TiAl金属间化合物超塑性研究状况

较详细地介绍了ＴｉＡｌ金属间化合物超塑性研究的现状。对比讨论了在一定条件下，ＴｉＡＬ基合金中存在的可能的超塑性变形机制。展示了超塑性成形技术在某些领域中的应用前景。     

Ti3Al金属间化合物超塑性的研究进展

详细的对Ti3Al金属间化合物的超塑性研究进展状况进行了总结和评述.根据现有的研究结果可知,此类合金的最佳超塑性变形温度为940～980℃,最佳超塑性变形的应变速率为10-4～10-3s-1,其最大延伸率可达1500%左右,接近于普通钛合金的超塑性水平.Ti3Al金属间化合物超塑变形的主要机制是晶界滑动,失效的主要原因是空洞的形成和连接.针对已取得的研究成果和在目前研究中仍然存在的问题,提出了一些有关Ti3Al金属间化合物超塑性研究的看法.     

Ni-Al系金属间化合物超塑性的研究进展

在一定组织形态和外界条件下,单相或多相的镍铝金属间化合物及其合金表现出超塑性变形行为,其中多相挤压态NiAl合金及单相NisAl合金的超塑性变形机制是晶界滑移(动态回复和再结晶协调变形);单相NiAl的超塑性变形则来自于变形过程中发生动态回复和再结晶;而定向凝固多相NiAl合金的超塑性则是在拉伸过程中动态再结晶与应变硬化平衡的结果.超塑性变形机制多样性源于镍铝金属间化合物晶体结构独特的物理性质.     

陶瓷和金属间化合物的超塑性

本文介绍了陶瓷和金属间化合物超塑性的类型、特征、变形机制及其应用。     

金属间合物超塑性的研究进展

金属间化合物超塑性是近十几年开展的研究课题。超塑性加工技术是解决金属间化合物加工成型难题最可行的方法之一。综述了金属间化合物及其合金的超塑性研究进展,并着重介绍了热点研究的铝化物的情况。     

热轧态TiAl基金属间化合物超塑性研究

热轧态ＴｉＡｌ基金属间化合物在高温下拉伸时可以产生超塑性变形。材料在１１０００℃，初始应变速率５＊１０＾－４ｓ＾－１条件拉伸时，最大延伸率δＦ达到３４０％。     

热轧态TiAl基金属间化合物超塑性研究

热轧态ＴｉＡｌ基金属间化合物在高温下拉伸时可以产生超塑性变形。材料在１１００℃、初始应变速率５×１０－４ｓ－１条件拉伸时，最大延伸率δＦ达到３４０％。本文研究了热轧态ＴｉＡｌ基金属间化合物在超塑性变形过程中组织的演变过程以及其与力学参数ｍ、γ之间的关系，并讨论了试验条件对材料超塑性性能的影响。     

超硬铝 LC9的动态组织超塑性

采用简化的预处理工艺,使 LC9在较宽的温度和速率区间内产生超塑性效应。在最佳变形条件(693K,1.67×10~(-3)S~(-1))下,延伸率为220%,m 值为0.4,流动应力30MPa。LC9的超塑性效应是动态的组织超塑性,主要微观过程是动态再结晶诱发晶界滑移。预处理的简化原则是能够造成亚晶细化和强化相的弥散分布。     

NiAl合金的超塑性行为及其变形机制

研究了等原子比NiAl合金的NiAl-25Cr,NiAl-20.4Fe-Y,Ce,NiAl-30Fe-Y合金的超塑性行为及其变形机制,结果表明,几种合金在一定条件下均表现出超塑性行为,单相NiAl超塑性变形源于变形过程中所发生的动态回夏及再结晶,两相及多相NiAl合金的超塑性变形机制则是晶粒的转动和界面的滑动。     

硬铝 LY12的动态再结晶诱发超塑性

研究了供应状态的变形铝合金 LY 12Y 高温变形时的动态再结晶诱发超塑性效应。未经任何预处理的供应状态 LY 12Y 板材可以在较宽的温度及应变速率范围内产生超塑性效应,最大延伸率δ_(max)=243%。分析表明,该效应是由变形初期的动态再结晶诱发产生;诱发过程可分为三个阶段。对第二相粒子在过程的作用及动态再结晶的形核方式进行了探讨。     

超塑性变形Ti-6Al-4V合金中接近重位点阵取向α晶界滑动机制的TEM研究

用 TEM 研究了超塑性变形 Ti_(-6)Al_(-4)V 合金中接近重位点阵取向(near-CSL)的α晶界,发现在部分晶界上晶界位错(GBD:)的衍衬象变得漫散,但仍然保持线状特征;某些 GBD 有局部的分解和束集反应;在α晶界与晶内亚结构的交界处,GBS 通过束集反应形成新的组态;构成晶界坎的各个界面上,GBD 排列的位向各不相同,晶界坎可向晶内发射点阵位错。     

Fe3Al基合金用作结构材料的应用基础研究

研究了Fe-28Al-5Cr与Fe-28Al-5Cr-0.5Nb-0.1C合金的高温变形行为,发现温度在850℃左右,应变速率为8.33×10-4s-1时,呈现出大晶粒的超塑性变形行为,延伸率分别达到145%和254%.这意味着不需要获得细晶的特别工艺处理就可以直接进行超塑性成形.与传统细晶导致超塑性不同,其激活能分别为243kJ/mol和218kJ/mol,变形机理为位错运动而不是晶界滑动.在较低的应变速率及大约850℃下制备出壁厚为1.7～2mm,直径为50mm的薄壁管坯分别用电子束焊(EBW)及钨极氩弧焊(GTA)两种方法对厚度为2mm左右的Fe-Al基合金试样进行了可焊性及焊接工艺优化研究.电子束焊在真空中进行,集中的高能量输入使熔合区组织细化,可实现对Fe3Al基合金的焊接.采用钨极氩弧焊时,以中低碳铬钼钢为填充料,降低焊接电流和热输入,对焊件采用适当的预热、缓冷工艺,是焊接工艺优化的主要因素,应用可焊性及焊接工艺优化研究的结果,制备出相应尺寸的薄壁焊管.     

