少量TiB晶须对Ti-B20合金β晶粒长大行为的影响

通过高温固溶及淬火处理,研究TiB晶须对Ti-B20合金β晶粒长大行为的影响。结果表明:处于晶界的TiB晶须显著限制了β晶粒的高温长大,在高于相变点125℃固溶120min后,Ti-B20-0.1B合金中β晶粒尺寸仅长大了55μm,而Ti-B20合金晶粒长大了220μm。从动力学角度分析了晶粒长大规律,Ti-B20合金的晶粒长大指数处于0.33~0.35范围内,接近于理论值0.5;而Ti-B20-0.1B合金的晶粒长大指数非常小,处于0.049~0.052范围内。计算结果表明:Ti-B20-0.1B合金的激活能显著高于Ti-B20合金的。含硼钛合金中TiB晶须长轴平行于晶界时,对晶粒长大的限制作用更显著。     

CuCr1合金接触线的时效工艺及组织性能

采用固溶-连续挤压-时效-轧制-拉拔工艺和固溶-连续挤压-轧制-时效-拉拔工艺生产了CuCr1合金接触线,测试和分析了不同状态CuCr1合金的组织和性能。结果表明:连续挤压态CuCr1合金时效处理后的性能优于轧制时效态;连续挤压态CuCr1合金组织为条带状变形组织,有少量的回复组织;轧制态CuCr1合金组织为变形的晶粒和沿带状晶界分布的Cr相;时效态CuCr1合金组织主要为再结晶组织。固溶-连续挤压-时效-轧制-拉拔工艺生产的接触线抗拉强度达到489 MPa,导电率达到79.47%IACS,其性能优于固溶-连续挤压-轧制-时效-拉拔工艺生产的接触线。     

热轧对Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金组织与性能的影响

采用铁模铸造法制备了Mg-5Al-0.3Mn-2Ce镁合金。合金铸锭在410℃均匀化处理24h后,在400℃进行热轧试验。经过4道次轧制,合金的总压下量为62%。利用X-射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验研究了铸态合金和轧制态合金的组织和力学性能。结果表明,Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金由α-Mg和Al11Ce3相组成。轧制变形明显细化了合金的晶粒尺寸,轧制后合金的平均晶粒尺寸约为20μm。轧制后合金强度也得到了显著提高。轧制态合金的抗拉强度和屈服强度分别为301MPa和222MPa,与铸态合金相比,分别提高了69%和196%。     

Ca含量对Mg-Zn-Gd-Ca系合金轧制板材组织与性能的影响

研究Ca含量(0.1%,0.5%(质量分数))对Mg-1.5Zn-0.3Gd-Ca合金铸态组织、轧制板材组织、织构与力学性能的影响,以期通过改善合金组织和织构发展高塑性镁合金板材。结果表明:Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca铸态合金含有细小均匀的第二相,Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.5Ca合金中则存在大块状第二相;二者的轧制板材均呈现非基面织构;轧制板材经过退火处理后发生完全再结晶,板材的塑性可大幅度提高,Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca合金经300℃退火后,沿横向和轧制方向的伸长率分别可达34.9%和34.1%,且轧制板材沿横向和轧向屈服强度的差异性减小。     

冷轧变形对CrCoNi合金组织与性能的影响

针对磁悬浮熔炼的铸态CrCoNi合金,在室温条件下,进行变形量为50%的冷轧变形,研究了铸态及变形后合金的物相成分、显微组织、力学性能及耐腐蚀性能。结果发现,铸态CrCoNi合金在变形前后没有发生物相变化,依旧为FCC单相结构;铸态组织分布不均匀,经过轧制变形后,晶粒被破碎与拉长;随变形道次增加,强度提升,塑性下降。同时发现,相比于铸态,经过轧制变形后的CrCoNi合金耐腐蚀性得到改善,且均优于304不锈钢。     

Al-5%Fe合金轧制变形及组织性能研究

利用电磁铸造及固态挤压技术制备Al-5%Fe合金轧制坯锭,然后在不同工艺下进行轧制,研究该合金的轧制变形能力及合金的组织性能。研究发现:Al-5%Fe合金具有良好的高温轧制性能,合金在变形过程中随着变形量的增加富铁相被逐渐细化,对基体的割裂倾向相应减小;该合金经轧制后抗拉强度、伸长率随变形量的增大而增大,当变形量达到80%时,其室温下的抗拉强度和伸长率分别较电磁搅拌态的提高了52.5%和277%;该合金的断裂方式基本上是沿富铁相的穿晶断裂。     

