高周期累积叠轧法制备Mg/Al多层复合材料

采用累积叠轧法(ARB)对Mg/Al多层板材进行高周期ARB变形,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了Mg/Al多层板材在ARB变形过程中的微观组织,并在拉伸试验机上测试板材的室温抗拉强度并通过扫描电子显微镜(SEM)观察拉伸试验后的断口形貌。结果表明,随着叠轧周期数的增加,Mg/Al多层复合材料层界面处生成并长大的金属间化合物明显细化,该化合物会逐渐呈连续多层状分布,同时也提高了层界面的结合程度。不过,Mg/Al多层复合材料的抗拉强度在叠轧过程中却呈现出不规则的变化趋势。     

Ti/Al/Mg/Al/Ti层合板变形行为及断裂形式的原位研究

为阐明Ti/Al/Mg/Al/Ti层合板的变形行为及断裂形式,对轧制态和退火态的层合板进行原位弯曲和拉伸试验,研究组元板和金属间化合物的裂纹萌生和扩展情况.结果表明:无论Al/Mg界面有无金属间化合物,Al/Mg界面分层都是最先出现的断裂形式,因此Al/Mg界面结合强度决定层合板的力学性能.在退火态层合板中,金属间化合...     

金属间化合物对累积叠轧Mg/Al多层复合板材断裂过程的影响（英文）

采用分步拉伸观测的方法研究了累积叠轧Mg/Al多层复合板材中界面金属间化合物对复合板材断裂过程的影响。结果表明:在单向拉伸过程中,Mg/Al界面处金属间化合物导致了裂纹的萌生和扩展,从而导致Mg/Al界面的分离;在后续拉伸过程中,由于Mg层强度较低,首先产生颈缩失效,致使整个样品提前断裂。     

累积叠轧制备Ti/Ni多层复合材料的组织演变与力学性能研究

本文以工业纯Ti、纯Ni板材为初始材料,采用累积叠轧法(ARB)制备出Ti/Ni多层复合板材料。利用扫描电镜、透射电镜、万能试验机、显微硬度仪对复合材料的组织、界面结构和力学性能进行观察和测试分析。结果表明：随着轧制道次的增加,复合材料中Ti层和Ni层显微组织细化明显,均匀程度提高,ARB5道次后,Ti、Ni层的平均晶粒尺寸分别为200 nm和300 nm;复合材料的抗拉强度、显微硬度和界面结合强度显著提高,ARB5道次后抗拉强度达到810 MPa,延伸率为24.4%,Ti、Ni层平均显微硬度分别为233 HV和229 HV。在ARB1-5道次轧制变形过程中,界面处无明显的原子扩散现象发生。     

Al／Ti／Al复合层原位生成金属间化合物连接陶瓷

用Al／Ti／Al复合层作连接材料，通过连接温度下原位生成金属间化合物真空连接Si3N4陶瓷。研究了Al与Ti的厚度匹配和工艺参数对接头显微组织及其强度的影响和接头的形成过程。结果表明：当原位生成的连接层金属组织为Al3Ti／Ti／Al3Ti时，由于纯金属间化合物Al3Ti脆性大，且其与剩余Ti片的结合强度低，陶瓷接头强度低；当连接层金属组织为大量Al3Ti颗粒加少量Al基固溶体时，连接层金属能获得良好的强化效果，与用纯Al连接的接头相比，接头室温和高温强度显著提高。Al与Ti的厚度匹配和连接参数适当时，接头室温和600℃剪切强度可分别达到89．4MPa和29．7MPa。     

Ni/Al复合材料在累积叠轧制备过程中的组织演变和力学分析

通过累积叠轧冷焊接的方式成功制备了Ni/Al复合材料。结果表明:叠轧道次n对Ni组元厚度减薄的影响经历2个阶段:当叠轧道次n≤3时,Al层的变形受到层状结构整体性的抑制,从而使得Ni层和Al层接近等比例协调变形,Ni层的减薄率与复合材料整体减薄率接近相等;当叠轧道次n≥4时,硬质组元Ni颗粒弥散分布于Al组元中的"镶嵌效应",使得Ni层减薄率远低于叠轧压下率。发现可通过观察Ni层断裂角度的大小来判断Ni层的断裂顺序,Ni颗粒纵向尖端角度越小,则断裂越早。建立了叠轧道次对Ni层减薄率、镍铝接触度影响的关系方程。     

