二元合金体系形变过程中Kirkendall空洞形貌演化和生长动力学的晶体相场法研究（英文）

采用晶体相场法研究了二元合金形变过程中界面Kirkendall空洞的形貌演化和生长过程。研究表明,Kirkendall空洞优先在界面处形核,空洞尺寸随着演化时间和应变速率的增加而增大。在恒定和循环应变速率较大时,空洞发生明显的合并生长。当循环应变速率大于1.0×10~(-6)时,空洞生长指数随应变速率的增加而增大;当循环应变速率小于9.0×10~(-7)时,空洞生长指数随着应变速率的增加呈先增大后减小的变化规律。在相同的循环应变速率不同循环周期长度情况下,空洞生长指数随着循环周期长度的增加呈先增大后减小的变化规律。     

基于Nakajima试验的6061-T6铝合金胀形回弹规律研究

通过单向拉伸试验测试分析了不同轧制方向的6061-T6铝合金的基本力学性能,建立了Barlat'89各向异性屈服模型和Hollomon各向同性硬化模型。在此基础上,开展了不同宽度(20~60 mm)试样Nakajima胀形回弹有限元模拟与试验,研究了在相同冲压位移下回弹量的变化规律,分析了回弹前后不同宽度试样的应力应变状态与材料流动状况,揭示了不同宽度对胀形回弹的影响机制。结果表明:对于宽度为20~60 mm的胀形试样,回弹主要发生在试样长度方向,且随着试样宽度的增加,试样长度方向上的回弹量增大;在本次Nakajima试验条件下试样处于拉-压应变状态,卸载后试样在长度方向上收缩、宽度方向上扩展;试样宽度增大,宽度方向流动阻力和弹性应力增加,促使长度方向上回弹量增加。     

Cu-3Fe合金超细晶粒的形成及性能

研究了Cu 3Fe(质量分数 ,% )合金室温拉拔形成的组织与性能。结果表明随应变量增大 ,线材强度增加 ,而电阻率出现先增加 ,后又降低的现象。同时形变诱发与α(Cu)固溶体共格的γ Fe(Cu)转变为α Fe(Cu) ,促进了超细晶粒的形成。当应变值超过 3.8时 ,线材内部形成超细晶粒 ,SEM观察最细晶粒平均直径为 1 2 0nm ,X射线测定晶粒平均直径均小于 1 0 0nm。     

形变热处理工艺条件对7075铝合金组织及性能影响

研究了7075铝合金棒料的形变热处理工艺条件(形变量和时效制度)变化对其组织和性能的影响。结果表明,固溶处理后进行冷变形,随着形变量的增加,合金的硬度随之增加,当冷形变量达到40%左右时合金的硬度最高,随后随形变量增加合金的硬度略有下降;在相同冷变形量条件下,在120℃时效16 h制品的硬度最高;通过金相组织观察发现,形变热处理后7075铝合金棒料的晶粒细化,且可观察到明显的析出相。综合考虑,7075铝合金棒料形变热处理的最佳工艺制度为固溶(470℃20 min)淬火+变形量40%+时效(120℃16 h)。     

超高应变塑性变形钢丝的力学性能特性

根据损伤力学的基本原理，利用测量弹性模量和观察金相的方法，研究了在拉拔应力状态下，随变形量的不断增大，材料的损伤特性。结果表明，当应变量达到一定程度时，在夹杂物周围、珠光体和铁素体边界上首先形成空洞，即产生损伤。随着应变量的不断增大，空洞数量逐渐增加，材料损伤程度加剧，并得出了材料损伤程度随应变量增大的变化规律。     

形变及冷却速率对热轧超高强汽车钢板中纳米析出的影响

为精确控制热轧780 MPa级Nb-Ti微合金化C-Mn钢中的纳米析出物(Nb,Ti)C,利用热力模拟实验技水,通过透射电镜观察及统计分析,研究形变及冷却速率对纳米析出的影响规律.结果表明,形变可显著地提高析出物形核率,并细化析出物平均直径;析出物数量随冷却速率的增大逐渐减小;既定的实验条件下,冷却速率达到15℃/s可完全抑制析出物在冷却过程中形核;随着冷却速率的增大,析出物的形核区间由奥氏体区形核向铁素体或贝氏区转变,析出物平均直径明显细化;在低冷却速率条件下的变形实验钢中,形变提高组织中的空位浓度,促进析出物空位形核的发生;晶界或亚晶界是过饱和空位的主要陷阱,但空位的扩散活性很高致使低冷却速率条件下晶界或亚晶界附近的空位浓度低于析出物形核的临界形核浓度,从而无法形核,形成晶界附近无析出带;无析出带宽度随冷却速率的增大而减小,这归因于空位扩散活力随冷却速率的增大而降低.     

