变形参数对FGH96合金热机械处理组织与性能的影响

利用Gleeble热模拟试验机对FGH96合金进行了等温压缩试验,获得了变形温度为1020～1110℃、应变速率为0.001～1 s-1范围内合金的流变应力数据,结合本构方程回归分析方法,计算不同变形条件下的Zener-Hollomon(Z)参数值;选取典型的Z参数条件,系统分析Z参数对FGH96合金热机械处理(热压缩...     

镁锂合金热处理温度对α/β相转变及晶粒尺寸的影响

LA103Z镁锂合金由于其优异的性能,目前已成为具有发展前景的航空航天轻量化材料。为了探究热处理温度对双相LA103Z镁锂合金性能的影响,本文对锻造态LA103Z镁锂合金进行了不同温度的热处理实验,然后对原始合金与不同温度热处理实验的试样进行显微组织宏观比较和定量分析。研究结果表明:在热处理过程中,α相发生了面积长大和形状球化,而β相晶粒尺寸逐渐均匀化,并有一定程度的长大,同时α相与β相发生相转变。其中在150~200 °C时,β相晶粒逐渐变为等轴状,α相面积变大并且相占比增加,合金均质化并强度增加;而在250 °C时,β相晶粒尺寸增长趋势较快,出现粗大的趋势,而α相由于脱锂现象占比增大,面积有减小并形状有球化的趋势,导致合金塑性下降。因此,热处理温度在200 °C时,LA103Z镁锂合金的综合性能最好。     

Z相的电子衍射分析

一、前言在某些不锈钢和高温合金中发现一种三元的复杂氮化物Z相,其化学式是CrNbN,具有四方点阵。但是对其点阵常数有的认为α=6.784■,或4.283■,有的认为α=3.037■。我们得到的FeNiCrWMoNb合金晶界Z相的电子衍射花样,需对P.Ettmayer所给出的Z相的单胞进行修正后才能得到解释。根据P.Ettmayer所给出的Z相的单胞和原子坐标,修正了Z相的单胞,确定了单胞中的原子位置。由之计算了Z相的晶面的结构振幅值。以电子衍射花样分析实例证明     

热变形条件对7085铝合金晶粒结构和性能的影响(英文)

通过光学显微镜、透射电镜和力学与断裂性能测试,研究热变形条件对7085铝合金晶粒结构和性能的影响。结果表明,动态再结晶的体积分数随着Z值的减少而增加,静态再结晶的体积分数随着Z值的减少而降低。经固溶时效后,合金的力学性能和断裂性能随着Z值的增加先升高后降低。建立了综合变形和固溶过程中的显微组织演化图。在考虑显微组织和性能的基础上,合金优化的Z参数变形条件为1.2×10109.1×1012.     

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...     

3003铝合金热变形动态再结晶临界条件的确定

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300~500℃,应变速率为0.01~10.0 s-1高温等温压缩实验,利用Zener-Hollomon参数模型建立了合金热变形峰值流变应力本构模型。结合显微组织观察分析,3003铝合金热变形软化机制主要是动态再结晶,随着ln Z值的减小,动态再结晶进行得越充分;ln Z值较大时,3003铝合金热变形过程中的软化机制主要以动态回复为主,据此获得合金发生动态再结晶的临界条件为T≥400℃,ln Z≤31.98。由应变硬化速率计算合金发生动态再结晶的临界应变为εεc=0.00532ln Z-0.12452,其大小与Z参数成正比关系。     

挤压态AZ80镁合金的热变形行为

通过热压缩实验,研究挤压态AZ80镁合金在变形温度为250-450℃,应变速率为0.001-10 s-1条件下的热变形行为。采用经过温升修正的流变应力计算该合金的Zener-Hollomon参数（Z参数）。结果表明,挤压态AZ80镁合金适宜的变形条件为应变速率0.1 s-1、变形温度350-400℃。另外,讨论了显微组织演化与Z参数之间的关系。在高温及低应变速率（低Z参数）时,合金发生了完全再结晶并产生了大的再结晶晶粒。综合考虑加工图和显微组织,变形温度400℃、应变速率0.1 s-1是合金适宜的热变形条件。     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr铝合金的高温热压缩变形行为(英文)

