200nm的细晶粒;在α单相区,4道次ECAP后晶粒为1μm以下,且在初晶α-Mg内析出弥散细小的β相,起到细晶强化和弥散强化作用。8道次ECAP后,晶粒略有长大。ECAP使合金的硬度、抗拉强度和延伸率同时得到提高,尤其是4道次ECAP后,硬度提高了32.04%,抗拉强度σb从150MPa提高到269.3MPa,延伸率δ由0.05%提高到7.4%;8道次ECAP后,硬度、抗拉强度略有下降,延伸率略有上升。SEM断口观察显示ECAP使合金拉伸断口形貌由铸态的解理断裂特征转变为延性韧窝断裂特征。     

反复镦压6013型铝合金的组织和性能

以6013型铝合金为试验对象,研究了反复镦压工艺制备细晶材料,消除合金各向异性的可行性。采用金相显微镜,透射电镜研究了6013型铝合金反复镦压对合金组织和性能的影响。结果表明:反复镦压使合金内部产生取向各异、彼此交错的变形带,有利于细化合金组织,经480℃,2 h的退火处理后,合金发生再结晶,合金晶粒等轴化,大小分布均匀,与未反复镦压合金组织相比,晶粒显著细化,减轻了组织各向异性;合金强度随镦压道次的增加,先降低后升高,对镦压后的合金进行T6处理(560℃,2 h+191℃,4 h),反复镦压3道次和12道次合金的硬度分别为1418.5和1503.5 MPa。研究表明:反复镦压工艺可以有效细化晶粒,消除组织各向异性,多道次镦压后,合金强度有所提高。     

等径角挤压制备CuCrZr合金的抗软化性能

研究了CuCrZr合金等径角挤压(ECAP)后的微观组织演变及软化温度.结果表明,固溶态CuCrZr合金经路线B_c(每挤一道次后试样沿同一方向旋转90°)等径角挤压10道次后组织细化至亚微米级,超细晶晶粒较为等轴、均匀.等径角挤压10道次后合金的软化温度约为530℃,但550℃时,合金的硬度仍高达161HV,这说明ECAP后合金的抗软化能力并没有降低.因为ECAP促进了时效时析出相的析出,使得析出相更为弥散、细小,从而提高了合金的力学性能.     

Mg-Mn-RE合金挤压和锻造变形后的组织与力学性能

对Mg-Mn-RE合金进行挤压和锻造变形处理,研究不同变形方式对其显微组织及力学性能的影响.结果表明:合金挤压变形过程中发生了动态再结晶,晶粒明显细化,挤压变形后硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率相对于铸态都有所提高,分别为68HV、254.9 MPa、190.5 MPa和26%;室温锻造变形后,晶粒扭曲变形,稀土化合物呈弥散均匀分布,硬度相对于挤压变形后有所提高,相对变形量为28%时,合金硬度为101 HV.     

挤压工艺对Mg-Sr-Y中间合金组织及力学性能的影响

研究了挤压工艺参数(挤压温度、挤压比)对Mg-Sr-Y中间合金组织和性能的影响。结果表明:Mg-Sr-Y中间合金的铸态组织是由树枝晶状的基体相α-Mg、沿晶分布的网状共晶组织(Mg17Sr2+Mg25Y4)组成;热挤压后合金的晶粒明显细化,树枝晶和网状组织被打碎,晶粒大小和合金中析出相的分布更均匀。同时挤压后合金的硬度显著提高,力学性能明显改善,形变强化效果较为显著,其强化效果与挤压温度和挤压比有关。挤压温度越高,挤压比越大,则强化效果越显著。     

Microstructure evolution of processed Mg-Al-Zn alloy by equal channel angular extrusion in semi-solid isothermal treatment

1Introduction Thixoforming is one of the best methods regarding manufacture of Mg-Al-Zn alloy components because of its low resistance of deformation compared with solid metal forging and high mechanical properties of formed components compared with liqui…     

往复挤压Mg-4Al-4Si镁合金的显微组织与力学性能

研究往复挤压对Mg-4Al-4Si(AS44)合金显微组织和性能的影响。结果表明:往复挤压显著地细化晶粒,改善组织的均匀性;往复挤压4道次和8道次后,Mg2Si颗粒尺寸由铸态下的约120μm分别减小至3和2μm,α-Mg基体晶粒尺寸由铸态下的约50μm分别减小至9和8μm,形成了较为细小、弥散分布的Mg2Si颗粒和细小的等轴晶组织。合金的力学性能随往复挤压道次的增加而显著提高,挤压8道次时,合金的极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到251.7 MPa、210.5 MPa和14.8%,与铸态合金相比,上述力学性能指标分别提高了131.3%、191.1%和469.2%;挤压态合金拉伸断裂形式为微孔聚合型韧性断裂。     