低碳钢的淬火硬化与形变再强化

将10钢(AISI 1010)在1200℃奥氏体化5 min后快速冷却(冰水淬火),对其进行多道次冷轧变形,研究淬火低碳马氏体性能以及马氏体的形变再强化规律。试验结果表明,通过试验数据拟合得到了(超)低碳钢马氏体组织的淬火硬度计算公式;在变形初期(压下量小于30%),铁素体随着冷轧变形量的增加硬度急剧增大,而低碳马氏体的形变再强化效果相对较弱;未经冷轧变形的低碳马氏体的极限强度计算值与试验值基本一致,随着变形量的增加,计算值与试验值之间的误差逐渐增大。     

NiTi合金的显微组织和双程形状记忆效应

通过弯曲试验和透射电镜分析系统研究了热处理工艺、形变量、形变温度对ＮｉＴｉ合金双程形状记忆效应和显微组织的影响,结果表明,冷轧变形试样经不同温度退火后,双程可逆应变量随退火温度的升高而增大,退火温度超过５５０℃后,温度继续升高,双程可逆应变量基本不变,同一温度退火的试样,双程可逆应变量随弯曲形变量的增加而增加,至形变量ε１＝１２％时达到最大值;ε１进一步增加,双程可逆应变量呈下降趋势。弯曲形变量相     

Ti-6Al-4V合金超塑性变形下显微缺陷行为正电子湮没研究

本文用正电子湮没多普勒展宽S线形参数法系统研究了形变量,形变速率和形变温度对Ti-6Al-4V合金超塑形变状态下显微缺陷行为的影响。在最佳超塑形变温度和形变速率下,空位密度随应变增加而增大,位错密度未见明显变化。在最佳超塑形变温度和确定应变下,空位密度随形变速率增大而增加,但未见位错密度的明显变化。在确定的形变量和形变速度下,空位密度随温度增加而增加,位错密度则降低。在900～950℃范围的S参数值陡然下跌,这是由于此温度区间发生了动态回复与动态再结晶过程。     

NiTi合金的显微组织和双程形状记忆效应

通过弯曲试验和透射电镜分析系统研究了热处理工艺、形变量、形变温度对NiTi合金双程形状记忆效应和显微组织的影响。结果表明 ,冷轧变形试样经不同温度退火后 ,双程可逆应变量随退火温度的升高而增大 ,退火温度超过 550℃后 ,温度继续升高 ,双程可逆应变量基本不变。同一温度退火的试样 ,双程可逆应变量随弯曲形变量的增加而增加 ,至形变量εt=12 %时达到最大值 ,εt 进一步增加 ,双程可逆应变量呈下降趋势。弯曲形变量相同时 ,弯曲温度升高 ,双程可逆应变量εt 减小 ,形变温度超过Mσs 时基本不再呈现双程记忆效应。马氏体再取向形成的位错可以产生有效内应力场 ,诱发双程形状记忆效应     

非等温形变对高强度汽车钢WHT1300HF的马氏体相变的影响

通过非等温形变研究了形变参数(形变温度、形变速率、形变量)对高强度汽车钢WHT1300HF马氏体相变的影响。结果表明:非等温形变导致奥氏体的形变强化,马氏体相变阻力增大,马氏体相变开始温度(MS)下降;形变速率的增大对马氏体相变起到促进作用;形变量的增加加剧了奥氏体的形变强化,导致MS温度下降;形变开始温度对马氏体相变作用不明显。     

切削用量对镍基高温合金GH4169表面粗糙度试验研究

文章在单因素条件下进行了车削GH4169的表面粗糙度试验,得到了切削用量(切削速度、进给量、背吃刀量)的改变对表面粗糙度Ra、Rmr(c)的影响规律,分析了所导致表面粗糙度变化的原因。试验结果表明:表面粗糙度值Ra的影响程度从大到小依次为进给量、切削速度和背吃刀量。Ra值随着进给量的增加呈线性增大,Ra值随着切削速度增大呈先减小后增大,Ra值随背吃刀量的增加而缓慢增大。背吃刀量对粗糙度轮廓的支承长度率Rmr(c)的影响最大,切削速度次之,进给量影响较小。     

Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢形变诱导铁素体相变

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行单道次等温热压缩试验,分析研究了Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢在不同温度、不同应变量和不同应变速率下的组织演变和铁素体晶粒细化机制。结果表明,Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢在875℃变形时铁素体的析出机制为形变诱导相变(DIFT)。随应变量增加,铁素体转变量先缓慢增加后急剧增加再缓慢增加的S形曲线特征;铁素体晶粒尺寸随应变量增加而减小,当应变为1.6时,铁素体平均晶粒尺寸最小,大约为3μm。在0.01~30 s-1的应变速率下,随应变速率增加,铁素体转变量增加,铁素体晶粒尺寸减小,当应变速率为30 s-1时,铁素体平均晶粒尺寸最小,约为1.9μm。Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢在875℃变形时,铁素体晶粒细化机制为形变诱导铁素体相变和铁素体的动态再结晶。     

