等径弯曲通道变形制备高性能Cu-Cr合金的组织性能

用两种方式等径弯曲通道变形(equal-channel angular pressing,简称ECAP)制备了的具有等轴晶组织的超细晶Cu-0.4Cr合金,晶粒尺寸为500nm。研究了不同挤压方式、不同挤压道次合金的组织和性能的变化。探讨了不同退火温度对5～8道次材料导电率和硬度的影响。结果表明,经ECAP挤压后的Cu-0.4Cr合金具有很好的综合性能,拉伸强度可达565MPa;硬度和导电率分别为225 HV和66.4%IACS;723K退火1h后材料的导电率和硬度可达80.3%IACS和210.9HV;软化温度可达723K。     

等径弯曲通道变形制备超细晶低碳钢的热稳定性

用等径弯曲通道变形(equal-channel angular pressing简称ECAP)法制备出超细晶低碳钢材料，并在不同退火条件下研究其组织的热稳定性。研究表明，在200～500％之间退火时，材料组织处于回复阶段，其铁素体晶粒几乎没有长大，晶粒尺寸约0．4／μm；在550℃退火时，铁素体组织由较大的再结晶晶粒和细小的未再结晶晶粒组成；在550℃相同条件下退火时，变形试样中的渗碳体与热轧态试样中的渗碳体相比，前者球化能力明显增强；600℃退火时再结晶完成。     

等径弯曲通道变形力的研究

本文利用上界定理计算等径弯曲通道变形 (ECAP)的挤压力 ,为ECAP的模具设计、挤压力的计算提供了一种可行的方法     

等径弯曲通道变形工艺的研究及进展

综述了等通道转角挤压的工艺原理、剪切变形特征、不同工艺参数对显微组织及材料的性能的影响，对该工艺的前景进行了展望。     

GCr15钢等径弯曲通道变形后的组织特性

在650℃采用等径弯曲通道变形（ECAP）方法对原始组织为层片状珠光体的GCr15钢进行了Bc方式的多道次变形。采用透射电镜和洛氏硬度等实验方法,对不同道次下的组织特性和硬度进行了分析。结果表明：冷变形和温变形都能使渗碳体片层发生球化,但一道次温变形情况下渗碳体球化程度明显高于冷变形一道次,硬度值由原始态（层片状珠光体）的42 HRC分别降至38 HRC（冷变形）、27 HRC（温变形）,温变形二道次后,铁素体基体接近等轴状,平均晶粒尺寸约为0.4μm,球化完全的渗碳体颗粒粒径约为0.1μm,硬度值由27 HRC（温变形一道次）增至32 HRC左右。     

等径弯曲通道变形制备超细晶铜的力学行为

利用显微硬度计和电子拉伸机,研究了等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing-ECAP)前后纯铜的硬度、力学性能,分析了ECAP制备超细晶铜(UFG)的强化机制。结果表明,纯铜在ECAP变形中出现了加工硬化-软化的饱和现象,即流动应力随变形量增加先迅速增大,在8道次达到最大(σb=410MPa),而后趋于饱和。强度可达400～410MPa,伸长率为12%～20%,硬度(HV)为140～146。利用MA模型合理解释了ECAP制备超细晶材料的拉伸力学行为。     

等通道转角挤压工艺对TA15合金显微硬度的影响

研究近α钛合金TA15经等通道转角挤压工艺(ECAP)加工后的维氏显微硬度及其变化规律。结果表明:TA15合金经ECAP挤压后,显微硬度显著提高,且合金试样外层硬度略高于芯部。合金的显微硬度与组织畸变程度、位错密度、晶粒尺寸以及相组成等密切相关。相变点以下挤压,挤压温度越低,硬度越高;相变点以上挤压,由于挤压后水冷过程中在β相内产生针状马氏体α′,硬度明显高于相变点以下挤压。模具转角越小,显微硬度越高。随挤压次数增加,硬度先增大后保持基本不变,而挤压路径对硬度的影响与挤压次数、挤压后细化效果密切相关。TA15合金经ECAP后退火,显微硬度明显降低。     

回火对等通道角变形FeCoV合金组织的影响

用透射电镜研究了等通道变形(ECAP)的FeCoV合金在不同回火温度的组织变化.结果表明,4道次ECAP变形FeCoV合金经回火后发生纳米尺度相析出.其析出过程是首先在原来的等轴状亚晶晶界、细板条晶界上析出大的碳化物颗粒.大的碳化物颗粒中析出小的碳化物颗粒和纳米尺度析出相.随着析出的进一步进行,纳米尺度析出相所占的比例逐渐上升.随着回火温度的升高,纳米尺度析出相发生长大现象.沿挤压面(S面)析出的效果好,析出相分布密度高;沿侧面(L面)析出效果较差,大部分析出区域只发生大的碳化物颗粒析出小的碳化物颗粒的过程,纳米尺度析出相所占的比例不大,且纳米尺度析出相迅速发生长大.     