等通道转角挤压Mg-3.52Sn-3.32Al合金的组织与力学性能

采用等通道转角挤压（ECAP）Bc路径对固溶态Mg-3.52Sn-3.32Al合金分别挤压1、4和8道次。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪分析合金的组织和相组成,并测试了其室温拉伸力学性能。结果表明,经ECAP挤压后,固溶态合金组织中析出大量细小的Mg2Sn相和极少量的Mg17Al12相。随挤压道次增加,合金的综合力学性能先提高后降低。经4道次挤压后,合金的综合拉伸力学性能相对较佳,抗拉强度、伸长率和硬度分别达到250 MPa、20.5%和61.3 HV9.8,较未ECAP时分别提高43.7%、105%和26.9%。经ECAP挤压的合金室温拉伸断口均呈韧性断裂。等通道转角挤压Mg-3.52Sn-3.32Al合金的力学性能受晶粒尺寸、析出相以及组织织构的共同影响。     

TC4钛合金棒材挤压拉拔的金相组织和力学性能演变过程探究

为实现钛合金的晶粒细化以及批量生产的目的,采用挤压拉拔装置对TC4钛合金棒材进行加工,采用光学显微镜观察各模次的金相组织特征,结果表明,经过多道次的挤压拉拔后,棒材断面的金相组织细小,α和β晶粒达到再破碎的目的,最终的金相组织达到了最高的标准要求。对挤压拉拔的每个模次进行拉伸实验,发现屈服强度和抗拉强度随拉拔模次的增加而升高,而断后伸长率和断面收缩率却变化很小。在单模次挤压拉拔变径量不变的情况下,随挤压拉拔模次增多,加工硬化效果更为明显。综合以上分析,在TC4钛合金棒材生产过程中加入挤压拉拔能够有效地提高棒材的组织与性能。     

Microstructural Evolution and Anisotropic Weakening Mechanism of ZK60 Magnesium Alloy Processed by Isothermal Repetitive Upsetting Extrusion

The isothermal repetitive upsetting extrusion (RUE) was implemented to process ZK60 magnesium alloy at 380 °C. Then, the relationship between the microstructural characters, including grain refinement and texture evolution, and the mechanical performance of the alloy was investigated. Results showed that after 3 passes of RUE, the average grain size was refined from 115.0 to 26.5 μm, which was mainly caused by the continuous dynamic recrystallization and discontinuous dynamic recrystallization. Meanwhile, the elongation of the alloy increased from 13.8 to 21.6%, and the superplasticity (142%) of the alloy has been achieved in the following high temperature tensile test, which is very beneficial for the further processing of the alloy into components. In particular, the alloy formed a distinctive texture distributed between < 2-1-11 > and < 2-1-14 > , which was greatly related to the Schmid factor of extrusion direction (ED) and transverse direction (TD). This texture changed the initiation ability of basal and prismatic slip in both directions and inhibited the initiation of partial tensile twinning in TD; thus, the anisotropy in both directions was weakened. As expected, the tensile yield strength difference decreased from 25.9 to 3.4 MPa, but it was used as the cost of tensile yield strength in ED.     

二次挤压对挤压和ECAP变形后ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

测试四种状态下ZK60合金的显微组织和力学性能,四种状态分别为：挤压;挤压＋4道次ECAP;挤压＋4道次ECAP＋二次挤压;挤压＋4道次ECAP＋退火＋二次挤压。在室温下成功地进行ZK60的二次挤压,得到超细晶组织。结果表明：ECAP和二次挤压可以显著细化晶粒。挤压＋4道次ECAP＋二次挤压后的ZK60合金的屈服强度为342MPa,但是其伸长率只有0.8%。在二次挤压之前进行退火,ZK60合金的伸长率可以提高到4.5%,而屈服强度基本不变,抗拉强度达到 388 MPa。     

镦拔对Al-Zn-Mg-Cu合金变形和组织的影响

采用有限元软件Deform-3D对一种新型Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金进行了镦粗、拔长和镦拔连续变形实验研究,获得了变形体内部微观组织演变规律及应变分布规律。分析结果表明:相同锻比条件下,镦粗变形体内大部分区域的等效应变值在0.4～1.68之间,中心大变形区的组织以拉长晶粒为主,并有少许再结晶晶粒,其它区域的组织沿变形方向发生不同程度的变形;拔长变形体内大部分区域的等效应变值在0.74～1.96之间,组织均发生较剧烈变形,拉长的原始晶粒组织周围存在细小的再结晶新晶粒,等效应变值较高且变形更加均匀;总锻比相同的镦拔连续变形条件下,拔长分锻比大于镦粗分锻比时的等效应变较高,组织细小均匀。研究结果对实际生产有一定的指导意义。     

