ECAP纯铝L2的力学性能及微观组织研究

等通道转角挤压(ECAP)是一种超细晶制备技术,可细化合金组织,改善材料性能.本文研究发现,ECAP纯铝L2,抗拉强度随挤压次数的增加而增加,8道次左右达到饱和.伸长率经1次挤压后大幅度下降,由40%下降至15%,4或5道次时伸长率有所增加.硬度随挤压次数的增加而增加,在3～4道次达到饱和.纯铝L2原始晶粒大小为1 mm的近等轴状晶,ECAP后,随挤压道次的增加,向细小等轴晶转变.至8道次后,晶粒大小约为1 μm.     

EOAP纯铝L2的力学性能及微观组织研究

等通道转角挤压（ECAP）是一种超细晶制备技术．可细化合金组织,改善材料性能。本文研究发现．ECAP纯铝L2,抗拉强度随挤压次数的增加而增加．8道次左右达到饱和。伸长率经1次挤压后大幅度下降,由40%下降至15%,4或5道次时仲长率有所增加。硬度随挤压次数的增加而增加．在3～4道次达到饱和。纯铝L2原始晶粒大小为1mm的近等轴状晶,ECAP后．随挤压道次的增加,向细小等轴晶转变．至8道次后．晶粒大小约为1μm。     

等通道转角挤压对L2工业纯铝力学性能的影响

利用等通道转角挤压(ECAP)技术挤压工业纯铝L2，探讨了挤压次数对其力学性能的影响。结果表明，随挤压次数的增加，L2的抗拉强度和硬度得到显著提高，抗拉强度可提高95％，硬度提高70％。挤压1次后，其伸长率由40％下降至15％，此后伸长率基本保持稳定。     

二次挤压对挤压和ECAP变形后ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

测试四种状态下ZK60合金的显微组织和力学性能,四种状态分别为：挤压;挤压＋4道次ECAP;挤压＋4道次ECAP＋二次挤压;挤压＋4道次ECAP＋退火＋二次挤压。在室温下成功地进行ZK60的二次挤压,得到超细晶组织。结果表明：ECAP和二次挤压可以显著细化晶粒。挤压＋4道次ECAP＋二次挤压后的ZK60合金的屈服强度为342MPa,但是其伸长率只有0.8%。在二次挤压之前进行退火,ZK60合金的伸长率可以提高到4.5%,而屈服强度基本不变,抗拉强度达到 388 MPa。     

ECAP对Mg-1Si合金组织和性能的影响

研究Mg-1Si铸造镁合金在挤压温度为623 K和挤压路径为BC条件下,等通道转角挤压(ECAP)不同道次变形对其组织及室温力学性能的影响。结果表明,随着挤压道次增加,α-Mg基体、Mg2Si相均得到细化且趋于均匀分布;铸态试样屈服强度为55 N/mm2,抗拉强度为93 N/mm2,伸长率为6%;1道次挤压试样的屈服强度提高67%,抗拉强度提高86%,伸长率提高95%;2道次挤压试样的抗拉强度和屈服强度与1道次相比有所降低,但伸长率进一步提高;3、4道次后试样的组织和性能相差不大;随着挤压道次增加,合金的伸长率逐渐提高,塑性提高。     

退火温度对等通道转角挤压态铁基形状记忆合金力学性能的影响

研究了退火温度对等通道转角挤压(ECAP)Fe17.80Mn4.73Si7.80Cr4.12N i合金力学性能及显微组织的影响。结果表明,等通道挤压工艺能显著提高合金的屈服强度和抗拉强度,两道次挤压后合金的屈服强度达到880 MPa,比固溶态高660 MPa。退火温度从300℃升高到600℃时,合金屈服强度和抗拉强度降低,伸长率升高。挤压后经700℃×30 m in退火后,材料的伸长率达到40%,屈服强度达到426 MPa,再结晶基本完成,晶粒尺寸仅为0.3~2.5μm。细晶强化是该合金强度和伸长率提高的主要原因。     

纯镁大比率挤压棒材的组织与性能及其随后的退火处理(英文)

