变形参数对GH4742合金动态再结晶及γ′相的影响

 为了研究不同变形参数对锻态GH4742合金动态再结晶及γ′相的影响,利用单道次等温压缩试验获得了变形温度为1 050～1 150 ℃、变形量为30%～70%、变形速率为0.1 s-1时的真应力-真应变曲线,分析了不同变形参数下真应力-真应变曲线以及峰值应力的变化规律,同时采用SEM、EBSD对不同变形参数下动态再结晶过程中的亚结构以及γ′相进行了精细表征,定量计算了基体内的几何位错密度以及发生动态再结晶的比例,并测试了不同变形参数下基体的硬度。重点探讨了不同变形参数下动态再结晶的形核机制,深入分析了动态再结晶过程中亚结构以及γ′相的演变规律。结果表明,变形温度为1 080 ℃时,基体中存在大量未溶的一次γ′相,小角度晶界比例超过35%,基体发生动态再结晶比例小于35%,主要形核方式为连续动态再结晶。变形温度为1 110 ℃,一次γ′相尺寸减小并发生回溶,小角度晶界比例小于8%,基体发生动态再结晶比例超过75%,主要形核方式为不连续动态再结晶。随着变形量增加,一次γ′相尺寸增大、数量密度降低,小角度晶界比例显著下降,动态再结晶比例明显提高。低温变形时基体硬度随着变形量增加而显著增加,而高温变形时硬度先增加后逐渐趋于不变。GH4742合金变形温度为1 110 ℃时,变形量50%时已完成动态再结晶,组织为等轴的动态再结晶晶粒,基体硬度较低,为357HV,在此变形参数下加工具有良好的热成型性能。     

拉伸试验温度对Ni47Ti44Nb9合金形变特性的影响

研究了不同温度下Ｎｉ（４７）Ｔｉ（４４）Ｎｂ９合金中β－Ｎｂ相粒子的变形特点及合金的应力－应变行为。结果表明，在－９０℃以下，β－Ｎｂ相粒子屈服强度较高，相对Ｔｉ－Ｎｉ基体为硬相，对合金的应力－应变行为影响不大。在－９０℃以上，β－Ｎｂ相粒子为软相，对合金的应力－应变行为有一定影响。不同温度下Ｔｉ－Ｎｉ基体所处的相状态不同是导致应力－应变行为差异的主要原因。     

SP700钛合金热变形行为及组织演变

采用Gleeble3800热模拟试验机对SP700钛合金进行热压缩试验,研究合金在变形温度为800～880℃、应变速率为1～10 s–1、压缩变形量为30%和50%条件下的流变行为及显微组织演变.结果表明,随着变形温度升高和应变速率降低,SP700钛合金热压缩变形的峰值流变应力降低.合金在800℃压缩变形时,流变应力曲线呈明显的动态软化,其显微组织中α片层逐渐破碎球化,部分α片层发生动态再结晶.随变形温度升高,合金压缩真应力–应变曲线呈稳态流变状态.在相同变形温度下,随应变速率和压缩变形量增加,α片层球化程度增加.热变形过程中,平行于压缩轴的α片层在压应力作用下弯曲扭折,片层内取向差不连续存在,并于不连续处存在新α/α界面.垂直于压缩轴的α片层在压应力作用下界面发生起伏,片层内部存在累积取向差.在界面起伏处β相楔入α片层,最终导致α片层的破碎球化.     

对铝—锂合金薄板应变时效的研究

本文主要研究了2091合金薄板在预变形8%和12%,150℃和170℃不同时效时间下的组织和性能.随时效时间延长,时效温度升高,预应变增加,强度增加而塑性下降;时效初期合金主要断裂形式为穿晶断裂,随时效时间延长,沿晶断裂比例增大,这也是塑性下降的主要原因;时效时间延长,温度升高和预应变增加,δ’相析出增多长大,时效后期的s’相也析出增多,成为合金强化的主要原因;时效后期的S’相、共面滑移带和无析出区(PFZ)共同作用使塑性曲线下降平缓.     

