变形条件对挤压态ZA21镁合金热变形和腐蚀行为的影响

本文研究了变形温度、应变速率和变形量对挤压态ZA21镁合金的热变形行为及组织演变的影响规律,建立了热加工图,并对失稳区、安全区和最佳加工区试样进行浸泡失重和电化学试验,研究ZA21镁合金不同区域内的腐蚀行为。结果表明：在高温低应变速率时,ZA21镁合金的动态软化机制以动态回复为主,低温高应变速率时,以动态再结晶为主;最佳加工工艺温度为300~350℃、应变速率为0.001~0.01s-1,这主要与完全动态再结晶的产生有关;在同一加工工艺下,随变形量增加,ZA21镁合金自腐蚀电位明显正移,自腐蚀电流密度明显下降,当变形量增加至60%时,自腐蚀电流密度可降低3~4个数量级,这主要是因为晶粒细化导致合金表面形成了更加致密的氧化膜;但加工失稳区的微观组织存在楔形裂纹和明显孔洞,所以腐蚀速率相对较大。     

均匀化处理对GH141高温合金热变形行为的影响

采用热模拟试验机对铸态和不同程度均匀化处理后的GH141合金进行压缩和拉伸变形,研究了合金的热变形行为以及热变形后的再结晶程度.结果表明:铸态GH141合金热变形过程中开始再结晶温度为1050℃,随着变形温度升高,再结晶越充分,变形抗力越低.不同程度均匀化处理后,合金再结晶程度相比未均匀化处理的合金更低,但均匀化处理后...     

用热加工图研究均匀化处理对AZ80热变形行为的影响

在变形温度为250~400℃,应变速率为0.002~1s-1时,在Gleeble-1500D热模拟试验机上对不同状态(铸态、(410℃,4h)、(410℃,16h))的AZ80镁合金进行热压缩变形行为研究;根据实验结果建立热加工图,并利用热加工图分析均匀化程度对合金再结晶能力的影响。结果表明:随着均匀化程度的提高,相同条件下的峰值应力随之提高,发生动态再结晶的温度和应变速率逐渐提高;410℃、16h处理合金的再结晶能力明显强于其他2种状态合金的,在(400℃、0.01s-1)时动态再结晶晶粒更加均匀、细小,晶间无条带状共晶组织;对AZ80镁合金在大变形之前进行完全均匀化处理有利于动态再结晶组织的控制,其最佳变形温度范围为380~400℃,变形速率范围为0.002~0.1s-1。     

均匀化处理Al-Mg-Mn合金的组织及热变形行为

研究了半连续水冷铸造方法制备的Al-Mg-Mn合金均匀化处理过程中显微组织的演变过程,同时采用 Gleeble-1500热模拟试验机对均匀化退火态合金的高温塑性变形行为进行了研究,分析了合金流变应力与变形温度和变形量之间的关系,并对合金变形过程中显微组织变化进行了探讨。结果表明,均匀化处理后原铸态合金中粗大的非平衡析出相逐渐溶解,变细、断裂,趋于球化,呈珠链状,数量减少。在热模拟变形过程中,475 ℃×15 h 均匀化退火态Al-Mg-Mn合金流变应力随着变形温度升高而降低;随着变形量增加,流变应力的峰值增大。随着变形温度升高,合金热变形组织首先发生缓慢的回复,位错密度降低,进而形成亚晶、出现再结晶晶粒组织特征。     