AZ61镁合金薄板超塑性变形特征的SEM研究

利用扫描电镜(SEM)和超塑性拉伸实验对一次热挤压加工成型的AZ61镁合金薄板(晶粒尺寸～12μm)超塑性变形特征进行了研究.结果显示,在最佳的变形温度(623K)和应变速率(1×10-4s-1)条件下,可获得的最大的超塑性形变量为920%.在523～673 K实验温度和1×10-2～1×10-5s-1应变速率范围内,材料的应变速率敏感指数(m值)随实验温度升高和应变速率的降低而增加.较高的m值(0.42～0.46)对应于晶界滑动机制(GBS),而较低的m值(0.22～0.25)则对应于位错滑移机制.变形温度和应变速率是影响超塑性变形量和变量机制的主要因素.     

铍青铜(QBe2)超塑变形中的空洞形成与晶粒重排的试验研究

本文对铍青铜(QBe2)超塑变形中的空洞形成过程和晶粒重排进行了研究。结果表明,空洞的形成直接影响着晶粒重排过程。晶粒重排以多重方式进行,而不是单一方式,形成空洞是其中的一个步骤。对于含有第二相粒子的 QBe2合金,其超塑变形中所产生的位错与第二相粒子的交互作用是导致空洞形成的重要原因。空洞的形成并不直接导致材料的断裂,而断裂的真正原因是空洞的连结。文中给出了描述晶粒重排和空洞形成与连结的示意图。     

铝锌镁锆合金超塑变形后位错结构与空洞长大的研究

本文对铝锌镁锆合金超塑变形后位错结构及空洞长大规律进行了研究。实验证明该合金在晶界滑移中存在位错蠕变的协调机制。在超塑变形中出现了品界位错并参与了品界滑移,它们是由晶界吸附晶格位错而形成的,或由晶界结构本身在品界滑移中形成的。各种应变速率下测定了空洞长大速率的参数η,探讨了η与 m 值的关系。     

细晶高强铝合金7475超塑变形行为

7475高强铝合金经过由固溶处理、轧制、再结晶组成的形变热处理工艺细化晶粒后,在适当条件下变形可呈现出良好的超塑性。在最佳变形条件下(T=510℃,ε_0=8.33×10~(-4)S~(-1)),获得最大延伸率为1700%。显微组织观察表明:Ⅲ区变形机制以晶间滑移为主,在晶内形成了位错亚结构。Ⅱ区的变形机制为晶界滑移伴随晶内位错运动。位错密度随应变的增加而增加。在Ⅰ区变形以扩散蠕度为主不包括晶间滑移。超塑变形Ⅱ区的激活能接近于体扩激散活能。基体中的体扩散是该合金超塑变形的速控过程     

超塑处理对喷射成形GCr15钢超塑性的影响

研究了超塑处理对喷射成形GCr15钢超塑性的影响，超塑性拉实验结果表明，未经超塑处理的铸态试样，延伸率为119％，经过二次油淬和二次油淬＋高温回火超塑处理的两种试样，延伸率分别为328％和671％，变形温度和应变速率对GCr15钢的超塑性有一定的影响，但材料的微观组织对其超塑性具有决定性作用，超塑处理改变了材料试样的微观组织，导致其超塑性发生变化，经过二次油淬＋高温回火超塑处理后试样具有球化组织，其超塑性最好，未经超塑处理的铸态试样具有珠光体组织，超塑性最差，经过二次油淬超塑处理后试样的组织是马氏体和少量碳体物的混合，其超塑性介于上述两种试样之间，喷射成形工艺使GCr15钢获得均匀细化的稳定组织，这对于细晶超塑性是必要的，超塑处理材料的超塑性得到更大的提高。     

微晶化对TiAl抗高温氧化性能的影响

研究了微晶化对TiAl金属间化合物在800～900℃抗恒温及循环氧化性能的影响铸态和微晶TiAl在800～900℃下均形成TiO2和Al2O3的复合氧化物膜，恒温氧化动力学均近似服从抛物线规律，微晶化对TiAl的恒温氧化性能无明显影响，但微晶化通过改善氧化膜的粘附性提高了TiAl的抗循环氧化能力     

Mesoscopic grain boundary sliding as the rate controlling process for high strain rate superplastic deformation

Important features observed during high strain rate superplastic deformation are enumerated. Starting from the premise that the phenomenon of structural superplasticity in different classes of materials results when grain boundary sliding that develops to a mesoscopic scale (defined to be of the order of a grain diameter or more) controls the rate of flow, the particular case of high strain rate superplasticity is explained. The rate equation developed is validated using experimental results concerning 5 alloy systems in which an ultra-fine grain size is developed by thermomechanical processing and retained in a similar condition during superplastic deformation by fine, grain boundary pinning particles and 3 alloy composites in which the volume fraction of the reinforcing constituent is significant (15–25%). It is demonstrated that the analysis results in estimates for the externally measured strain rates that are within a factor of two, in addition to providing a physically meaningful free energy of activation for the rate controlling process. This approach explains superplastic flow in different classes of materials in terms of a single rate controlling mechanism of deformation, viz., mesoscopic grain boundary sliding, with the help of a few constants that have the same values for all systems. The system-dependent variables of threshold stress needed for the onset of mesoscopic boundary sliding and free energy of activation are obtained directly from superplasticity stress–strain rate data, without external inputs.