室温轧制与退火工艺对Mg-10Li-1.5Zn合金组织和性能的影响

采用真空感应电炉熔炼、锂盐覆盖、氩气保护等工艺,在720℃制备出超轻Mg-10Li-1.5Zn合金,在室温下进行轧制,随后进行退火处理。利用金相显微镜、SEM和万能拉伸机分析了Mg-10Li-1.5Zn合金形变和退火后的微观组织和力学性能。试验结果表明,室温下轧制变形可以显著提高合金的力学性能,合金经58%变形量室温轧制后,与铸态组织相比合金的力学性能明显提高,抗拉强度达到182 MPa,屈服强度达到169 MPa,伸长率达到25%,相比铸态Mg-10Li-1.5Zn合金分别提高了42.8%、76.4%、6.5%;合金经过65%冷轧变形不同温度退火后,抗拉强度和屈服强度逐渐降低,伸长率先升高随后略有下降,150℃退火1 h伸长率达到最大值为43%。     

轧制-深冷处理对生物可降解Zn-3Cu合金显微组织、力学和耐腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

本文采用冷轧和深冷处理等手段对生物可降解Zn-3Cu合金进行处理,研究了轧制-深冷处理对合金试样的显微组织、力学性能和耐腐蚀性的影响。结果表明:Zn-3Cu合金轧制过程中发生动态再结晶过程。随变形量的增大,晶粒显著细化,CuZn_(4)相沿轧制方向进一步被拉长。经深冷处理后,Zn-3Cu合金的基体相晶粒尺寸更小,CuZn_(4)相变形程度更低,抗拉强度、屈服强度和硬度均明显得到加强,其中60%-DCT达到最大抗拉强度(287.9±3.7) MPa和最大屈服强度(263.1±4.9) MPa。随着轧制变形量增加,轧制-深冷处理的Zn-3Cu合金耐腐蚀性能不断减弱,但相同变形量轧态Zn-3Cu合金,经过深冷处理后的耐腐蚀性能显著提升。40%变形量轧制-深冷处理的Zn-3Cu合金具有最优异的耐腐蚀性能。     

复合场对TiB2/AZ31复合材料组织和性能的影响

利用熔体内高温自蔓延反应制备了TiB2/AZ31复合材料,通过金相、扫描电镜、力学性能测试等技术考察了复合场对镁基复合材料铸态、均匀化态和轧制态微观组织和力学性能的影响。结果表明,TiB2/AZ31复合材料施加复合场后,α-Mg基体得到了显著的细化,铸态组织中的骨骼状β-Mg17Al12相渐渐向层片状共晶组织转变,并且使TiB2颗粒团簇的尺寸明显减小,均匀的分布于基体中。由于TiB2颗粒和复合场的引入,复合材料轧制态组织中切变带变得更窄更密集,TiB2颗粒团簇在流变应力作用下有少许的破碎,并沿着轧制变形流线分布。另外,复合材料的力学性能得到了明显改善,其中抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到351 MPa,315 MPa和7.7%。     

预变形与二次时效对Al-Mg-Si-Cu合金组织与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸试验机等手段,研究了预变形和时效处理对Al-Mg-Si-Cu合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,时效温度为115～175℃时,Al-Mg-Si-Cu合金的硬度会随着轧制变形量的增加而增大;相同变形量下时效温度的升高可以缩短合金到达峰值硬度的时间;经过5%～80%轧制变形后Al-Mg-Si-Cu合金的峰值硬度都相较于传统T6热处理态高。在时效温度为145℃和175℃时,合金的抗拉强度和屈服强度会随着轧制变形量的增加而增大,而断后伸长率在变形量为20%及以上时保持在6%以上,时效温度175℃、变形量为20%时即可获得与传统T6态合金相当的强塑性。Al-Mg-Si-Cu合金在轧制变形过程中会以位错、位错缠结、位错胞和亚晶的过程发生组织结构演变,在变形量为20%及以下时,合金中主要为尺寸较大的β″相、L相和颗粒状第二相;随着变形量增加,第二相尺寸减小并在变形量为80%时形成沿晶面缺陷生长的连续第二相。通过变形+时效处理相结合的方法可以对Al-Mg-Si-Cu合金的强塑性进行调节,从而获得强度和塑性兼备的6000系铝合金。     

铸态Ti-6Al-4V-0.1B合金的热变形行为及加工图

在Gleeble-1500热模拟试验机上进行高温压缩试验,研究了变形温度为1000～1100℃,初始应变速率为0.01～1 s-1的铸态Ti-6Al-4V-0.1B合金的变形行为。基于动态材料模型建立了加工图,并观察了变形组织。结果表明:该合金为热敏感和应力敏感型合金,热变形的最佳变形参数为1050～1100℃,应变速率在0.1～1 s-1之间。铸态大变形区组织为沿着变形方向拉长的原始β晶粒,晶粒组织内部出现针状马氏体,TiB相在变形的过程中出现折断,并沿着加工流线分布。     