预拉伸变形对Al-Cu-Mg合金腐蚀性能的影响

采用表面腐蚀、慢应变速率拉伸(SSRT)实验研究预拉伸变形对Al-Cu-Mg合金腐蚀性能的影响。利用扫描电镜观察分析Al-Cu-Mg合金断口形貌及结构。结果表明,预拉伸变形可显著提高合金位错密度,为H原子的扩散提供更多的通道,因此,在相同腐蚀时间下,3.5%NaCl溶液中T8态Al-Cu-Mg合金的腐蚀速率高于T6态。此外,预拉伸变形可显著增加S相弥散度,使得S相两侧的无沉淀析出带变窄,有效降低了晶界和晶内的电位差,从而降低晶界沉淀相的溶解速度,因此,在同一热处理状态下,Al-Cu-Mg合金在饱和H2S溶液中的应力腐蚀开裂敏感性高于干燥空气中的腐蚀开裂敏感性。同一应变速率下,T8态Al-Cu-Mg合金具有比T6态更好的抗应力腐蚀性能,表明预拉伸变形处理可显著提高合金的抗应力腐蚀性能。     

7085铝合金的高温压缩流变应力及软化行为

对均匀化炉冷态7085铝合金进行高温压缩实验,研究该合金在变形温度为350~450℃、变形速率为0.001~0.1 s 1和应变量为0~0.6条件下的流变应力及软化行为。结果表明:流变应力在变形初期随着应变的增加而迅速增大,出现峰值后逐渐软化进入稳态流变;随着变形温度的升高和应变速率的降低,峰值流变应力降低。采用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦关系描述合金的流变行为。分析和建立了应变量与本构方程参数(激活能、应力指数和结构因子)的关系,研究发现本构方程参数随应变量的增加而减少。合金的流变行为差异与动态回复再结晶和第二相粒子相关。     

Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金高温变形动态再结晶行为

采用热模拟实验研究了变形参数(应变量、变形温度、应变速率)对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金微观变形组织的影响.研究结果表明,在应变量逐渐增加的热压缩变形过程中,一定变形量后开始出现层片弯曲、折曲或破碎,随着应变量的增加,动态再结晶形成的等轴晶粒增多,残余层片团减少.变形温度对钛铝合金的变形组织有着显著影响,提高热变形温度,有利于合金中的动态再结晶以及变形组织的均匀化,降低残余层片团的体积分数.较低的应变速率能促进变形时的动态再结晶,有利于提高变形组织的均匀性.还对γ-TiAl合金动态再结晶新晶粒形成过程进行了讨论.     

高比重W—Ni—Fe合金的变形强化

在三个钨含量的Ｗ－Ｎｉ－Ｆｅ合金变形强化过程中，研究了变形量和力学性能与显微组织之间的关系。试验结果表明：随着钨合金变形量的增加，变形合金的强度和硬度亦增加，当变形量超过１５％后，高钨含量合金的变形强化作用逐渐减小。在变形合金的显微组织中，钨颗粒沿棒料轴向明显拉长，同时解理断裂成为断口的主要形式，并显现出钨合金断面上的滑移带。本文还讨论了变形合金在真空下，最佳调质退火温度和两相钨合金的形变特点、变     

Ti-10V-2Fe-3Al合金热工艺的研究

利用Gleeble-1500热模拟试验机以压缩变形方式研究了Ti-10V-2Fe-3A1合金热变形行为，并研究了经不同变形参数变形后两种热处理制度下微观组织的变化。研究结果表明，合金在B相变点以上或以下的变形时，变形速率和变形温度对合金的流变应力影响不同。在相变点以下变形时，相同应变下变形温度的选择并没有明显影响合金最终的微观组织，合金在变形过程中没有发生动态再结晶。具相同应变时，较高的应变速率比较低的应变速率更容易破碎合金中的初生α相。经过变形和热处理后，同一温度变形的合金在低应变速率下变形时比较高应变速率有较大的晶粒(相变点及以上)和较长的α相(相变点以下)。     

高导电Cu—Zr—Si合金的力学性能

分析了冷变形量、时效温度、时效时间对 Cu-Zr-Si 合金强度、硬度与塑性的影响;考察了拉伸断口形貌特征。实验证明该合金经50%冷变形再时效,抗拉强度可超过400MPa,延伸率不低于10%。     

冷轧对Fe-Mn和Fe-Mn-Al合金组织和性能的影响

本文研究了Fe-Mn和Fe-Mn-Al合金的冷轧强化和应变诱导马氏体相变规律.定量地测定了合金经过不同冷轧变形后的相体积和力学性能.实验结果表明,在15～30％Mn范围内的Fe-Mn合金中,增加Mn含量可抑制α-马氏体相变.进一步添加Al含量又可以抑制ε-马氏体相变,从而在一定的合金成分下得到了冷轧后仍然具有稳定奥氏体组织的铁锰铝合金.     