等径弯曲通道变形制备超细晶铜的热稳定性

室温下采用等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)C方式进行了纯铜(99.95%)12道次挤压变形。通过等温和等时退火,研究ECAP变形后铜的退火行为,并研究了等径弯曲通道变形和退火后纯铜的显微硬度和显微结构变化。分析了ECAP应变量、退火时间和退火温度对超细晶铜的再结晶行为、抗软化性能的影响。结果表明:ECAP变形后的超细晶铜在退火过程中,表现出不连续再结晶现象;ECAP降低了铜的热稳定性,变形道次越高再结晶温度越低。退火后稳态晶粒尺寸随变形道次的增加而细化,硬度值随变形道次的增加而增大,回归分析表明,晶粒尺寸与硬度之间的关系符合Hall-Petch公式。     

Ti对Zn-5Al合金组织及耐腐蚀性能的影响

采用金相观察、电化学性能测试、SEM和EDS分析等方法研究了Ti对Zn-5Al合金的组织及耐蚀性能的影响。结果表明:在Zn-5Al合金中加入Ti可细化枝状的β-Zn相,增大共晶组织含量。当Ti含量为0.15%时,初生β-Zn相完全消失,Zn-5Al合金为全共晶组织组成,随着Ti含量进一步升高到0.2%,合金中出现了块状的AlTi-Zn三元相。添加Ti提高了Zn-5Al合金的耐蚀性能,Zn-5Al-0.15Ti合金的腐蚀速率和自腐蚀电流密度均最小,分别为0.85μg·cm-2·d-1和1.403μA/cm2,且其高频阻抗和低频扩散阻抗均最大。全共晶组织的Zn-5Al-0.15Ti合金发生的是均匀性腐蚀。     

Al-5Ti-B合金等径角挤压变形过程的数值模拟

运用有限元模拟等径角挤压过程(ECAP),分析了试样的变形条件与模具的受力状态和金属的流动规律。材料的变形主要集中在模具两个通道的拐角处,变形梯度较大。在ECAP过程中不可避免产生末端效应,因此试样应该足够长,以便能够产生一个稳定变形区,从而获得良好的挤压效果。挤压速度对等径角挤压的影响不大,考虑到挤压效率的影响,应采用较高的挤压速度。     

7475铝合金的ECAP组织细化研究

研究了等径弯曲通道变形过程中７４７５铝合金的组织细化及超细化,在７４７５铝合金中实现了亚微晶组织,晶粒尺寸达到０．４～０．６μｍ;提出的ＥＣＡＰ－Ａ晶粒细化工艺,可将７４７５铝合金的晶粒尺寸细化到６～８μｍ,而且相当稳定,这一指标优于以前的ＴＭＰ工艺和ＪＴＭＰＡ工艺。     

Mg-1Zn-1Gd合金在等径角挤压下的晶粒细化机理及织构演变

研究等径角挤压(ECAP)对Mg-1Zn-1GD合金组织、织构和动态再结晶行为的影响,结果表明,在350℃等径角挤压后,试样的显微组织由细小的再结晶晶粒组成,基体中有大量均匀分布的等轴晶。8道次获得平均晶粒尺寸为3.6m的均匀超细晶粒结构。不连续动态再结晶(DDRX)和连续动态再结晶(CDRX)导致晶粒细化。利用电子背散射衍射技术对织构进行了分析。结果表明,经过4次ECAP后,形成了较强的基础纹理(多重随机分布~19.76)。随着挤压道次的增加,挤压合金板材基面上的晶粒主要沿挤压方向拉长,取向分布由集中状态向分散状态转变。织构减弱,最大值为15.66。最后表明织构与Mg-1Zn-1GD合金的平面各向异性有关.     