Al-Ti-B细化剂对ZL205A铝合金组织性能的影响

研究了Al-5Ti-B细化剂的类型、加入量和精炼工艺对ZL205A合金组织性能的影响。结果表明,Al-5Ti-B细化剂中TiB2相聚集分布时,会诱发细化效果的不均匀性,细化剂中的粗大Al3Ti相会残留于合金基体中,降低合金的力学性能;Al-5Ti-B细化剂在Ti加入量为0.25%时,ZL205A合金的细化效果良好且力学性能最佳,屈服强度、抗拉强度与伸长率分别可达378 MPa、455 MPa和8.9%;采用C2Cl6精炼时,细化剂中的TiB2颗粒会发生"中毒"现象,加剧TiB_2相的聚集。采用氩气精炼并控制静置时间可以保证TiB_2相的稳定性。     

轧制工艺对Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金显微组织和力学性能的影响

Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr铸态合金经525℃、16 h均匀化退火后,在500℃轧制成总变形量为84%的板材,轧制后在200℃进行时效处理。观察合金的微观组织变化,并测试合金的力学性能。结果表明:轧制变形明显细化了晶粒尺寸,轧制后组织中存在方块相和长条状相;轧制初期组织中存在大量孪晶,孪晶能很好地协调塑性变形,并诱发了孪生动态再结晶;随着轧制变形量的增大,孪晶数量减少,再结晶方式以晶界弓出形核为主。轧制T5态合金具有优异的高温力学性能,200、250、300和350℃时抗拉强度分别为392、381、251和112 MPa,350℃拉伸时伸长率达到107.0%。     

预轧制时效对2055铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了不同预轧制变形时效对固溶态2055铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明,对固溶2055铝锂合金在时效前进行预轧制变形可显著缩短峰值时效时间、提高合金硬度和强度。当预轧制变形量为0、3%和10%时,2055铝锂合金分别在155℃下时效40、30和28 h达到峰值硬度（HV）,分别为207.66、215.31和220.07。10%预轧制+155℃×28 h峰时效合金的屈服强度、抗拉强度分别达到562.64 MPa和622.04 MPa,比未预轧制、3%预轧制峰时效合金分别提高了67%、21%和43%、8%,大塑性变形诱导高密度位错促进析出相大量均匀弥散析出是其力学性能提高的主要原因。     

均匀化退火处理对AZ91镁合金热轧变形组织与力学性能的影响

为改善铸态AZ91镁合金组织不均匀性,提高其轧制成型能力,研究了均匀化退火处理对AZ91镁合金轧制变形前后微观组织及力学性能的影响。结果表明:均匀化退火处理可以有效改善合金组织中第二相分布;经400℃、多道次轧制后,沿晶界分布的细长条状Mg_(17)Al_(12)相数量显著减少,部分脆性Mg_(17)Al_(12)相发生断裂,以小颗粒状弥散分布于晶界附近和基体内部。均匀化后轧制合金比铸态轧制合金强度略有提高,而伸长率提高达50%。轧制后合金的拉伸断口形貌也显示合金塑性得到明显改善。     

AgCu28合金的织构组织与力学性能

用X射线衍射法研究AgCu28合金的轧制变形织构组织和退火织构组织,对它们的延伸率和抗拉强度进行测试。结果表明,当AgCu28合金轧制变形量为95%时,Ag和Cu的主要变形织构是{110}112Brass织构;在H2气氛下经650℃,1.5h退火后,AgCu28的退火织构与变形织构相同;加工态AgCu28合金沿横向(TD)和轧制方向(RD)的抗拉强度分别为750和680MPa,退火态AgCu28合金沿TD和RD的抗拉强度分别是374和327MPa;退火态沿TD和RD的延伸率都约为12%。这表明在两元共晶合金中两相晶粒相互影响导致它们的变形织构与退火织构一致、晶粒显著细化、再结晶温度明显提高、抗拉强度显著提高并存在各向异性。     

