等通道转角挤压铝硅合金组织的研究

研究了铝硅合金等通道转角挤压后组织变化,铝硅合金在等通道转角挤压过程中由于剪切力的作用细化了硅晶粒,改善了材料的性能,实验证明：等通道转角挤压技术是细化晶粒的新方法。     

镁及镁合金等通道转角挤压研究进展及发展趋势

镁及镁合金属于HCP结构,织构和晶粒尺寸是影响其性能的主要因素.本文对近年来镁及镁合金等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)的研究状况进行了综述,介绍了ECAP过程中影响镁及镁合金织构的主要因素.根据晶粒细化机制的不同,从两方面介绍了ECAP工艺制备镁及镁合金超细晶、纳...     

等通道转角挤压——提高材料性能的有效方法

等通道转角挤压法是能使块体材料得到超细晶粒的一种新的材料加工方法，目前受到材料研究者的广泛关注。简要介绍等通道转角挤压法(ECAE)的基本原理及通过该方法得到的有效应变量的主要影响因素。综述等通道转角挤压法研究和应用现状，同时展望该方法的应用前景。     

等通道转角挤压超细晶材料技术及其发展

通过金属的大塑性应变细化晶粒从而提高材料综合性能已在材料加工领域得到广泛应用。近年来为获得材料的亚晶组织已经出现了许多大变形技术。等通道转角挤压(ECAP)是块体材料得到超细晶粒的一种新的材料加工方法,因此受到材料研究者的广泛关注。介绍了等通道转角挤压的基本原理以及主要参数对变形的影响,分析了此加工方法对材料组织与性能的影响,讨论了其在材料加工研究中的应用。     

不同方式等通道转角挤压纯铝微结构分析

等通道转角挤压技术是制备超细晶粒金属块材的最新技术方法。文章介绍了通过实验对纯铝A、B、C三种方式挤压,A方式:每次挤压试样方位不变,在同一方向上承受累积剪切变形;B方式:不同道次挤压时,试样沿挤压轴线相同方向旋转90°,使主剪切平面保持垂直;C方式:在相邻挤压道次之间,试样沿挤压轴线相同方向旋转180°,使偶次挤压后,主剪切平面的累积剪切应力趋于零。经实验观察表明,A、B两种方式挤压后,微结构变化基本相同,晶粒沿剪切方向拉长,4次挤压后晶粒形状和分布有了差别。而C方式与A、B的不同在于偶道次挤压后晶粒形状为等轴晶粒。三种方式后的硬度与挤压道次的关系基本一致,即3～4次挤压后硬度趋于饱和。实验证明,经不同方式等通道转角挤压(ECAE)纯铝组织结构变化有所不同。     

模具参数对纯钛等通道转角挤压工艺变形规律影响的有限元分析

等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)工艺能够通过材料的剧烈塑性变形,获得块状超细晶材料.等通道转角挤压(ECAP)工艺通过改变应变量大小及其均匀性对晶粒细化有着显著的效果.通过DEFORM-3D软件模拟纯钛等通道转角挤压过程,研究了不同模具参数对试样变形的影响规律,给出了不同模具转角、模具外转角和模具内转角半径对ECAP试样变形区等效应变的影响,为获得纯钛试样变形分布提供了有效的规律.     

铝合金等通道挤压晶粒细化机制

本文讨论铝合金在等通道挤压过程中的晶粒细化机制。发生的晶粒细化主要通过三种机制完成：1)取向分裂诱发形变带;2)应变集中产生的宏观或微观剪切带;3)高角度晶界随应变增加。形变条件和路径、模具几何及材料参数决定形变组织的演化。亚结构和显微剪切带的取向与模具剪切面一致但在原则上与材料的晶体位错滑移系统无关。形变带的晶体取向倾向接近在路径A下稳定织构的取向。在高应变,由于显微组织的压缩和拉长造成的晶界面积增加成为主要晶粒细化机制。变形至一定应变后,形变进入稳态,晶粒细化不再发生。     