高灵敏度渗碳淬火畸变试样的研制

为了开发一种对渗碳、淬火产生的畸变高度敏感的试样,在国际通用的测定畸变量的C形试样的基础上,改变厚度、中心距和外径等尺寸,制备了多套12Cr2Ni4钢C形试样。随后对试样进行渗碳、淬火处理,测定试样的畸变量。结果表明,C形试样的厚度由12 mm增大到18 mm,其畴变量平均增大了30%以上;外径70 mm、厚度18 mm的试样,渗碳、淬火后的畸变量增大了46%;然而,不同中心距的试样畸变量的变化规律不明显。采用18 mm厚、其他尺寸与国际通用的C形试样相同的试样可大大简化渗碳、淬火畸变量的测定,减小测量误差。     

形变量对Ni-5at%W合金晶界特征分布的影响

应用电子背散射衍射(EBSD)和取向成像显微技术(OIM)研究了形变量对Ni-5 at%W合金退火过程中晶界特征分布(GBCD)的影响。合金经77%、89%和98%冷轧后分别在不同温度下进行退火。试验结果表明:较小的形变量(77%、89%)相比于较高的形变量(98%),前者更容易在随后的再结晶退火过程中激发出更多的低ΣCSL(coincidence site lattice,Σ≤29)特殊晶界。在同一形变量下,随着温度的升高,Σ3的比例随之下降;在相同的退火温度下,随着形变量的增大,Σ3的比例也随之下降。与此同时,小角度晶界含量不断增加,立方织构逐渐尖锐。     

化学成分对316L奥氏体不锈钢组织及变形行为的影响

利用万能试验机对不同镍当量(Nieq)的316L不锈钢热轧钢板进行常温单轴拉伸试验,借助扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其拉伸变形前后的微观组织进行观察,探索镍当量对316L不锈钢微观组织及性能的影响规律。结果表明,固溶态试验钢的组织均为奥氏体组织及少量高温δ相,强度随Nieq的升高而降低,塑性和韧性随Nieq升高而增加;拉伸断口均呈韧性断裂特征,且随Nieq的提高,韧窝的数量减少,韧窝尺寸增加;TEM显示,变形后的试验钢均未发生马氏体相变,Nieq较低时,变形量大的地方位错密度高,发生位错交互作用,局部有形变孪晶生成,且随着Nieq的增加,形变孪晶密度增大,出现相互交叉、阻滞。     

SiC/MB2复合材料高应变速率超塑性变形的空洞行为

在高应变速率超塑性变形过程中 ,SiC(10 % ) /MB2复合材料内部有空洞生成。对不同应变量拉伸试样轴剖面上的空洞进行观察 ,结果表明 :空洞量随应变量的增加而增加 ,并且与颗粒的尺寸大小密切相关 ,其生长服从指数定律。     

形变热处理工艺对2A16铝合金挤压棒显微组织及性能的影响

研究了2A16铝合金挤压棒材形变热处理工艺条件(形变量和时效制度)变化对其组织和性能的影响。结果表明,固溶处理后随着形变量的增加,合金硬度随之增加,当形变量达到50%左右时其硬度最高,随后随形变量增加其硬度略有下降;通过金相观察发现,形变热处理后合金晶粒细化且可观察到明显的析出相。综合考虑,2A16铝合金形变热处理的最佳工艺制度为固溶处理(530℃2h)+冷变形(20%)+时效(170℃12h)。     

2091铝锂合金动态再结晶诱发超塑变形中的空洞行为

研究了2091铝锂合金动态再结晶诱发超塑变形中的空洞行为.金相观察和图象分析表明,在最佳变形条件下,空洞率及空洞平均直径先随着变形增大而增大,变形至ε=1.03时,空洞率及空洞平均直径均减小,出现了超塑变形初期的空洞弥合现象.超塑变形初期的空洞形核取决于应变速率,最佳应变速率下断裂试样出现大量的圆角空洞,并且此时空洞率出现最大值.     

TWIP钢中晶粒尺寸对TWIP效应的影响

冷轧TWIP钢经1073,1173,1273和1373K固溶处理10min后,得到了晶粒尺寸分别为7,13,30和63μm的奥氏体组织.拉伸实验表明,随着晶粒尺寸的增加,加工硬化速率(dσ/dε)与真应变(ε)的变化关系由2阶段变为3阶段.当晶粒尺寸大于30μm时,加工硬化速率与真应变关系中的第2阶段对应的应变长度随着晶粒尺寸的增加而迅速增加.当真应变为0—0.2时,加工硬化指数随真应变的增加而迅速增加;在随后的变形中,与上述4个晶粒尺寸对应的试样的加工硬化指数分别稳定在0.47,0.53,0.56和0.68.OM和TEM观察显示,随晶粒尺寸的增大,变形过程中形变孪晶数量增多.对于较大晶粒尺寸的试样,形变孪晶在拉伸变形过程中形核的临界应力较低,随变形量增加,形变孪晶可持续形成,使其加工硬化能力增加,从而增大了TWIP效应;相反,晶粒尺寸减小使变形过程中的形变孪晶形核临界应力增大,抑制形变孪晶的产生,从而减小了TWIP效应.