搅拌摩擦加工增强LA103Z镁锂合金超塑性

利用搅拌摩擦加工(FSP)对热轧态LA103Z镁锂合金板材进行改性,研究了FSP-LA103Z合金在温度为200～350℃、应变速率为5×10^-4～1×10^-2 s^-1时的超塑性变形行为,揭示了FSP-LA103Z合金的超塑性变形机制。结果表明：当在温度为300℃、应变速率为1×10^-3 s^-1时,FSP-LA103Z合金的伸长率约为430%,曲线为流变应力稳定型,该条件下的应变速率敏感系数m为0.55。在FSP-LA103Z合金的超塑性变形过程中,β-Li晶粒长大并重新排列,其晶界扭曲畸变;α-Mg相经析出、断裂、长大,呈等轴状或球状在晶界均匀分布,部分重新聚合;Al Li相的固溶析出促进位错滑移从而协调晶内变形。在变形前期,β-Li主导变形,细小α-Mg抑制β-Li生长。在变形后期,α-Mg主导变形,β-Li晶粒沿着拉伸方向规律排布,使得β/β界面阻力增大不利于变形。此时,FSP-LA103Z合金主要由α/β界面滑移及α-Mg晶粒转动协调变形,随着空洞的形核、长大、合并,最...     

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。     

热处理工艺对α+β双相镁锂合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、XRD、硬度仪、万能拉伸试验机等手段,研究了α+β双相镁锂合金Mg-9Li-Zn在不同热处理工艺下的显微组织和力学性能。结果表明:挤压后Mg-9Li-Zn合金中α相沿挤压方向变形;当热处理温度在200℃时,α相发生球化反应,合金的抗拉强度提高;当热处理温度在300℃保温3 h时,合金的抗拉强度降低,试件的断裂形貌为脆性破坏,这是α和β相的穿晶破坏所致。     

不同挤压温度对LA103Z镁锂合金组织与性能的影响

主要研究了不同挤压温度下LA103Z镁锂合金的微观组织和力学性能。结果表明：LA103Z镁锂合金随着挤压温度的升高会发生动态再结晶过程,300℃挤压时,发生了完全的动态再结晶过程,形成等轴晶粒组织,随着挤压温度升高抗拉强度和屈服强度会降低,延伸率增加。260℃挤压的试样抗拉强度最高,300℃挤压的试样强度略低,但延伸率最高。     

热变形粉末冶金Ti-45Al-7Nb-0.3W合金热处理过程的组织演变

对锻造态的粉末冶金Ti-45Al-7Nb-0.3W(摩尔分数,%)合金进行后续热处理,研究热处理时间和热处理温度对合金组织演变的影响,利用扫描电镜及透射电镜对合金显微组织进行观察。结果表明:在1230~1260℃温度区间热处理可消除锻造态合金的少量β相。在该温度区间进行等时热处理时,随着热处理温度的升高,α晶粒和γ晶粒迅速长大,γ相体积分数急剧减小,且α晶粒趋于等轴化。合金在1260℃进行等温热处理时,热处理时间由0.5 h延长至6 h,α晶粒和γ晶粒迅速长大,γ相体积分数降低,继续延长热处理时间,显微组织没有明显的变化。通过计算可知,1260℃下α晶粒尺寸的极限值约为0.54 Dγ/Vγ(Dγ为γ晶粒尺寸;Vγ为γ晶粒体积分数)。     

热加工和后处理对Ti-6Al-4V合金显微组织和拉伸性能的影响

研究了热压缩、热轧制和后续轧制退火处理对Ti-6Al-4V合金显微组织和拉伸性能的影响。热压缩实验在温度800~1075°C和应变速率0.001~1s-1下进行,得到了流变曲线与加工过程参数之间的关系。然后,样品在温度800~1070°C和恒应变速率2s-1下进行2道次热轧制,总变形量为75%。热轧后,样品分别在870°C和920°C下保温热处理2h,随后空冷。在β相区的热轧导致粗大的β相冷却时转变为马氏体相,而在α/β两相区的热轧会导致生成部分球化的α相组织。后续的热轧处理能使在两相区部分球化的α相得以完成球化,然而,在β相区轧制的样品会导致马氏体结构被破坏。拉伸实验表明,随着轧制温度从两相区升高到单相区,合金的强度及伸长率会显著降低。升高热处理温度会降低两相区轧制合金的强度性能,而在β相区轧制合金的强度会得到提高。     

LA103Z镁锂合金锻件超声评价技术

针对镁锂合金锻件检测时存在超声波能量的严重衰减,导致无法实施有效的内部质量检测难题,通过对不同锻造变形量下的LA103Z镁锂合金锻件进行金相观察,分析了不同变形量对材料微观结构造成的影响;同时还分析了不同变形量对超声波衰减系数及材料纵波声速的影响,最后研究了探头晶片尺寸对超声波衰减系数的影响。结果发现,对于LA103Z镁锂合金锻件,锻造变形量越大,镁锂合金α相微观组织越细密;超声衰减系数随锻造变形量增大而减小;材料的超声波纵波声速随锻造变形量增大而增大;随着超声检测探头晶片尺寸增大,超声波衰减系数减小;相同变形量的镁铝合金材料,随着使用的探头频率的提高,材料的声波衰减系数和声速都变大。     