沙漏挤压镦粗复合加工技术

本文研究了一种新的晶粒细化方法 :沙漏挤压工艺。这种工艺是在一定温度下通过对材料进行反复挤压产生大的塑性变形 ,同时进行动态再结晶而使材料得到细化。本文对铸态 Zn- Al合金进行了实验 ,初步研究了沙漏挤压工艺对于材料组织和性能的影响。实验结果表明 :沙漏挤压工艺能够有效的细化晶粒 ,使材料获得均匀的等轴细晶组织和优良的综合性能 ,并有助于实现高应变速率超塑性     

往复挤压对Mg-6%Si合金组织与力学性能的影响

研究了往复挤压对铸造Mg-6%Si (质量分数,下同)合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：往复挤压4道次后,Mg-6%Si合金的显微组织得到显著细化,粗大树枝状的初生Mg2Si相变为细小颗粒状,而汉字状的共晶Mg2Si相也变为弥散分布的点状相,且这些颗粒状的Mg2Si相均匀分布在基体中。往复挤压4道次后,Mg-6%Si合金的抗拉强度和延伸率分别提高了82.3%和810.9%。断口分析表明,往复挤压合金的断裂模式由脆性断裂转变为韧-脆性断裂。     

AZ31镁合金挤压长条晶粒的形成机理与消除方法

研究了AZ31镁合金在挤压过程中长条晶粒的形成机理、挤压工艺对形成长条晶粒的影响以及长条状晶粒对室温拉伸变形断裂的影响。为消除长条晶粒,进行了不同工艺条件下的退火处理。结果表明：在挤压比为4.5时,长条状晶粒比较粗大,利用退火处理无法消除;当挤压比提高到10.1时,长条状晶粒比较狭窄,利用退火处理能有效地改善组织均匀性,较好的消除长条晶粒,其平均晶粒尺寸大约为20μm。     

变形温度对反挤压耐磨锡青铜合金组织性能的影响

针对锡含量9%~11%的耐磨Cu-Sn-Pb-Ni锡青铜合金,进行了800~950℃、不同工艺条件下的反挤压成形工艺试验,测试了经塑性变形后合金的密度、硬度和强度等性能,分析了不同工艺条件下合金的微观组织,并与传统熔铸法制备的合金性能及微观组织进行了对比。结果表明:传统熔铸法制备的合金密度和硬度分别为8.8893 g·cm~(-3)和116 HB,经不同温度反挤压塑性变形后,密度和硬度均有所提高;经900℃挤压后,密度和硬度分别达9.0409 g·cm~(-3)和139 HB;较之铸态下树枝晶明显,微观组织为α固溶体+(α+δ)共析体,挤压后合金组织晶粒明显细小和致密;在试验范围内,该合金的最佳反挤压塑性成形温度为900℃。     

等通道侧向挤压和板材挤压法制备细晶ZK60镁合金板材的热剪切变形本构分析（英文）

采用不同道次等通道侧向挤压(DECLE)和板材挤压成形发制备细晶ZK60合金板材。经过3和5道次DECLE和后续挤压后,退火样品中的粗大晶粒(68μm)分别变为6.0μm和5.2μm的细小晶粒。基于冲孔剪切实验(SPT)结果建立本构方程,研究合金的热剪切变形行为。SPT的温度范围为200～300℃,应变率范围为0.003～0.33 s^-1。计算结果表明,所有条件下制备的样品的活化能为125～139 k J/mol,应力指数为3.5～4.2,表明主要的热变形机制是位错蠕变,由位错攀移和溶质拖曳机制控制。材料常数n和Q取决于晶粒尺寸,第二相颗粒比例等微观结构因素,通过三维曲面曲线预测了二者的关系。此外,挤压后的ZK60板材具有相似的强基面织构,因此,合金在SPT过程中具有相同的变形机制与相近的n和Q值。     

Effects of heat treatments on AA6061 aluminum alloy deformed by cross-channel extrusion

In this study, the relationship between microstructures and mechanical properties of the cross-channel extrusion (CCE) processed AA6061 alloy caused by different heat treatments were investigated. The ultimate tensile strength of the homogenized AA6061 can be strengthening to 194 MPa after extruded at 448 K for 8 passes. After T6 treatment, the strength was increased from 194 to 323 MPa caused by the formation of fine precipitates; however, the grains were coarsened. The Post-CCE aging treatment was applied on AA6061 alloy that the alloy was processed in supersaturated state at 448 K for 8 passes, and then artificial aged. A higher tensile strength of 364 MPa which is 13% higher when compared with the T6 treated sample was obtained since it consisted of fine-grained matrix with grain structure size of 0.2–0.5 μm and precipitation hardening effect. It demonstrates that the Post-CCE aging treatment is a suitable method for producing a heat treatable Al alloy with improved strength when applied to CCE process.