在温度为300-450°C和应变速率为0.01-10s-1的变形条件下,对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金(7056和7150铝合金)进行热压缩实验。结果表明:在一定的应变峰值出现后,流动应力随应变增加单调下降,呈现出流动软化。峰值应力取决于温度补偿应变速率Z的大小,可用包含Zener-Hollomon参数的双曲正弦关系来描述合金热流变行为。7056合金的变形激活能为244.64kJ/mol,而7150合金的为229.75kJ/mol;在同样的变形条件下,前者的峰值应力却低于后者。在高Z值条件下,在延长晶粒的亚晶粒中存在大量析出物;而在低Z值条件下,再结晶化的晶粒内出现完整的亚晶。7150合金中存在细小亚晶和大量析出物,由于亚结构强化和析出硬化造成其峰值应力比7056合金高。     

真空熔炼铸态AB2型储氢合金的组织结构

设计了3种成分AB2型合金,(Zr1-xTix)(Ni,V,Mn,Co,Sny)2,采用真空中频感应炉熔炼,氲气保护下慢冷制备铸态合金,采用XRD、SEM、TEM方法研究它们的组织结构.结果表明,AB2型合金是以立方结构的Laves相C15为主相,有少量六方结构的Laves相C14和非Laves相,其中Z1的非Laves相是Zr9 Ni11,Z2的非Laves相是Zr(Ni,Mn)Sno.35,Z3的非Laves相是Zr7Ni10.     

时效处理对HR3C合金微观组织和冲击韧度的影响

采用高温热处理炉对超超临界电站锅炉用HR3C合金进行短时时效和650℃×500h时效,研究了时效对合金微观组织和冲击韧度的影响。结果表明,短时时效后,晶内存在少量一次大块NbCrN相,同时有少量细小的Z相析出。在650℃×500h时效后,晶内析出更多细小的Z相,经短时时效,合金晶内的Z相更多,其弥散强化提高了合金的显微硬度;晶界析出M23C6相并进一步粗化长大,晶界附近有弥散块状的M_(23)C_6相析出。长期时效后,固溶态和短时时效态合金的冲击韧度降低,断口沿晶断裂。     

Mg-8Gd-3Y-0.6Zr合金热压缩过程的动态再结晶

研究Mg-8Gd-3Y-0.6Zr合金热压缩过程的动态再结晶规律.对该合金在变形温度为623～773 K、应变速率为0.01～1 s~(-1)条件下进行单向压缩实验,用金相显微镜、场发射扫描电子显微镜及织构测试仪对压缩后的合金组织与晶体取向进行分析.结果表明:曲线的峰值应力、稳态流动应力均随Zener-Hollomon (Z)参数的增加而增加;变形温度的升高以及应变速率的提高均能减弱{0001}基面织构,强化柱面织构;动态再结晶晶粒尺寸随Z参数的增加而减小.根据实验结果,该合金在热轧时ln(Z)宜控制在28～32之间,变形温度在723～773 K之间.     

基于加工图的Al-6.2Zn-0.70Mg-0.3Mn-0.17Zr合金的热变形行为研究

在温度为623 K~773 K、应变速率为0.01 s-1~20 s-1的条件下,试验研究了Al-6.2Zn-0.70Mg-0.3Mn-0.17Zr合金热压缩变形过程中流变应力和合金组织演变行为。结果表明,合金变形过程中的峰值应力随着变形温度的增加或应变速率的减小而减小,并可以用Zener-Hollomon参数定量表征合金组织的演变行为,计算得到的热变形激活能为178.85 KJ/mol。合金热变形过程中软化机制主要为动态回复和动态再结晶。当ln Z值高时,动态回复占主导地位;当ln Z值低时,软化机制由动态回复转变为动态再结晶。再结晶晶粒尺寸随着ln Z值减小而增大。变形后合金中分布着高密度、纳米级的Al3Zr粒子,这些粒子可有效抑制合金热变形过程中再结晶。基于动态材料模型(DMM)和Prasad失稳准则,在真应变分别为0.3和0.5时建立起了合金的热加工图。当真应变为0.5时适宜的加工条件为:温度范围703 K~773 K、应变速率范围0.03 s-1~0.32 s-1,此时合金具有最大的能耗因子33%。     

Al-4.0Mg-1.5Cu-1.0Li合金中Sc的微合金化行为

通过时效硬化曲线的测量、室温拉伸实验以及时效组织的电镜观察,研究微量钪对Al-4.oMg-1.5Cu-1.0Li-0,12Zr合金时效行为、显微组织和力学性能的影响.结果表明:微量钪的添加能显著增强该合金的时效硬化和强化效果.微观组织分析发现,微量钪的添加可促进Al3Li/Al3(Sc,Zr)复合相与δ'相的弥散析出.通过对合金时效过程中析出相的分析,发现在所研究的合金中析出了Z相,表明微量银不是Z相析出的必要条件.     