Ti 465Al 25V 10Cr 03Ni合金高温变形动态再结晶行为

 采用热模拟实验研究了变形参数(应变量、变形温度、应变速率)对Ti 465Al 25V 10Cr 03Ni合金微观变形组织的影响。研究结果表明,在应变量逐渐增加的热压缩变形过程中,一定变形量后开始出现层片弯曲、折曲或破碎,随着应变量的增加,动态再结晶形成的等轴晶粒增多,残余层片团减少。变形温度对钛铝合金的变形组织有着显著影响,提高热变形温度,有利于合金中的动态再结晶以及变形组织的均匀化,降低残余层片团的体积分数。较低的应变速率能促进变形时的动态再结晶,有利于提高变形组织的均匀性。还对γ TiAl合金动态再结晶新晶粒形成过程进行了讨论。     

轧制塑性变形对W-Cu复合材料组织性能影响

对不同Cu含量[20%～50%(质量分数)]的热挤压后的W-Cu合金坯料进行轧制,通过对比得出最佳轧制工艺参数,并制备出微观组织均匀、致密度高、性能优异的W-Cu合金板材。结果表明:轧制力随着道次轧下量的增加而逐渐增大,并且当一次轧下量超过60%时,轧制力急剧增加;随着轧制变形量的增加,Cu相发生变形,W相形状基本不发生变化,但W相有细化的趋势;轧制变形能在保持W-Cu合金热挤压后高组织均匀性、高致密度、高性能的基础上获得薄板甚至是箔材。     

母相预变形对马氏体相变及其形态的影响

通过对ＦｅＮｉＣ系合金母相的室温预变形处理，考察了不同母相预变形量对随后冷却的马氏体形态及亚结构、相交点Ｍｓ等的影响，说明母相的屈眼强度和结构状态是影响马氏体形态及其转化的重要因素，决定着马氏体相变形状应变的协调方式：母相塑性协调或马氏作变体间的自协调。     

具有马氏体组织的TC11合金两相区变形的组织机制及工艺优化

采用等温压缩实验研究了具有马氏体组织的TC11合金在两相区的变形行为及微观组织演变规律。等温压缩实验在Gleeble3500热模拟实验机上进行,其中变形温度为920～980℃,应变速率为0.1～10s-1,变形量为70%。基于动态材料模型(DMM),建立了具有马氏体组织的TC11合金两相区变形的热加工图。在低温(<940℃)区和高温(>960℃)高应变速率(>1s-1)区域存在失稳现象,主要表现为低温时的表面开裂和高应变速率区的绝热剪切带;在塑性加工安全区域,分别对应着片层扭折和片层球化的组织机制,其中变形量70%时应变速率敏感因子在980℃,0.1s-1时取得峰值为0.73,此时可得到完全球化的细晶组织(等轴α尺寸约为0.7μm)。具有马氏体组织的TC11合金两相区变形时,为避免缺陷并得到细的等轴组织,合适的加工工艺为温度:950～980℃,应变速率0.1～1s-1。     

GH698合金热加工工艺的研究

通过对GH698合金不同加热温度、不同变形量下组织和性能的研究,确定合金的热加工工艺参数.试验结果表明合金在1000～1200℃具有良好的热加工塑性;加热温度不宜超过1150℃,停锻温度在1000℃左右,变形量应控制在30%～70%为宜,最终得到ASTM 4级左右晶粒组织、综合性能良好的GH698合金锻件.     

