TC11钛合金热变形组织演变规律研究

在不同温度下对TC11钛合金进行了压缩实验,采用金相显微镜观察了其变形后的显微组织,并利用扫描电子显微镜对其不同变形程度变形后的显微组织进行了观察。结果发现,在较低温度下变形时在晶界处发生了动态再结晶组织,在1000℃时显微组织以动态再结晶晶粒为主,当温度达到1050℃时合金组织中再结晶晶粒相互长大,呈等轴状。     

AZ31镁合金热变形时的显微组织与断口分析

在不同温度下对AZ31镁合金薄板进行了单向拉伸实验,采用金相显微镜观察了其拉伸变形后的显微组织,并利用扫描电镜对不同温度下的拉伸断口进行了观察.结果发现,在变形过程中发生了动态再结晶.随变形温度的升高,显微组织中再结晶晶粒增多,当温度为250℃时显微组织以动态再结晶晶粒为主,且晶粒细小均匀,而当温度高于250℃后,晶粒长大.断口分析表明:250℃左右变形时,合金进入多系滑移阶段,滑移变得容易,断口呈韧性断裂.因此,认为250℃左右是AZ31镁合金薄板进行塑性成形的最佳温度.     

高Nb-Ti新能源汽车用无取向硅钢热轧过程的再结晶行为

利用蔡司显微镜和Nano Measurer金相分析软件,研究了不同加热温度下新能源汽车用高Nb-Ti无取向硅钢显微组织的演变规律,并利用ICP-MS对不同加热温度下Nb、Ti的固溶量进行检测分析;然后采用热模拟方法研究了热轧过程中试验钢的再结晶行为。结果表明:随着加热温度升高,试验钢的晶粒尺寸增加明显,而Nb、Ti的固溶量仅略有增加。当加热温度为1230 ℃、变形温度分别为1100、1050、1000 ℃时,在应变速率0.1 s^-1、变形量30%和应变速率1 s^-1、变形量80%的条件下单道次压缩后的试验钢均未发生动态再结晶行为,而在应变速率为1 s^-1、变形量为40%的条件下,在1100 ℃及1050 ℃单道次压缩后再保温30 s以上时有静态再结晶行为发生,显微组织大部分为等轴晶粒,但是在1000 ℃变形单道次压缩后再保温50 s的显微组织仍以未再结晶的长条晶粒为主。     

轧制及退火处理对铸轧态AZ31镁合金组织的影响

利用金相显微镜、SEM及TEM对铸轧态AZ31镁合金在不同轧制及退火状态下的显微组织进行了研究.结果表明:铸轧态AZ31合金在420℃进行轧制变形时,合金以动态再结晶为主,且随着轧制变形量的增加.等轴再结晶晶粒尺寸逐渐变小.变形量为40%时.析出相得到破碎,晶界也变得更加清晰,此外,局部区域还出现了等轴再结晶晶粒;当变形量增大到90%时,合金以细小的等轴再结晶晶粒为主,晶粒尺寸约为10μm,且TEM观察可知合金基体内分布有较多细小的析出相,部分粗大再结晶晶粒边界附近还分布有一些由于动态再结晶而形成的细小晶粒.铸轧态AZ31合金在420℃轧制变形90%后再进行不同温度的退火,可知随温度升高再结晶晶粒长大明显,到450℃退火时,晶粒长大到20～30μm,对此退火样进行300℃温轧,基体内出现大量的孪晶和亚晶组织.     

