铸造Mg-Y合金在ECAP过程中显微组织和力学性能的演化

以铸造Mg-xY(x=0,1,5wt％)合金为研究对象,研究了其在等径角挤压(ECAP)过程中显微组织和力学性能的变化.结果表明:Y元素的添加和道次的增加大幅度细化了Mg-Y合金组织,ECAP中晶粒细化伴随着硬度上升.Mg-5Y合金经过4道次ECAP后平均晶粒尺寸为10.0 μm,与铸造Mg-5Y合金相比,抗拉强度提高...     

Al-5Ti-1B晶粒细化剂对V-Al氢分离合金显微组织和硬度的影响

在纯V中分别添加质量分数5%的Al和5%Al-5Ti-1B(ATB)中间合金(晶粒细化剂)电弧熔炼形成V-5Al和V-5ATB合金铸锭。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和显微硬度仪等测试手段分析晶粒细化前后V-Al合金的显微组织和硬度变化。结果表明:V-5ATB合金组织中析出长针状第二相TiB使晶粒尺寸明显减小,相比V-5Al合金,V-5ATB合金由于固溶、细晶和硬质TiB第二相等强化效应导致硬度提高。     

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。     

退火工艺对ECAP工业纯钛显微硬度的影响

对TA2工业纯钛进行2道次等径弯曲通道变形(ECAP),对变形后试样进行不同温度及不同保温时间的退火,并分别测量了显微硬度,并分析了400 ℃退火1、2、4、8 h试样横截面的显微硬度分布。结果表明：经过ECAP变形后,材料硬度增加显著;退火后,随着退火温度的升高,硬度逐渐降低;保温时间越长,硬度缓慢降低;600 ℃退火8 h后试样的硬度为1592 MPa,与初始工业纯钛硬度基本相同。另外,随着保温时间的增加,试样横截面硬度分布趋于均匀。     

电脉冲处理对铜锡合金凝固组织的影响

对处于熔点以上的铜锡合金施加300 V电脉冲30 s,研究了电脉冲处理对铜锡合金凝固组织的影响,并对电脉冲改善金属液凝固组织的作用机理进行了讨论。结果表明,电脉冲处理后铜锡合金的铸态组织得到明显的改善,晶粒细化、偏析减小、组织更均匀,从而可使材料的力学性能提高。     

ECAP对碳纳米管/AZ31复合材料显微组织的影响

采用碳纳米管孕育块铸造法制备了碳纳米管/AZ31镁基复合材料,并对其进行了等径角挤压实验.利用光学金相显微镜对它的显微组织进行了观察和分析,研究了等径角挤压变形工艺对复合材料显微组织的影响规律.结果表明:等径角挤压工艺可明显细化复合材料的晶粒组织;随着变形道次的增加,复合材料平均晶粒尺寸不断得到细化,组织更加均匀.     

热处理对Mg-Zn-Y合金显微组织和显微硬度的影响

本文采用铜模铸造方法制备出的Mg-Zn-Y合金,对所制试样进行两种不同工艺的热处理,并研究热处理对该合金的微观组织和显微硬度的影响。研究发现T6（420℃×24h＋150℃）态和高温退火（550℃×2h）态的合金晶粒中分散着一些小的颗粒相,T6态的絮状组织发生分离、显微硬度降低,而高温退火态合金的显微硬度却有一定程度的升高。     

时效处理对快速凝固Cu—Cr合金显微组织和显微硬度的影响

对Cu-3.17Cr（质量分数,％）合金进行旋淬法快速凝固,对快凝合金条带铸态和时效后的显微组织与显微硬度进行了观察与测定。发现其急冷态组织中,有少量大的铬颗粒均匀分布在整个条带上,并得出这些大颗粒的凝固模式。当时效温度不大于500℃时,合金的显微硬度随时效温度升高明显地增加,并可证明此时共格强化起主要作用;当时效温度超过600℃时,显微硬度急剧下降,发生了过时效。     

合金元素对碳化物显微硬度的影响

本文根据实验结果,从理论上讨论了合金元素对碳化物显微硬度影响的规律性。     

快速凝固二元Al—Cr合金的退火组织及显微硬度

研究了快速凝固Ａｌ－Ｃｒ合金的微观组织及显微硬度，确定了α－Ａｌ过饱和固溶体在退火过程中沉淀析出相为θ－Ａｌ７Ｃｒ，析出开始温度取决于过饱和度和沉淀位置。     

Microstructure evolution and low temperature superplasticity of ZK40 magnesium alloy subjected to ECAP

Microstructure evolution and superplastic behaviors of ZK40 magnesium alloy were investigated in the temperature range of 473–623 K. Transmission electron microscopy (TEM) was used to study the microstructure changes. After the alloy had been processed by equal channel angular pressing (ECAP) for one pass through the die, significant twinning was found to have occurred, and the mean grain size was 5.6 μm. Finer grains were obtained after multi-pass ECAP, and the average grain size of the alloy ECAPed for three passes was as low as 0.8 μm; this alloy exhibited low temperature superplasticity at 473–523 K, and the elongations obtained at the initial strain rate of 1×10⁻³ s⁻¹ were 260% at 473 K and 612% at 523 K. Corresponding values for the ZK40 alloy processed by ECAP for only one pass were 124% at 473 K and 212% at 523 K. Poor superplastic behavior of the ZK40 alloy processed by ECAP for only one pass was related to the longrange stresses associated with the non-equilibrium grain boundaries within the coarse grains. The incompatibility between the fine grains and the coarse grains was thought to be unfavorable to the improvement of superplascity. This article is based on a presentation in “The 7th Korea-China Workshop on Advanced Materials” organized by the Korea-China Advanced Materials Cooperation Center and the China-Korea Advanced Materials Cooperation Center, held at Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju Island, Korea on August 24–27, 2003.     