超高强度弹簧钢冷变形性能及其仿真模拟

摘要：针对60Si2CrVAT超高强度弹簧钢实际冷卷成形工况，采用准静态拉伸试验和不同微观表征手段研究了经Q&T (Quenching&Tempering)和Q-I-Q-T(Quenching-Isthothermal Quenching-Tempering)工艺热处理后试验钢的组织形貌及冷变形前后力学性能的差异，并利用Deform-3D有限元数值模拟软件分析了2种工艺参数下的弹簧钢在冷卷成形过程中的应力、应变等场量参数的变化特征，预测了其冷卷成形过程中的断裂损伤概率。结果表明，Q-I-Q-T工艺复相组织弹簧钢的塑性更好，冷变形后的断面收缩率和伸长率比Q&T工艺马氏体中温回火组织弹簧钢分别高出了65%和66%。模拟结果显示，不同组织状态下的超高强度弹簧钢在卷制过程中的等效应力和等效应变分布规律近似，但Q-I-Q-T工艺复相组织弹簧钢在卷制过程中产生的等效应力和等效应变值更小，产生断裂的概率更低。     

应变对两相区固溶处理Ti-55531合金室温压缩变形机制的影响

使用Gleeble3800热模拟试验机和6.3MN锻造模拟试验机对两相区固溶处理Ti-55531合金进行室温压缩变形实验,运用SEM、XRD和TEM分析变形组织,研究应变对两相区固溶处理Ti-55531合金室温压缩变形机制的影响。结果表明,两相区固溶处理Ti-55531合金组织由初生α_p相和残余β_r相组成,α_p相的硬度低于β_r相;当室温压缩工程应变量为8%～10%时,合金位错主要集中于α_p相中;随着应变的增加,α_p相中的位错密度增大,当工程应变量增大到20%时,大量位错在α_p相与β_r相的相界面处聚集,α_p相内形成严重的位错塞积和位错缠结,β_r相中滑移系开动的数量也逐渐增多;当工程应变量增大到30%时,β_r相中也出现了位错塞积和位错缠结;应变量继续增大,当工程应变量增大到60%时,等轴的初生α_p相沿变形方向被拉长,同时α_p相和β_r相中均出现大量位错胞。     

NiCoMnSn高温形状记忆合金的马氏体相变与显微组织

采用差示扫描量热分析(DSC)、光学显微镜、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)、压缩试验和物性测量系统(PPMS),系统研究了Ni50-xCoxMn41Sn9(x=0,1,3,5,7,9,10,12,14)合金的马氏体相变、微观结构、相组成、力学性能和磁性能。结果表明,Co含量≥10%时,Ni50-xCoxMn41Sn9合金中析出多呈枝节状的第二相。第二相为富Co贫Sn相,属于面心立方结构,多在晶界上析出,其体积分数随Co含量的增加而增多,热处理不能消除第二相。Co的加入不改变合金的相变顺序,即所有成分合金均发生一步马氏体相变和逆相变,但会导致相变温度下降,当Co含量由0增加到10%(原子分数),马氏体相变开始温度(Ms)从196.9℃降低到144.8℃,这是因为Co取代Ni使得合金基体的价电子浓度下降导致的。Co加入NiMnSn后,提高了合金的力学性能,特别是当合金中存在第二相时,合金的断裂强度和断裂应变量呈现跳跃性增长,两者分别提高了600 MPa和7%,主要原因是晶粒细化。磁学测试结果表明,随着Co含量的增加,合金磁性有所增强,室温下Co含量为12%的合金表现出典型的铁磁性特征,饱和磁化强度高达118 A·m2·kg-1。     

700℃超超临界锅炉材料GH4700合金热压缩行为

利用变形温度为1120~1210℃、应变速率为0.1~20 s-1以及变形量为15%~60%的等温热压缩实验研究了GH4700合金的热变形行为.通过对低温和高应变速率条件下的形变热效应进行修正,得到准确的流变曲线,推导出描述峰值应力与温度和应变速率等变形参数的本构方程,并得到GH4700合金热变形表观激活能为322 kJ.组织分析表明,动态再结晶是热变形过程中最主要的软化方式,再结晶形核方式为应变诱发晶界迁移,变形温度升高和应变速率增大均有利于再结晶形核.再结晶发展阶段,随着变形量的增大和变形温度的升高,动态再结晶比例增加,在应变速率-温度坐标中,再结晶比例等值线呈反"C"形式.采用分段函数描述了不同应变速率下GH4700合金动态再结晶晶粒尺寸与变形参数的关系.