等通道转角挤压组织演变规律的研究进展

综述了金属结构材料和功能材料基体相晶体结构、层错能、Hollomon参数lnZ对等通道转角挤压ECAP变形组织演变规律影响的研究进展,试样基体相的晶体结构对变形组织的演变起重要的影响作用。随着应变量的增大,密排六方结构金属先形成形变孪晶、再启动优先存在的但被阻塞的滑移系统;面心立方结构金属的位错滑移主导着组织演变与晶粒细化过程,先形成亚晶界,再增大组织取向差,最终形成大角度晶界。在高层错能材料中,随着Hollomon参数lnZ增大,位错运动受到抑制,驱使变形机制从位错滑移逐渐转变成形变孪晶;当Z参数减小时,在ECAP高层错能材料中会形成微尺度的剪切带。在低层错能材料中形成丰富的孪晶,极低层错能的材料形成宏观剪切带。而中等层错能材料的变形机制则取决于Z值的高低。分析了ECAP过程动态再结晶的影响因素,认为γm·ln2Z30不宜作为ECAP过程是否发生动态再结晶的判据,ECAP过程动态再结晶的影响因素还有待进一步研究,如弄清ECAP过程温升规律、分析淬火保存ECAP变形组织将有助于研究ECAP动态再结晶。     

剧烈塑性变形对块状镁合金微观组织和力学性能的影响

等通道转角挤压（Equal channel angular pressing, 简称ECAP）可以使镁合金产生较大的塑性变形.通过有限元方法模拟了等通道转角挤压工艺及其相关工艺参数,研究了工件的应变和载荷分布情况,并建立了累积变形结果、微观组织细化和力学性能的数学模型.通过分析得到了晶粒细化和力学性能的关系,对累积变形的特点分析,预测了晶粒细化后的尺寸和力学性能.      

室温工业纯钛等径弯曲通道挤压的有限元模拟

利用三维有限元模型研究工业纯钛室温等径弯曲通道挤压(ECAP)变形过程,通过数值模拟分析模具通道夹角、外圆角及摩擦条件等参数对材料变形区的应变分布及挤压载荷的影响规律,获得了在室温下对工业纯钛进行ECAP变形的最优工艺参数。模拟结果表明:三维模型考虑了模具接触及摩擦的影响,比二维平面模型更客观、准确地反映了试样的应变分布状况。Φ=120°,Ψ=20°的模具参数为最优,试样可在较低的挤压载荷获得较大的塑性变形,增加通道背部摩擦可扩大试样主变形区体积,改善变形均匀程度。最终采用两通道夹角Φ=120°,外圆角Ψ=20°的模具,在背部不润滑的摩擦条件下成功实现了工业纯钛室温等径弯曲通道单道次变形。     

挤压速度对6063铝合金型材组织及性能的影响

6063铝合金型材随挤压速度增加,基材硬度和晶粒尺寸随之增加,当挤压速度为4mm/s时型材时效后强度最高。     

镁、锰、铁元素含量对5083铝合金超塑性行为的影响

采用金相、扫描电镜等检测手段，对不同镁、锰及铁元素含量5083铝合金超塑性变形后微观组织与结构进行观察。结果表明，在相同的应变率下，镁、锰、铁含量高的合金（合金A）形成了由Al-Mg-Fe及Al-Mg-Mn金属间化合物组成的第二相粒子，这些金属间化合物为超塑性变形中空洞的形核提供了条件。     

工艺流程对船用5083合金挤压型材性能的影响

为优化5083铝合金挤压型材的生产工艺,对拉伸变形及退火处理后的5083铝合金型材的力学性能及腐蚀性能进行了研究。结果表明,拉伸强化可以有效提升试样强度;完全退火降低了试样强度,提高了试样韧性;低温退火降低试样强度的同时还大幅降低了试样的抗腐蚀性能。考虑到成本因素优先考虑挤压+拉伸强化工艺流程,对于某些需要特定成型的船舶构件,也可考虑采用挤压+完全退火+拉伸强化的工艺流程。     