镍钛形状记忆合金在热压缩变形下的动态回复和动态再结晶

通过获得镍钛形状记忆合金在应变速率(0.001～1 s-1)和变形温度(600～1000℃)下的压缩真实应力—应变曲线,研究镍钛形状记忆合金在热变形下的力学行为.通过显微组织演变研究镍钛形状记忆合金的动态回复和动态再结晶,获得应变速率、变形温度和变形程度对镍钛形状记忆合金的动态回复和动态再结晶的影响规律.镍钛形状记忆合金在600℃和700℃下,动态回复和动态再结晶共存,但在其他温度下表现出完全动态再结晶.增加变形温度或降低应变速率,导致较大的等轴晶粒.变形程度对镍钛形状记忆合金的动态再结晶具有重要的影响.在镍钛形状记忆合金的动态再结晶中存在临界变形程度,当大于临界变形程度时,较大的变形程度有助于获得细小的等轴再结晶晶粒.     

双道次热变形工艺参数对TB8钛合金显微组织的影响

在热模拟机上对TB8钛合金进行了不同变形参数的双道次热模拟试验,研究了双道次热变形参数中温度和应变速率对显微组织的影响。结果表明,在单相区845℃时,显微组织表现为发生明显的动态再结晶后的等轴晶组织,变形后的组织晶粒度等级较高,晶粒明显细化。随着应变速率增大,再结晶含量降低并伴随有破碎的β晶界。两相区805℃变形后组织呈现出变形不均匀性,伴随有大量破碎的α相并且均匀度较差。随着应变速率增大,显微组织变化不明显,依然出现带状组织。跨相区热变形后的显微组织既呈现出动态再结晶后的等轴晶组织,又呈现出发生动态回复后的带状组织。温度较应变速率对带状组织的产生更为敏感。     

高铌Ti—Al合金变形温度和显微组织关系

经多次熔炼过的Ti—44A1—11Nb合金锭,在1000—1500℃不同温度下退火24小时,得到具有不同显微组织的样品,每种组织的样品均进行室温和1000～1300℃高温压缩试验,找出显微组织与变形温度的关系.结果表明,1000℃和1100℃退火后,合金没有再结晶,显微组织基本上与铸态组织相同,不过γ相晶粒更多,而a_2相较少.1200℃退火后,得到明显的γ晶粒加     

不同热变形条件下310S奥氏体不锈钢动态再结晶行为研究

利用显微组织观察和显微硬度测试两种方法研究了热压缩试验后的310S奥氏体不锈钢动态再结晶行为,热压缩试验在Gleeble-3800热模拟试验机上进行,应变速率采用0.1s-1和1s-1、变形温度在900~1150℃之间。研究结果表明,随着变形温度的升高,310S奥氏体不锈钢的变形抗力降低。在应变速率为0.1s-1时,其完全动态再结晶的变形温度为1000℃;应变速率升高至1s-1时,其完全动态再结晶的变形温度升高至1100℃,高的应变速率可以细化再结晶晶粒。     

AZ31镁合金高温热压缩变形特性

在应变速率为0.005～5 s-1、变形温度为250～450℃条件下,在Gleeble-1500热模拟机上对AZ31镁合金的高温热压缩变形特性进行了研究.结果表明:材料流变应力行为和显微组织强烈受到变形温度的影响;变形温度低于350℃时,流变应力呈现幂指数关系;变形温度高于350℃时,流变应力呈现指数关系;变形过程中发生了动态再结晶且晶粒平均尺寸随变形参数的不同而改变,其自然对数与Zener-Hollomon(Z)参数的自然对数成线性关系;材料动态再结晶机制受变形机制的影响,随温度的不同而改变;低温下基面滑移和机械孪晶协调变形导致动态再结晶晶粒的产生;中温时Friedel-Escaig机理下位错的交滑移控制动态再结晶形核;高温时位错攀移控制整个动态再结晶过程.在本实验下,材料的最佳工艺条件是:变形温度350～400℃,应变速率为0.5～5 s-1.     