退火对冷轧LA91镁锂合金组织与织构的影响

研究了冷轧及轧后热处理对LA91镁锂合金的组织和性能的影响。结果表明,冷轧态LA91合金经240℃×60 min退火后,合金开始再结晶。经过280℃×60 min退火后,合金的再结晶完全,较细的α-Mg熔断成球状,较粗的α-Mg变为竹节状组织,β相呈等轴状晶粒;冷轧态LA91合金经退火后,其β相随退火过程不同,{001}立方织构的强度先减弱再增强然后保持不变,{112}111织构强度减弱,{111}112织构的强度增强。     

等温热处理工艺参数对Mg-8%Al-1%Si合金半固态显微组织的影响(英文)

采用等温热处理工艺制备具有半固态显微组织的Mg-8%Al-1%Si合金,研究等温热处理工艺参数(等温温度和等温时间)对Mg-8%Al-1%Si合金显微组织的影响。结果表明:通过等温热处理工艺可以得到具有非枝晶组织的Mg-8%Al-1%Si合金。随着等温温度从560°C升高至575°C或等温时间从5min延长至30min,半固态组织中的液相体积分数增加,α-Mg晶粒尺寸变大并且其球化趋势明显。此外,在半固态组织中的共晶Mg2Si相从汉字状转变成为颗粒状。研究等温热处理Mg-8%Al-1%Si合金中的共晶Mg2Si相的形貌转变机制。     

低成本β钛合金热处理后的显微组织变化和力学性能(英文)

研究了时效时间对低成本β(LCB)Ti-6.6Mo-4.5Fe-1.5Al钛合金的显微组织和力学性能的影响,以及显微组织与疲劳断裂裂纹的产生、延伸的联系。延长时效时间有助于二次α相和β晶粒体积分数的增多以及初始α相的部分球化。在500°C下热处理0.5h的合金得到的拉伸强度最大(1565MPa),疲劳极限最高(750MPa);而在500°C下热处理4h的合金得到的拉伸强度最小(1515MPa),疲劳极限最低(625MPa)。在500°C下热处理4h的合金的断裂模式为穿晶断裂,而在500°C下热处理0.5h的合金的断裂模式为穿晶断裂和沿晶断裂的混合。在疲劳样品的外表面形成的裂纹沿β晶界上初始α相延伸。     

WE93合金的组织与性能(英文)

研究不同状态WE93合金的组织与室温力学性能,以及时效态合金在温度200°C,应力100、125和150MPa条件下的蠕变性能。结果表明:WE93合金铸态组织由α-Mg、Mg12(MM)及Mg24Y5相组成,其平均晶粒尺寸为45μm。铸态合金经535°C保温18h均匀化处理后,Mg24Y5相基本完全分解,晶界周围仅残留MM相,晶粒尺寸随着保温时间的延长未见明显长大。挤压态合金较铸态合金具有更好的力学性能,尤其是其延伸率达到12.5%。经过时效处理的挤压态合金的屈服强度及断裂强度最高,分别为315和385MPa,但延伸率降至6.5%。经时效处理后的挤压态合金在200°C,应力100150MPa条件下具有较好的抗蠕变性能,应力指数为2.97,说明在相应的温度及应力条件下晶界滑移为该合金的主要蠕变机制。     

热处理对Mg-2.6Nd-0.6Zn-0.5Zr合金微观组织及晶粒度的影响

采用正交试验法研究了不同热处理对Mg-2.6Nd-0.6Zn-0.5Zr合金微观组织及晶粒度的影响。结果表明:铸态合金主要由镁基体和网状第二相Mg_(12)Nd构成,热处理后合金的晶粒明显长大,由铸态的不规则形状转变为较规则的多边形。通过正交试验法的极差分析得到:随着固溶时间的增加,晶粒尺寸不断增大;随着时效温度或时效时间的增加,晶粒尺寸先减少后增大。热处理参数对晶粒尺寸的影响大小是:固溶时间时效时间时效温度。     

热处理对TC21合金组织形貌演变的影响

研究固溶温度及冷却速率对TC21合金组织演变的影响,采用定量软件对组织特征参数、晶粒大小、α相面积和片层厚度,及初生α相面积和次生α相厚度进行定量表征。结果表明,β相区处理时,随着固溶温度的升高,晶粒尺寸增大,且炉冷(FC)条件下晶粒长大的程度比包覆冷却(BC)的大(FCBC)。两相区热处理时,随着两相区热处理温度的升高(800～850℃),α相的总面积增加;在900～930℃固溶后,包覆冷却条件下,初始次生α相逐渐消失,α相总面积减小,而炉冷后,新的"羽毛"片状α相从β基体中大量析出,α相总面积反而增加。从动力学理论角度分析冷却速率对晶粒尺寸及α相体积分数变化的机制。     