等通道挤压后镁合金的微观结构研究

对Mg-6Zn-IGd-0．6Zr合金在预热温度为350、400、450℃下进行了2、4、6道次的挤压。采用光学显锻镜和透射电子显微镜分析了试样ECAP变形前后的显微组织变化，采用显维硬度计对Mg-6Zn-1Gd-0．6Zr合金ECAP变形前后进行了硬度测试，采用X-射线分析法分析了ECAP变形过程中晶面的转动。结果表明：ECAP不仅能够将晶粒细化到纳米级，而且能够提高材料的硬度；Mg-6Zn-IGd-0．6Zr合金ECAP变形后晶粒内部出现高密度位错．促进动态再结晶，对细化晶粒起着重要的作用。     

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。     

冷却速度对Cu-Cr合金组织和性能的影响

通过对气体雾化法制备的不同粒径的Cu-12.5Cr粉末的冷却速度进行了理论计算,分别采用金相、显微硬度计、X射线衍射研究了不同冷却速度对样品中Cr存在的形貌、分布以及对硬度、点阵常数等性能的影响。结果表明,当冷却速度由104K/s增大到105K/s时,Cu-12.5Cr粉末的硬度增大约1倍。当冷却速度由104K/s增大到106K/s,Cu的晶粒不断变小,但Cr的晶粒先变小后增大。     

Experimental and numerical investigation on pure aluminum by ECAP

The equal channel angular pressing(ECAP) experiments were carried out with industrial pure aluminum and an in-house mould. The comparison of material grain size before and after ECAP was performed by applying the technique of electron back scattered diffraction(EBSD). The results show that the grains in the material after ECAP are refined and the yield stress and ultimate strength are increased. In order to investigate the deformation mechanism during ECAP and the reason for driving grain size refinement, three-dimensional numerical simulations of the ECAP process were carried out. Based on the Lode parameter analysis, the deformation of the material sample is found very complicated, not just pure shear during extrusion through the angular channel. The simulation confirms that a strong strain gradient in the sample material is imposed by the ECAP.     

V含量对等原子比NiTi形状记忆合金微观组织、相变行为和显微硬度的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪和显微硬度计等测试手段,研究了V含量对等原子比NiTi形状记忆合金微观组织、相变行为和显微硬度的影响规律。结果表明：当V含量为0.5at%时,具有等轴晶组织的NiTiV形状记忆合金包含B19'' 和 Ti₂Ni相;当V 含量大于0.5at%时,NiTiV形状记忆合金形成B19''相、Ti₂Ni相和V的富集相,并且随着V含量增加,V的富集相越来越多聚集于晶界。进一步分析表明,Ni_49.75Ti_49.75V_0.5和Ni_49.25Ti_49.25V_1.5 形状记忆合金发生了B2?B19''的一级相变,而Ni_48.75Ti_48.75V_2.5和Ni_48.25Ti_48.25V_3.5形状记忆合金发生了B2?R?B19''的二级相变,尽管降温过程中同时发生了部分的R相变与B19''马氏体相变。随着V含量增加,相变温度随着V含量增加逐渐降低,其主要原因是Ni/Ti比例的增加。此外,随着V含量增加,合金的显微硬度值呈现先降低然后几乎保持不变的变化规律。     

热型连铸Cu-Cr合金铸态下的组织与性能

用热型连铸法制备过共晶Cu-Cr合金线．探讨了其在铸态下的微观组织形态、力学性能和导电性能。结果表明：随着含Cr量的增加，Cu-Cr合金的抗拉强度增加，拉铸速度增加，Cu-Cr合金的导电性增加。     

定向凝固速度对Cu-Cr合金组织形貌的影响

在高梯度定向凝固装置上制备Cu-1.0%Cr(质量分数)合金,用金相显微镜、扫描电镜进行微观组织的观察,研究定向凝固速度对Cu-Cr合金微观组织形貌的影响.研究结果表明,Cu-1.0%Cr合金定向凝固组织形貌为:初生α相和(α β)共晶组织相间生长,宏观上沿凝固方向呈纤维状排列;随着凝固速度的提高,凝固组织随着凝固界面形态的演化,出现胞晶组织→粗树枝晶组织→细树枝晶组织的一系列的形貌变化.     

等通道挤压Mg2Si增强ZK60镁合金的显微组织及力学性能

研究等通道挤压(ECAP)对ZK60+2Si镁合金显微组织、室温力学性能和高温抗蠕变性能的影响。结果表明,合金铸态组织主要由-Mg基体、Mg2Si相和MgZn相组成,等通道挤压可显著碎化原粗大汉字状Mg2Si相并使其趋于弥散分布,同时基体组织也得到细化。挤压4道次后,合金的室温抗拉强度由154.8MPa增加到270MPa,伸长率由4.5%增加到17.5%。挤压6道次后,合金的伸长率进一步增加到21%,而抗拉强度却下降至261MPa;合金的高温蠕变寿命由铸态20h延长到203h,稳态蠕变速率下降了约1个数量级,这主要是因为细小颗粒状MgSi相有效阻止了晶界滑移。     

退火处理对超细晶Cu-Cr合金组织和性能的影响

对Cu-0．4Cr合金进行ECAP（等通道转角挤压）8道次的挤压，得到晶粒尺寸为500nm的等轴晶组织，然后在电阻炉内进行退火试验，通过对ECAP细晶的铜铬合金在473～873K退火1h，分析合金的组织和性能，研究该合金的硬度和导电性能。研究发现，弥散的Cr可以有效地阻止合金的晶粒长大；723K退火后，Cu-0．4Cr合金的电导率和硬度分别可达80．3％IACS和210．9HV，并有较好的综合性能。