Cu-Cr-Zr-Y合金动态再结晶临界机制

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,采用高温等温压缩试验,对Cu-0.4Cr-0.15Zr-0.04Y合金在应变速率为0.001~10 s-1、变形温度为650~850℃、最大变形程度为50%条件下的动态再结晶行为以及组织转变进行了研究。利用加工硬化率和应变(θ-ε)的关系曲线确定了该合金发生动态再结晶的形变条件为T≥750℃,应变速率小于0.1 s-1;根据θ-σ模型,确立了合金变形特征参数之间的关系:σc/σp=0.86,εc/εp=0.30;同时建立了合金变形特征参数与Z参数的关系:εp=2.61×10-3Z0.14,εc=7.83×10-4Z0.14。Cu-0.4Cr-0.15Zr-0.04Y合金在热变形过程中的动态再结晶机制受变形温度和应变速率的控制。当温度达到850℃,应变速率为0.001 s-1时,合金发生完全的动态再结晶。     

热处理对航空用TC4合金组织与性能的影响

研究了不同热处理制度对TC4合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,显微组织由双态组织(两相区固溶)变为片状组织(β单相区固溶),合金的R_m和R_(p0.2)均升高,断后伸长率A和断面收缩率Z均有不同幅度的减少;随着时效温度的升高,显微组织变得均匀,α相等轴化程度升高,合金的R_m和R_(p0.2)均降低,A和Z均升高。     

形状记忆合金

富锰Pd—Mn-Sn合金的马氏体转变日本东北Gakuin大学T．Kanomata等人采用反复熔炼方法制造成功新型磁控形状记忆合金PdzMn1。46Sn0.54，具有L21结构。X-射线衍射测定证明，该合金低温下的马氏体相属于正交晶系四层结构。它的磁化强度与温度关系曲线同Ni—Mn—Z（Z：In，Sn，Sb）磁控形状记忆合金很相似，随温度降低，合金的奥氏体出现顺磁-铁磁转变。     

β-T51Z合金的热变形行为与组织演变研究

针对亚稳β-T51Z(51.1Zr-40.2Ti-4.5Al-4.2V)合金,采用Gleeble-3500试验机进行热模拟实验,利用EBSD和TEM分析了变形温度和应变速率对合金热变形行为的影响及其组织演变规律。结果表明:T51Z合金在热变形时,其流变应力曲线呈现典型的单峰动态再结晶特征,其应力增幅随着变形温度的降低或应变速率的增加逐渐增加。基于峰值应力建立了合金热变形本构方程,计算得出热变形激活能为159.57kJ/mol,该合金在热压缩过程中的变形机制主要与位错的交滑移有关。变形温度和应变速率对合金形变组织影响较大,整个热变形过程都存在动态回复,随着变形温度的升高或应变速率的降低,合金动态再结晶分数逐渐增大。在800℃/10 s~(-1)变形条件下,合金容易形成绝热剪切带,宏/微观变形不均匀现象严重。     

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。     

机械振动对消失模铸造铝合金组织与性能的影响

研究了机械振动对消失模铸造AlSi9Mg合金组织与性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,Z方向机械振动的AlSi9Mg合金的平均晶粒尺寸最小,布氏硬度、抗拉强度和伸长率最大,其次为XY方向,而X、XZ和XYZ方向振动的AlSi9Mg合金的平均晶粒尺寸稍大,布氏硬度、抗拉强度和伸长率相对较小。随着机械振幅或振动频率的增加,AlSi9Mg合金的平均晶粒尺寸呈现先减小而后增加的趋势,而布氏硬度、抗拉强度和伸长率都呈现为先增加而后降低的趋势。消失模铸造AlSi9Mg合金适宜的机械振动工艺:机械振动方向为Z向,机械振幅为0.10mm,机械振动频率为36 Hz,在此工艺下可以获得较好的强度与塑性。     

粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金动态再结晶临界表征模型

对粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金进行变形温度995~1075℃、应变速率0.001~1 s-1条件下的热模拟压缩试验。研究了该合金在热加工过程中的流动应力与变形机制,根据Poliak和Jonas提出的临界动力学条件和温度补偿应变速率因子Z,构建了粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金的动态再结晶临界表征模型。结果表明,确定了发生动态再结晶所需激活能为410.172 k J/mol。此外,ε_p可通过Z参数的指数函数形式表示,即:ε_p=0.00011Z~(0.15)。ε_c与临界应力(σ_c)随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小,这说明较小的Z参数能促进粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金动态再结晶行为的发生。