以纯镁铸锭作为坯料,经过两道次累计大比率挤压制备了棒材,并对最终的棒材进行退火处理。通过光学显微镜(OM)、力学性能测试和扫描电子显微镜(SEM)研究了挤压变形和退火处理对纯镁组织、性能以及断裂行为的影响。结果表明:在挤压变形过程中,由于动态再结晶的作用,材料的晶粒尺寸得到明显细化,从而显著地改善了材料的室温力学性能和断裂方式。经过一次挤压后,粗大的铸态晶粒细化到35μm,屈服、抗拉强度和伸长率分别达到84MPa、189MPa和12%,所得棒材经再次挤压后,屈服强度超过120MPa,但是,由于加工硬化的作用,伸长率有所下降。对最终棒材进行退火处理后,平均晶粒尺寸为9~10μm,屈服强度、抗拉强度分别达到124MPa、199MPa,伸长率为10.7%,材料的组织和性能得到明显改善。     

挤压速度对双通道等径角挤压7003铝合金力学性能的影响

采用扫描电镜、显微硬度计及万能试验机研究了挤压速度对双通道等径角挤压对7003铝合金力学性能的影响。结果表明：在任一挤压速度下,随着挤压道次的增加,材料的力学性能明显改善;挤压一道次后试样的抗拉强度由338.3 MPa提高到384.5 MPa,二道次后提高到431.5 MPa;屈服强度经一道次挤压后由260 MPa提高到325 MPa,二道次后提高到426 MPa,二道次涨幅更明显;随着挤压速度的增大,试样断后伸长率的变化总体上均呈现下降的趋势,当挤压速度为25 mm/min 时,一道次挤压后伸长率最小;经二道次挤压后的显微硬度,在挤压速度为25 mm/min时由原样退火态的73.5 HV提高到136.4 HV,且强度以及显微硬度均在挤压速度为25～35 mm/min时达到了最大值。     

往复挤压快速凝固ZK60合金的组织与力学性能

利用快速凝固和往复挤压制备细晶ZK60合金,并研究合金的组织与力学性能。结果表明,快速凝固薄带晶粒尺寸为1~8μm,2道次往复挤压后,合金晶粒尺寸为3μm,大量10-50 nm的颗粒从基体析出。随着挤压道次增加,沉淀颗粒增多,晶粒未进一步细化;2道次挤压后,合金抗拉强度高达319 MPa;屈服强度随挤压道次增加而增加,经6道次挤压,屈服强度为253 MPa,伸长率和硬度随挤压道次增加变化不大,分别为（7±1）%和（77±1）HV5。力学性能好归因于晶粒细化和弥散分布在基体上细小颗粒的强化作用。     

往复挤压AM60B镁合金的组织与力学性能

通过往复挤压（CEC）变形来细化AM60B镁合金的组织。结构表明：随着CEC道次的增加,组织得到明显细化。当材料达到临界最小晶粒尺寸时,进一步挤压变形也很难使组织得到明显的细化。细小的组织具有优异的力学性能,合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别由铸态的62．3、64MPa、201MPa和11％上升N-道次变形后的72．2、183．7MPa、286．3MPa和14．0％。但是再进一步挤压变形材料的力学性能增加幅度不明显,经四道次挤压变形后其硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为73．5、196MPa、297MPa和16％     

模压形变对纯铜组织和性能的影响

采用交叉模压形变法对纯铜进行不同道次的形变处理,研究交叉模压形变对纯铜显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:交叉模压形变可以较有效细化纯铜晶粒尺寸,交叉模压10道次后,平均晶粒尺寸减小63%;材料在塑性变形初期(2道次)细化效果最明显,经相同道次交叉模压形变后,晶粒细化效果逐渐减低;交叉模压变形后纯铜试样的显微硬度和抗拉强度均得到显著提高,但是伸长率下降,硬度值和抗拉强度分别提高了96.4%和31.9%,伸长率由66.67%下降至12.25%。     