剧塑性变形及退火后Mg-Li合金的组织与力学性能

采用剧塑性变形工艺(等通道转角挤压和轧制)以及随后的短时间退火制备高性能Mg-Li合金,通过显微组织观察、扫描电镜分析、X射线衍射仪测试和室温拉伸测试等研究变形前后合金组织、力学性能及强化机制。结果表明:合金铸态晶粒粗大,主相为β相,α相分布于β相的晶界以及晶内;同时,晶内存在大量Al2Y和AlLi析出相。由于动态回复作用显著,合金变形时并未发生明显的动态再结晶现象;经短时间退火后,合金组织发生完全再结晶,其晶粒细化至27.1μm(12pra工艺,即等通道转角挤压、轧制及退火)。铸态合金的抗拉强度和伸长率分别为131.1 MPa和47.1%;经12pr(等通道转角挤压及轧制)变形后,合金的伸长率达到90.5%,而抗拉强度稍有提高,这主要受位错协调变形及动态回复作用的影响;退火后合金的伸长率显著降低而强度提高至237.6 MPa(12pra),出现退火致强化现象,其主要的机制是有限位错源强化及晶界强化。     

细化变质处理对铸造Al-7.5Si-4Cu合金力学性能和组织的影响(英文)

研究了单一和复合Al-5Ti-B、RE和Al-10Sr细化变质剂对砂型铸造Al-7.5Si-4Cu合金力学性能、显微组织、细化变质效果及其金属间化合物变化的影响。结果表明:与单一细化变质处理以及铸态相比,经过添加质量分数为0.8%的Al-5Ti-B、0.1%的RE和0.1%的Al-10Sr细化变质剂复合细化变质处理后铸造Al-7.5Si-4Cu合金的力学性能和显微组织都得到了显著改善。对于单一细化变质处理,加入0.8%的Al-5Ti-B中间合金后,合金的抗拉强度和布氏硬度得到大幅度提高,并且细化了α(Al)相。加入0.1%的RE中间合金后,合金的伸长率得到了最大程度的提高。这是因为RE的加入使铝合金熔液而得到净化,同时改变了金属间化合物的形状。而加入0.1%的Al-10Sr变质剂后,合金的屈服强度得到改善,但其他性能的改善有限。Al-10Sr变质剂对共晶硅具有较强的变质作用,但使得铝合金熔体含气量增加并形成严重的柱状晶组织。利用硅相的平均面积和长宽比描述细化变质效果得到的结论与力学性能和组织分析的结果相同。     

轧制-重熔SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料

采用轧制-重熔的SIMA法制备了ZCuSn10合金半固态坯料,先将铸态ZCuSn10合金加热到450℃保温15 min,分别进行2~4道次轧制,然后截取试样进行重熔处理后水淬.比较了SIMA法和铸态-直接重熔工艺制备的ZCuSn10合金半固态组织,并利用SEM的EDS测定了组织中Sn的分布情况,用OM和TEM观察了SIMA法制备过程中试样组织变化,综合分析了SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料过程中的组织演变机理.结果表明:采用轧制-重熔的SIMA法制备的ZCuSn10合金半固态组织固相晶粒均匀细小,圆整度高,19.7%预变形量875℃保温15 min半固态组织最优,其平均晶粒直径75.8μm,形状因子1.62,液相率17.28%;用SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料,预变形过程对晶粒细化及球化起到了关键作用,随着预变形量和重熔保温温度的提高,半固态组织晶粒尺寸减小,圆整度提高,液相率增加;采用轧制-重熔的SIMA法制备ZCuSn10合金半固态组织球化的主要机理是预变形过程破碎了枝晶,储备了变形能,在重熔过程中促进了枝晶熔断,同时,由于Sn元素从液相中向a固相中扩散迁移,液相逐渐吞噬固相的尖角突出部分,最终生成细小、圆整的a相晶粒.     

固溶处理工艺对V-5(Al-5Ti-1B)氢分离合金显微组织、硬度和轧制性能的影响

在真空电弧炉中熔炼制备V-5(Al-5Ti-1B)合金（V-5ATB合金）,采用光学显微镜、X射线衍射仪、硬度测试和轧制性能测试技术,研究固溶处理温度和时间对V-5ATB合金的显微组织、硬度和轧制性能的影响。研究结果表明：V-5ATB合金在800和900℃固溶处理,随着温度升高,TiB相逐渐溶入V基固溶体（Vss）,晶粒随之长大。合金TiB第二相析出强化及细晶强化的效应减弱程度大于固溶强化效应的增加程度,导致合金硬度随温度升高而降低。而在1000℃固溶处理时,合金中TiB相几乎完全溶入Vss中,固溶强化效应占主导使合金硬度值出现回升。V-5ATB合金在900℃固溶处理随着时间延长,TiB相逐步溶入到Vss中,晶粒随之长大。合金第二相析出强化及细晶强化的效应减弱程度大于固溶强化效应的增加程度,导致合金固溶处理后的硬度随时间延长而降低。V-5ATB合金较适宜的固溶处理工艺参数为900℃/2 h。固溶处理态合金的轧制性能相比于铸态的提升了约24%。