基于热加工图的均匀化态GH4151合金热变形行为研究

高性能航空发动机的发展亟需可在800℃以上服役的涡轮盘用高温合金。通过提升γ′相含量,可显著提升高温合金热强性。GH4151合金是高γ′相含量高温合金的典型代表,在热力学平衡态下γ′相含量约55%(质量分数,下同),合金服役温度高达800℃,应用前景广阔。然而高含量的γ′相也增大了变形难度。对均匀化后的铸锭进行开坯是高温合金盘锻件制备中的重要环节,但目前关于均匀化态GH4151合金热变形行为仍缺乏系统的研究。因此本研究对均匀化态GH4151合金进行等温热模拟压缩实验,基于流变曲线构建热加工图,通过场发射扫描电子显微镜(FESEM),能谱耦合电子背散射衍射(coupled EBSD/EDS)等表征方法观察分析热变形组织。基于热加工图得到变形安全区为1060～1090℃,0.1～0.2 s^-1,及1060～1070℃,0.1～1 s^-1。初始组织内大量存在的一次γ′相(γ′_Ⅰ相)阻碍位错运动,促进再结晶,并且钉扎晶界,细化晶粒。随着变形量的增加,失稳区逐渐扩大。GH4151合金主要失稳形式为变形试样鼓肚处存在的拉应力诱导晶界...     

均匀化态Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金热变形行为及加工图

通过温度在350℃-500℃,应变速率在0.001/s-1/s的热压缩实验,本文研究了均匀化态Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金热变形行为和加工图。采用双曲线模型,建立了本构方程,计算了激活能为260.94kJ/mol。基于动态材料模型,绘制了应变量为0.6,1.2的均与化态Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金的加工图,用于研究材料的热成性。应变量1.2加工图显示适合合金加工的两个安全区域：一个是变形温度460℃-500℃,应变速率0.001/s-1/s;另一个是变形温度350℃-500℃,应变速率0.001/s-0.005/s。同时,讨论了相应的微观组织演变,重点关注了该合金中长程堆垛有序相（LPSO）的变相机制。     

铸态及均匀化Ni-35Cr基高温合金的热变形行为

采用Gleeble热/力模拟试验机,对Ni-35Cr基GH4648高温合金的铸锭热加工性能进行了研究。结果表明:GH4648合金铸锭的开始再结晶温度为1050℃,在此温度以上,随着变形温度升高,动态再结晶越充分。在此基础上,对比分析了1180℃,45h均匀化处理对合金铸锭热加工性能的影响,发现均匀化处理对GH4648合金铸锭内的动态再结晶有一定的抑制作用。     

Cr微合金化低碳钢热变形行为

采用Gleeble-3500热模拟机对一种含微量合金元素Cr、Mn、Ti的低碳钢在变形温度700～1050℃.应变速率0.01～0.1s~(-1)条件下的热变形行为进行研究.结果表明:单相奥氏体区和铁索体区,峰值应力随变形温度的降低而升高,在两相区,峰值应力随着变形温度的降低而降低;在775～850℃与950～1050℃的温度区间,峰值应力的大小基本相当.建立了热加工图,并通过组织观察对其热加工图进行了解释.根据流变应力曲线,确定了试验低碳钢铁素体区的热变形激活能和热变形方程.     

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。     

Dynamic recrystallization and texture development during hot deformation of magnesium alloy AZ31

The dynamic recrystallization(DRX) and texture development, taking place during hot deformation of magnesium alloy AZ31 with a strong wire texture, were studied in compression at 673 K (0.73 Tm). Two kinds of samples were machined parallelly to the extruded and transverse directions of Mg alloy rods. New fine grains are evolved at original grain boundaries corrugated at low strains and develop rapidly in the medium range of strain, finally leading to a roughly full evolution of equiaxial fine grains. Kink bands are evolved at grain boundaries corrugated and also frequently in grain interiors at low strains. The boundary misorientations of kink band increase rapidly with increasing strain and approach a saturation value in high strain. The average size of the regions fragmented by kink band is almost the same as that of new grains evolved in high strain. These characteristics of new grain evolution process are not changed by the orientation of the samples, while the flow behaviors clearly depend on it. It is concluded that new grain evolution can be controlled by a deformation-induced continuous reaction, i.e. continuous dynamic recrystallization(DRX). The latter is discussed by comparing with conventional, i.e. discontinuous DRX.     