铸态30Mn钢热变形过程中的动态再结晶行为

基于铸辗复合成形工艺,研究了铸态30Mn钢在变形温度为950~1150℃,应变速率为0.1、0.5和1 s-1时的热压缩变形中的动态再结晶行为。结果表明,在不同应变速率条件下,当形变温度高于1000℃时,所有试样都能发生动态再结晶。铸态30Mn钢动态再结晶激活能为305.83 k J/mol;临界应变与峰值应变的比值为0.57,临界应力与峰值应力的比值为0.90;分别建立了动态再结晶体积分数和平均晶粒尺寸模型;分析了不同变形条件的显微组织。     

直接挤压ZM21镁合金的组织细化和力学性能

对铸态ZM21镁合金在不同温度（200,250,300和350℃）与不同挤压比（4：1,9：1,16：1）下进行挤压。借助光学显微镜、X射线衍射仪（XRD）和拉伸试验来研究挤压参数（温度和挤压比）的影响。挤压钛合金的光学显微组织呈现出不同阶段的再结晶组织,从部分到完全再结晶,进而影响到合金的力学性能。较高的挤压温度会导致生成粗大的晶粒,然而,较高的挤压比导致细小的晶粒。在250℃、挤压比9：1下挤压后,合金的极限拉伸强度从160MPa增加到316MPa。     

热机械加工对EW75镁合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等手段,研究了恒温多向锻造工艺对EW75镁合金显微组织和力学性能的影响,并分析了动态再结晶机制。结果表明,500和470℃锻造态EW75镁合金薄板都发生了动态再结晶,而440和410℃锻造态EW75镁合金薄板中可见大量细小颗粒状析出相,未见明显动态再结晶组织,且在平行于锻压方向上,可见原始晶粒形貌以及颗粒状析出相,而在垂直于锻压方向上,可见明显加工变形流线。470℃锻造态EW75镁合金薄板发生了完全动态再结晶,平均晶粒尺寸约为15μm,且合金中动态再结晶晶粒大部分为大角度晶界。经过锻造处理后的EW75镁合金薄板的强塑性相较于固溶态均有明显提升,随着锻造温度的降低,EW75镁合金薄板的抗拉强度和规定塑性延伸强度都呈现逐渐上升的趋势,而断后伸长率则表现为先增加后减小的特征。在470℃锻造时,EW75镁合金薄板具有最好的塑性,这主要与完全再结晶协调塑性变形以及较大的晶粒间取向差有助于晶面滑移有关。     

微合金元素Nb对高碳合金钢动态再结晶行为的影响

为研究微合金元素Nb对高碳合金钢动态再结晶行为的影响,利用Gleeble-3500热模拟试验机进行单道次压缩试验,测定了高碳合金钢在变形温度为950~1150 ℃、应变速率为0.01~5 s^-1的流变应力曲线,利用Zeiss光学显微镜观察了奥氏体动态再结晶晶粒形态,通过回归计算获得了相应的再结晶激活能,建立了热变形方程。结果表明:较高的变形温度和较低的应变速率有利于含铌高碳合金钢发生动态再结晶;含铌高碳合金钢的动态再结晶晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大,当变形温度为1050 ℃时,含铌高碳合金钢已大量出现动态再结晶晶粒;0.040%铌加入到高碳合金钢中,在应变速率为0.1 s^-1,变形温度为1150 ℃时推迟了钢的动态再结晶开始时间约2.23 s,动态再结晶形变激活能增加了52.26 kJ/mol。     

轧制温度与变形量对TB2钛合金微观组织和力学性能的影响

通过X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、硬度计以及万能拉伸试验机等研究了不同轧制温度及变形量对TB2钛合金显微组织、相结构以及力学性能的影响。结果表明,在600℃轧制处理后,TB2钛合金由β相和α相组成。同一轧制温度下,随着变形量的增加,晶粒被明显拉长,基体中的β晶粒部分破碎,并在晶界处出现大量再结晶晶粒。当轧制温度为600℃,变形量为60%时,合金的抗拉强度最大,可达到1360 MPa,伸长率为5.7%;而当轧制温度为600℃,变形量为40%时,合金的抗拉强度最大,可达到1270 MPa,伸长率为10.9%,综合力学性能较好。     

工艺参数组合对TA7钛合金拉伸性能的影响

通过对TA7钛合金拟水平正交实验和对室温拉伸性能检测结果的方差分析,获得了具有较好性能匹配的变形工艺参数组合:即坯料加热温度1040℃,应变速率0.05s-1,变形量50％.金相观察及断口形貌的研究表明,TA7钛合金在高于相变点温度始锻易获得尺寸稍大的初生α和尺寸小的再结晶α混合的双套组织,这种组织在拉伸过程中α颗粒易在原子密排面被拉脱.     