Mg/Al异种金属焊接研究现状

镁合金和铝合金是当前广泛应用并具有良好前景的有色金属材料,而Mg/Al异种金属焊接是当前研究的热点问题。本文介绍了当前镁铝异种金属常用焊接方法的研究现状,分析了焊接中常出现的问题和解决方案。提出进一步开展镁铝焊接工艺和基础理论研究,对于推动镁铝异种金属焊接应用具有重要的意义。     

累积叠轧焊多层铜基复合材料的强度预测

评价用累积叠轧焊(ARB)制备纳米结构Cu/Al/Ag多层复合材料的可行性,分析该复合材料的拉伸性能和电导率.利用强化机制和从X射线衍射获取的结构参数建立理论模型预测复合材料的抗拉强度.结果表明,随着ARB的进行,实验和计算得到的抗拉强度均有所提高,在第5个ARB循环时达到最大值,分别为450 MPa和510 MPa....     

Ti_3Al金属间化合物氢致解理断裂及其机理

Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ合金在室温下恒载荷动态充氢以及交变载荷动态充氢时，氢通过促进裂纹在滑移面上的解理，促进了裂纹扩展。不连续的氢致解理裂纹优先在α_２相形核，α_２／β相界面是裂纹扩展的有效障碍。氢通过促进裂尖位错的发射、解理微裂纹在无位错区（ＤＦＺ）的形核以及解理裂纹的扩展，导致氢致解理断裂     

压下率对大厚度比Al/Mg/Al层合板性能的影响

采用0.2 mmAl+5 mmMg+0.2 mmAl的组坯方式,400℃保温10 min热轧制得大厚度比Al/Mg/Al层合板,研究了压下率对其界面结合、镁基材组织及拉伸性能的影响.对压下率为41％、49％和60％热轧制备的Al/Mg/Al层合板进行了界面SEM观察、微观组织观察、拉伸实验及拉伸断口的观察.结果表明,大...     

Al/Ni metal intermetallic composite produced by accumulative roll bonding and reaction annealing

In this research, Al/Ni multilayers composites were produced by accumulative roll bonding and then annealed at different temperatures and durations. The structure and mechanical properties of the fabricated metal intermetallic composites (MICs) were investigated. Scanning electron microscopy and X-ray diffraction analyses were used to evaluate the structure and composition of the composite. The Al₃Ni intermetallic phase is formed in the Al/Ni interface of the samples annealed at 300 and 400 °C. When the temperature increased to 500 °C, the Al₃Ni₂ phase was formed in the composite structure and grew, while the Al₃Ni and Al phases were simultaneously dissociated. At these conditions, the strength of MIC reached the highest content and was enhanced by increasing time. At 600 °C, the AlNi phase was formed and the mechanical properties of MIC were intensively degraded due to the formation of structural porosities.     

Tensile behavior of commercially pure copper sheet fabricated by 2-and 3-layered accumulative roll bonding (ARB) process

The tensile properties of two- and three-layered accumulative roll-bonding (ARB) processed copper sheets containing deoxidized low-phosphorous copper (DLP) and PMC90 are investigated with varying numbers of ARB process cycles. The tensile strength of the DLP is determined by the applied equivalent strain, showing that the tensile strength values for both 2-L and 3-L ARBed DLP specimens follow a single trend line. Unlike the DLP, the 3-L ARBed PMC90 follows a trend line that is completely different compared to that of its 2-L counterpart above an equivalent strain value of 7.6, suggesting that the amount of applied equivalent strain alone does not control the tensile strength of PMC90. The mechanism determining the tensile behavior of 2-L and 3-L ARB processed commercially pure copper sheets is discussed.     

界面对铜/铝异步轧制层状复合材料组织与性能的影响

利用异步轧制复合技术和退火工业制备铜/铝层状复合材料,利用扫描电子显微镜观察界面微观组织和拉伸断口形貌,进行剥离和拉伸实验研究界面的力学性能。结果表明,热处理过程促进了界面层的形成,而较高的退火温度破坏了界面结合。层状复合材料的拉伸性能介于两组元金属之间。经340℃退火后,铜基体的延伸性能与铝基体接近,并且界面开裂程度较低。在拉伸过程中,两金属基体延伸率不同,导致界面发生内部断裂。界面作为铜、铝之间的过渡层,在强化复合材料方面起到重要作用。     