亚固溶热处理对镍基粉末高温合金双重晶粒组织的影响

采用热力学相计算、光学显微镜和场发射扫描电镜等实验方法研究了镍基粉末高温合金进行亚固溶热处理对合金双重晶粒组织的影响。结果表明:合金热处理过程中固溶温度和时间是控制合金晶粒尺寸的重要因素。合金中γ'相的固溶温度为1160℃。锻态合金在固溶热处理前先进行亚固溶热处理,可使锻态组织的晶粒尺寸均匀化,有利于固溶热处理控制晶粒尺寸,得到合适的晶粒度;在合金固溶热处理后再进行亚固溶热处理,晶粒尺寸发生适度的粗化和长大,有利于调整固溶热处理后的晶粒尺寸以改善合金力学性能。     

退火处理对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℃/1h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。     

热处理参数对TA15钛合金静态球化显微组织及动力学的影响

首先对TA15合金进行了变形量分别为60%,75%和90%的轧制,然后在800、850和930℃分别进行了15、30、45和60 min的热处理试验。利用OM、SEM和Image-pro Plus 5.0等手段研究了TA15合金在不同状态下的显微组织和静态球化行为。结果表明:静态球化过程中晶内针状次生α相断裂及球化行为比晶界α相更易于发生;TA15合金静态球化行为的发生对温度敏感,850℃获得球化比例可增加至95%,930℃球化率不变但晶粒长大明显,晶界清晰化。通过JMAK方程对TA15合金的静态球化动力学过程模拟,发现温度、时间对球化率的影响规律为随热处理温度和原始变形量的增加,球化率随热处理时间增加但上升趋势降低。     

Ti-6Al-2.5V-1.5Fe-0.15O合金热变形行为及组织演变

通过对低成本Ti-6Al-2.5V-1.5Fe-0.15O合金热模拟压缩试验,得到了合金在不同高温变形条件下的真应力-应变曲线。结果表明,在β单相区应力-应变曲线呈现动态回复特征,在α+β两相区呈现典型动态再结晶曲线特征。变形组织由α相以及少量的β相构成,层片α相发生球化,随着变形温度升高,球化率降低,再结晶晶粒长大。在低应变速率变形时,流变应力软化机制以α相动态球化为主,高应变速率变形时除了球化外,片状α相周围有细小的再结晶晶粒形成。     

深冷轧制制备纳米6061铝合金的热稳定性评估（英文）

研究深冷轧制时效态纳米6061铝合金在100~500°C下等温热处理过程的晶粒生长。透射电子显微镜观察结果表明经深冷轧制及在130°C时效30 h,合金显微组织中含有61 nm的晶粒和50~150 nm的析出相,以及0.248%的点阵畸变。此外,由于形成细小的强化相和纳米晶粒,合金的拉伸强度达到362 MPa。在100~500°C下进行热稳定研究,结果表明,点阵畸变得到减弱,析出相溶解,晶粒长大。X射线衍射结果表明,当退火温度高于300°C时,Mg2Si相将消失。当退火温度低于200°C时,晶粒长大不明显,力学性能下降也不明显。但在300~500°C时,晶粒长大,析出相溶解和力学性能下降都比较明显。在100~200°C时,晶粒长大的活化能为203.3 k J/mol,在300~500°C时,活化能为166.34 k J/mol。讨论了析出相溶解对铝点阵常数和XRD(111)面峰位位移的影响,也讨论了PLC对应力应变曲线的影响。     

固溶处理对GH4169合金晶粒长大和硬度的影响

研究了GH4169合金在不同固溶温度和保温时间下进行固溶处理时晶粒长大的规律和其对硬度的影响。结果表明:该合金的δ相溶解温度在980～1000 ℃之间,不同固溶处理条件下GH4169合金的晶粒长大具有不同特点,在低于δ相溶解温度热处理时晶粒长大缓慢,当热处理温度高于δ相溶解温度时,晶粒尺寸随热处理温度的升高而快速长大;建立了GH4169合金在1000 ℃以上热处理过程中的晶粒长大动力学模型,晶粒长大的激活能为285.013 kJ/mol;GH4169合金的硬度随固溶温度的升高和保温时间的延长而降低,且合金的晶粒尺寸和硬度值遵循Hall-Petch关系。     

热处理对Ti1300高强钛合金电子束焊接组织和力学性能的影响

对不同原始状态的Ti1300合金电子束焊接样品进行不同的热处理,研究了焊前热处理和焊后热处理工艺对合金焊接样品的组织和力学性能影响。结果表明,焊接前不同热处理对合金焊缝组织和性能影响不大,在焊缝无热处理情况下,焊缝主要由较大尺寸的柱状β晶和亚晶构成,形成的α相极少,并主要分布在稳定晶粒的晶界处,这种组织使得焊缝区的强度和塑性明显低于基体。焊接后无论采取哪种热处理工艺,都无法改变合金焊缝区β晶粒的形态和尺寸,亚晶依然存在。热处理可以调节焊缝区α相的含量、尺寸和形态,但析出的α相的分布总体趋向于在稳定晶界处形成。焊缝区的性能依赖于析出α相的尺寸和数量,当单独在较低温度退火或时效时,焊缝区α相强化效果明显,焊缝强度大于基体,断裂发生在基体。