填充金属对5083铝合金焊接性能的影响

采用手工MIG焊接方法,ER5087焊丝与ER5356焊丝分别对3mm5083铝合金板材进行焊接,对焊接接头的表面成形、显微组织及力学性能进行检测,研究结果表明:采用ER5087焊丝的力学性能优于ER5356焊丝;两种焊丝的焊接接头抗拉强度分别达到母材94%和84%.     

搅拌摩擦加工参数对5083铝合金组织性能的影响

采用搅拌摩擦加工方法对不同焊接参数下的退火态5083铝合金的组织和性能进行研究.通过显微硬度实验研究了硬度在前进侧和后退侧以及加工区上下部分的分布规律;通过金相观察研究了加工区表面带状纹理和腐蚀后观察到的弧纹之间的关系.对母材和加工区用扫描电镜观察了析出相的形貌、尺寸及分布规律.结果表明:高硬度区宽度随着轴肩直径的增大而增大,随着转速和焊速之比(ω/ν)的增加而增大,硬度在前进侧(AS)和后退侧(RS)的分布是不均匀的;从母材到加工区硬度逐渐上升,RS侧的上升速度约为AS侧的一半.     

超声场对7850铝合金凝固组织的影响

7850铝合金是一种高强高韧铝合金,对其铸造组织的晶粒进行细化能大幅度提高其力学性能。通过在7850铝合金铸造过程中施加超声外场,使其铸造组织的晶粒得到显著细化,平均晶粒尺寸约为80μm,并对超声细化晶粒组织的机理进行了分析,其研究结果对7850铝合金半连续铸造实践具有指导意义。     

锻造工艺参数对7050铝合金再结晶行为的影响

利用Gleeble-1500热模拟实验机对7050铝合金进行了等温压缩实验，与有限元仿真软件DEFORM3D模拟实验相结合，通过应力-应变与组织分析研究了7050铝合金在不同锻造工艺参数条件下的再结晶行为，结果表明，通过改变温度和应变速率能有效控制再结晶体积分数和晶粒尺寸。     

基于响应面分析的TC21合金等通道挤压过程工艺优化

文章基于有限元模拟技术及响应面方法,优化了TC21钛合金单道次等通道挤压过程的工艺参数设计。文章先考察了挤压温度、挤压速度、摩擦系数及模具预热温度四个因素对挤压成形过程的影响,并基于单因素分析的结果,采用Design-Expert软件设计了四因素三水平的Box-Behnken试验,以单道次TC21合金挤压后的最大等效应变为响应值,优化了合金挤压工艺参数设置条件。根据此工艺参数进行加工,优化模型与实际拟合良好,可用于指导后续的加工生产。     

等通道热挤压00Cr19Ni10奥氏体不锈钢的晶粒细化机制

Ф8mm00Cr19Ni10不锈钢（％：0．025C、18．75Cr、10．96Ni）经700℃、挤压速度9mm／s、8道次等通道挤压后获得150～350am超细晶组织。通过光学显微镜，扫描和透射电镜，X-射线衍射，分析了在等通道挤压变形过程钢的微观组织演变，提出晶粒细化的位错、孪晶和动态再结晶机制，研究发现在1～4道次以孪晶细化机制为主，5～8道次以动态再结晶细化机制为主。     

微量添加剂对铝合金晶粒细化的工艺探讨

以典型铝合金6063为研究对象,文章分别讨论了稀土、Al-Ti-B、A1TiBRE中间合金和Al-Ti-C对其晶粒细化的影响,在分析实验数据的基础上,对四种添加剂的细化效果略作比较,总结出了各细化剂的特性及最佳工艺配方。