Mg-6.5Y-2.5Nd-0.6Zr合金热压缩变形流变应力行为

在变形温度为623-773 K、应变速率为0.01～1.0 s-1、最大变形量为60%条件下,采用Gleeble-1500D热/力模拟机对Mg-6.5Y-2.5Nd-0.6Zr合金热压缩变形流变应力行为进行实验研究.结果表明:在应变速率为1.0 s-1等温压缩时,由变形热引起的温升最大达到25 K,修正后流变应力最大比测量值增加31.2 MPa;而应变速率为0.1 s-1压缩时,流变应力的修正值较测量值先减小后增大,其差值在7.8 MPa以内.根据修正的真应力-真应变曲线,结合包含双曲正弦形式的Arrhenius方程并引入Zener-Hollomon参数建立了流变应力本构方程,运用该方程计算的峰值应力与修正的实验数据吻合很好,其相对误差不超过5%.     

热等静压态FGH96合金的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-3800热模拟压缩试验机对热等静压态FGH96合金进行了不同温度和应变速率的等温热压缩试验,研究了FGH96合金在变形温度分别为1040、1070、1100、1130 ℃,应变速率为0.001、0.01、0.1和1 s^-1,最大真应变为0.7条件下的高温热变形行为,分析了真应力-真应变曲线,建立了本构方程,并利用Origin软件构建了热加工图,结合变形温度和应变速率对组织的影响确定了FGH96合金合适的热加工参数。结果表明,热等静压态FGH96合金的真应力-真应变曲线呈现典型的动态再结晶特征,其峰值应力随变形温度的降低和应变速率的增加而增加,结合本构方程、热加工图以及微观组织确定了FGH96合金合适的热加工区域为变形温度1060~1080 ℃,应变速率0.0001~0.004 s^-1。     

Processing map for hot working of as extruded AZ31B magnesium alloy

The deformation behavior of AZ31B magnesium alloy as extruded under hot compression conditions was characterized in the temperature range of 200 - 400 ℃ and strain rate range of 0. 001 - 1 s^-1. The processing maps were obtained at different strains. The results show that the map exhibits flow instabilities as two domains. The domain at beyond 300 ℃ and strain rate of 1 s^-1 appears with a peak efficiency of power dissipation about 56% occurring. This domain is expected to happen in a hot process, such as hot rolling, hot extrusion and hot forging. There is high efficiency of power dissipation at temperature beyond 350 ℃ and strain rate 0. 001 s^-1. Such domains suggest the occurrence of superplastic deformation.     

Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的热变形行为及加工图

在Gleeble-1500热模拟试验机上对Al-5.5Zn-1.5Mg-0.2Sc-0.1Zr铝合金进行高温等温压缩实验,研究该合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10s-1条件下的流变行为,建立合金高温变形的本构方程和加工图,采用电子背散射衍射(EBSD)分析变形过程中合金的组织特征.结果表明流变应力随变形温度的升高而降低;当应变速率ε=10s-1,变形温度为300～500℃时,合金发生了动态再结晶.Al-5.5Zn-1.5Mg-0.2Sc-0.1Zr合金的高温流变行为可用Zener-Hollomon参数描述.在热变形过程中,随着真应变增加,合金的变形失稳区域增大.该合金适宜的变形条件如下变形温度300～360℃、应变速率0.01～0.32s-1,或变形温度380～500℃、应变速率0.56～10s-1.     

挤压态AM30镁合金的动态力学行为及变形机制

采用分离式Hopkinson压杆和反射式拉杆装置在室温对挤压态AM30镁合金进行动态压缩和拉伸试验,分析AM30镁合金在沿挤压方向(ED)和横向(TD)压缩和拉伸时的变形机制,计算AM30镁合金在ED和TD方向压缩和拉伸时的应变速率敏感系数,并通过SEM观察断口形貌。结果表明:沿ED方向压缩时,拉伸孪晶{1012}1120是主要变形机制,屈服强度对应变速率不敏感;沿ED方向拉伸以及TD方向压缩和拉伸时,拉伸孪晶不能启动,位错滑移参与变形,应变速率敏感系数提高;AM30镁合金在ED方向表现出很强的拉压不对称性,压缩/拉伸屈强比约为0.38,在TD方向则无明显的拉压不对称性;AM30镁合金在动态压缩和拉伸时断口形貌呈韧脆混合的断裂特征。