退火温度对异步轧制铜/铝复合板界面组织及力学性能的影响

研究退火温度对异步轧制法制备的铜/铝复合板界面组织及力学性能的影响,采用SEM观察界面组织形貌,结合EDX、XRD分析界面物相成分,采用显微硬度和室温拉伸实验表征复合板的力学性能。结果表明,异步轧制法制备的铜/铝复合板界面形变储能较高,退火温度为400℃时界面扩散明显;随着退火温度的升高,复合界面先后生成金属间化合物CuAl2、Cu9Al4、CuAl相,界面撕裂位置位于金属间化合物之间;界面层的显微硬度比基体的高,这是因为受到硬脆性化合物和高温软化的共同影响;退火温度越高,复合板抗拉强度越低,断裂伸长率越大。研究表明,异步轧制法制备的铜/铝复合板最佳退火温度为400℃。     

热处理对累积叠轧Ti/Ni叠层复合材料组织与性能的影响

研究了热处理对累积叠轧多层Ti/Ni复合材料显微组织与力学性能的影响。结果表明,钛层与镍层的再结晶温度均在500 ℃左右,并且首先在界面附近的组织发生静态再结晶形核与晶粒长大现象;经200 ℃×8 h退火处理后,复合板的强度与硬度均达到最高值,此时抗拉强度为691.5 MPa,钛、镍层平均硬度分别为198.8 HV0.1和226.5 HV0.1;经500 ℃×2 h退火后,复合板断后伸长率达到最高值59.7 %。     

累积复合轧制制备TiC颗粒增强双相不锈钢基复合材料

通过在1100 ℃进行累积复合轧制制备了TiC颗粒增强的双相不锈钢复合材料,并对其微观组织和力学性能进行了分析。结果表明,通过累积热轧后的复合材料基体与增强相之间结合紧密,TiC颗粒显著提高了双相不锈钢的强度和硬度,强化效果随复合道次增加而增大,且材料的断裂形式仍为韧性断裂。     

Al/Cu多层复合板的组织演化及其对力学性能的影响(英文)

研究异步冷轧退火工艺制备的Al/Cu多层复合材料的组织演化及其对力学性能的影响。采用SEM和TEM分析界面组织,用界面剥离实验和拉伸实验测试复合板的力学性能。结果表明:异步冷轧复合工艺可以获得界面紧密连接的超细晶多层复合材料。退火促进Al和Cu连接界面上金属原子的扩散,甚至导致金属间化合物的生成。复合板的连接界面在300°C退火时发生固溶强化现象,界面的连接强度达到最大,但是在更高温度退火时界面生成的金属间化合物导致连接性能急剧下降。在300°C退火时,复合板组织发生再结晶并获得较高的抗拉强度;而在350°C退火时,界面存在亚微米厚度的过渡层,有利于位错滑移运动,因此复合板获得较高的伸长率。     

累积叠轧Nb/Zr层状复合板的微观组织与力学性能研究

采用累积叠轧法制备了初始Zr层厚度不同的两种Nb/Zr金属层状复合板并对其在叠轧过程中的微观结构、织构演化和力学性能进行了研究。结果显示, Nb/Zr层状复合材料的界面结合良好,异质界面处无金属间化合物产生。随着叠轧道次增加,层状复合结构内部形成了贯穿于多个金属层的剪切带组织,初始Zr层厚度为1 mm的复合板较Zr层厚度为2 mm的复合板易于发生Zr层的颈缩、断裂和分离。Nb层内主要为位错胞状结构, Zr层内为高位错密度晶粒与动态回复晶粒的混合组织。此外,不同初始Zr层厚度的复合板中Nb层的织构演化特征不同：当初始Zr层厚度为1 mm时,Nb表现为强立方取向;当初始Zr层厚度为2 mm时,随着叠轧道次增加,旋转立方取向始终为主导的织构组分。两种复合板中Zr层的织构演化特征一致,即经一道次叠轧后,{0001}基面双峰织构为主要织构组分。随着叠轧道次增加,基面双峰织构略有减弱,同时出现了较弱的{11-20}丝织构。单轴拉伸测试表明,随着叠轧道次增加两种不同Zr层厚度的复合板屈服强度和抗拉强度均逐渐增大,而塑性延伸率呈现先减小后增大的趋势。经三道次叠轧后两种复合板的最大延伸率分别为14.2%和16.5%。叠轧过程中各金属显著的晶粒细化、Zr层内高位错密度晶粒与动态回复晶粒共存的混合组织以及Zr织构的特征演化是贡献于复合板具有高强度和良好塑性的原因。