等径角挤扭工艺的研究

针对等径角挤压（ECAP）工艺和挤扭（TE）工艺中,材料变形不均匀,1道次变形获得的应变量不够大的缺点,将2种工艺有机结合,提出了等径角挤扭（ECAPT）工艺。利用UG和DEFORM-3D软件进行几何造型和有限元模拟,研究变形过程、应力应变分布和载荷变化,并用纯铝进行2道次ECAPT实验,测量试样显微组织和力学性能的变化。结果表明,ECAPT使组织产生更大的应变量,随着行程的增加,载荷增大,在TE通道平稳阶段达最大值,试样头部挤出TE通道后载荷降低;材料的宏观形貌同模拟结果一致,显微组织发生了明显细化,其中第1道次z面和第2道次y面细化效果明显;力学性能得以较大提高,屈服强度由43．31MPa提升至52．19MPa,抗拉强度由71．30MPa提升至130．38MPa。     

等通道转角挤压(ECAP)工艺的研究现状

等通道转角挤压(ECAP)是一种大塑形加工技术,可细化合金组织,改善性能,提高材料的成形性.本文概述ECAP法的基本原理、剪切模式与变形规律,分析摩擦因素对变形的影响,综述中国在ECAP合金组织、性能方面的一些研究成果.     

稀土对Zn—5Al合金超塑性的影响

在Ｚｎ－５％Ａｌ合金中添加适量稀土元素，可形成Ａｌ２ＣｅＺｎ２，ＣｅＺｎ３等化合物，提高合金的超塑变形速率和伸长率，加入过量的稀土则对超塑性能有不利的影响。     

铸态Zn-5Al合金相变超塑性的初步研究

用恒载荷法研究了铸态Zn-5Al合金相变超塑性的变形特征。结果表明，铸态Zn-5Al合金相变超塑性变形符合线性法则和低应力特征；其铸态下的伸长率随着载荷的减少、循环频率的升高和保温时间的延长而增加。     

非平衡凝固条件下Zn-5Al合金的组织形成

对Zn-5Al合金采用液淬凝固和定量金相统计试验,考察了合金在非平衡冷却凝固过程中组织的形成和转变。研究表明:合金在非平衡凝固下析出初生富铝相α,它随着冷却速度的提高是逐渐减少的;初生相逐渐从胞状向树枝状转变。Zn-5Al合金在非平衡凝固条件下因析出初生相而获得亚共晶组织,冷速较大时共晶组织皆无明显的共晶核心,并且共晶层片组织逐渐变细,有的甚至无法看到,只有在共晶团搭界处才可看出明显的层片,共晶团内部的共晶层片基本呈无序状态。通过对本试验结果探讨,定性得到了锌铝合金共晶共生区相图,为以后研究Zn-5Al合金在非平衡凝固条件下凝固结晶提供了一些参考。     

Route Effect on Equal Channel Angular Pressing of Copper Tube

A new technique to produce ultra-fine grained tubular specimen has been proposed,and the experiments have been performed using equal channel angular pressing(ECAP) with an angle of 90° between two intersecting channels and also the use of rubber pad as a mandrel during process.Commercial purity copper tubes have been pressed up to three passes through four different fundamental routes(A,B_A,B_C,and C) directions of which are identified in the text below.The influence of each route on the value,distribution,and homogeneity of hardness has been investigated by applying Vickers micro-hardness measurements at various locations of the tube's transverse planes.Significant enhancement of the hardness is observed after the first pass ECAP.Also,routes C and B_C show,respectively,better average hardness magnitude and hardness distribution uniformity.In addition,the results indicate that there is about 50%and 62%reduction of the grain size,compared to the annealed condition,following ECAP process of the copper tube sample after the first and the third pass via route B_C.     

冷却速度对Mg-5Zn-1Y-0.6Zr合金组织和性能的影响

采用快速凝固技术制备Mg-5Zn-1Y-0.6Zr合金,用XRD、SEM、HRTEM、显微硬度测量等分析方法研究其凝固组织和性能.结果表明,合金由α-Mg固溶体、晶界处不连续分布的I(Mg3Zn6Y)准晶相和非晶相组成.根据热传导理论,采用一维傅立叶热传导方程计算了合金的冷却速度.冷却速度的提高使得晶粒细化、成分均匀、非晶相含量增多.硬度(HV)随冷速的提高显著增大,最大值为167.23,是普通凝固合金的2.2倍.