铸态TB6钛合金β热变形中的动态再结晶行为

利用Thermecmaster-Z型热模拟试验机在β相区对铸态TB6钛合金进行了热压缩试验,并对其动态再结晶行为进行了研究。结果表明,合金在β热变形过程中主要存在两类形核位置:原始β晶界附近及β晶粒内部,相应地存在两类动态再结晶机制:不连续动态再结晶和连续动态再结晶。在较高应变速率(≥0.01s-1)时,以不连续动态再结晶机制为主,但动态再结晶发生的程度较低,不能通过此机制使组织获得明显细化;在低应变速率(≤0.001s-1)和高变形温度(≥950℃)时,以连续动态再结晶机制为主。此时,合金动态再结晶晶粒直接由亚晶转变而成,组织均匀、细小。     

Hot Deformation and Subsequent Annealing on the Microstructure and Hardness of an Al0.3CoCrFeNi High-entropy Alloy

The influence of simple thermomechanical processing such as hot deformation and heat treatment on the microstructure and hardness of an Al0.3CoCrFeNi high-entropy alloy has been investigated.Results show that the relatively high deformation temperature can induce discontinuous dynamic recrystallization with fine grains initially nucleating at the elongated grain boundaries.The transition from partial recrystallization to fully recrystallization,as well as the precipitation behavior after annealing,has been described in detail.Both bcc precipitation and completely recrystallized grains can be observed after annealing at 1000 ℃.Based on detailed microstructure analysis,the decrease in hardness value is shown to be related to both dynamic recrystallization and dynamic recovery which lead to softening.     

热变形参数对新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金微观组织的影响

采用Gleeble-1500D热力模拟试验机进行新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金的热压缩实验,变形程度为10%～80%,变形温度为300℃～450℃,应变速率为0.001s-1～10s-1。利用光学显微镜(OM)和透射显微镜(TEM)观察合金在不同压缩条件下的组织形貌特征,分析了热变形参数对微观组织的影响。研究结果表明,试验温度范围内,变形程度达到50%以上时,试样呈锻态变形组织,且变形程度的增大,有利于动态再结晶的进行;随着变形温度的升高和应变速率的减小,位错密度减小,亚晶粒尺寸增大。新型Al-Zn-Mg-Cu合金热压缩变形过程中主要的软化机制为动态回复和动态再结晶,当应变速率为0.01s-1、变形温度为300℃～400℃时,主要发生动态回复;当变形温度为450℃、应变速率在0.001s-1～10s-1范围内时,其变形以动态再结晶为主。     

Fe-14Co-10Ni合金的高温塑性变形及热加工图

利用Gleeble-3500热力模拟试验机,在温度为850～1150℃,应变速率为0.1～10s~(-1)的条件下,对具有高强韧性的Fe-14Co-10Ni基合金(16CoNi)在高温塑性变形过程中的动态再结晶行为及其热加工图进行了研究.试验结果表明,16CoNi合金的具有较高的动态再结晶温度,完全动态再结晶晶粒的平均尺寸随着Zener-Hollomon参数的增加而减小,并得到了动态再结晶晶粒尺寸与Z参数之间的定量关系.基于动态材料模型建立了16CoNi合金的热加工图(Processing Maps),当以0.1s~(-1)的应变速率,在1050℃变形时,合金的能量消耗效率达到最大值34%.