等通道转角挤压制备超细晶Mg15Al双相合金组织与性能

对高铝双相合金Mg15Al在553K以Bc路线进行了不同道次的等通道挤压(ECAP),获得了超细晶高铝镁合金。通过OM,SEM,TEM分析了ECAP前后合金的微观组织结构及断口形貌,并测试了不同挤压道次后合金的硬度和室温拉伸性能,分析了ECAP细化晶粒机理及其性能改善原因。结果表明,随挤压道次增加,累计形变增强,网状硬脆相β-Mg17Al12破碎,合金晶粒显著细化,但对单相区和两相混合区细化效果不同。在α、β两相共存区内,4道次ECAP后形成100nm～200nm的细晶粒;在α单相区,4道次ECAP后晶粒为1μm以下,且在初晶α-Mg内析出弥散细小的β相,起到细晶强化和弥散强化作用。8道次ECAP后,晶粒略有长大。ECAP使合金的硬度、抗拉强度和延伸率同时得到提高,尤其是4道次ECAP后,硬度提高了32.04%,抗拉强度σb从150MPa提高到269.3MPa,延伸率δ由0.05%提高到7.4%;8道次ECAP后,硬度、抗拉强度略有下降,延伸率略有上升。SEM断口观察显示ECAP使合金拉伸断口形貌由铸态的解理断裂特征转变为延性韧窝断裂特征。     

Static mechanical properties and ductility of biomedical ultrafine-grained commercially pure titanium produced by ECAP process

Equal channel angular pressing (ECAP) is one of the most effective processes to produce ultra-fine grain (UFG) and nanocrystalline (NC) materials. Because the commercially pure titanium exhibits excellent biocompatibility properties, it has a significant potential to be utilized as an implant material. The low static and dynamic strengths of the pure titanium are one of the weaknesses of this material. This defect can be removed by applying the ECAP process on the pure titanium. In this work, the commercially pure titanium Grade 2 (CP-Ti of Grade 2) was pressed at room temperature by the ECAP process via a channel angle of 135° for 3 passes. The microstructural analysis and mechanical tests such as tensile test, hardness test, three-point bending test and Charpy impact test were all carried out on the ECAPed CP-Ti through 3 passes. The microstructural evolution reveals that by applying the ECAP process, coarse grain (CG) structure develops to UFG/NC structure. Moreover, the results of the mechanical tests show that the process significantly increases the yield and ultimate tensile strengths, bending strength, hardness and fracture toughness of the commercially pure titanium so that it can be used as a replacement for metallic alloys used as biomaterials.     

Microstructure and tensile properties of ultrafine grained copper processed by equal-channel angular pressing

1. Introduction There has been an interest in the research of spe- cific microstructure and unique mechanical proper- ties in ultrafine-grained (UFG) materials [1]. Equal-channel angular pressing (ECAP) process has been successfully applied to obtain UFG structure in numerous metals and alloys [2-6]. However, there are some deficiencies on copper deformed to large shear strains. Ferrasse et al. [6] argued that intense simple shear promotes dynamic rotation recrystalli- zation during ECAP…     

纯钒制备及其性能

采用热等静压(HIP)技术制备纯钒,利用材料试验机、OM、SEM、TEM和TGA等测试纯钒的力学性能并观察其拉伸断口形貌、进行热重分析.结果表明:热等静压温度在1250 ℃以上可以实现全致密化;随温度的升高,抗拉强度、屈服强度均先降低后增加,延伸率及断面收缩率呈相反趋势变化,在1250 ℃综合性能最佳,抗拉强度、屈服强度分别为701,634 MPa,延伸率为22.4%;断口形貌表现出滑断、微孔聚集等不同的断裂方式,不同温度制备的纯钒试样晶粒大小没有显著变化,均观察到板条马氏体组织存在; 氧化行为符合抛物线规律,活化能为118 kJ/mol.     

退火温度对纯钒组织和性能的影响

研究了不同退火温度对热等静压(HIP)纯钒组织和力学性能的影响.结果表明,纯钒的退火过程呈明显的回复、再结晶、晶粒长大3个阶段;随退火温度升高,板条状马氏体含量减少,温度高于950℃退火时板条状马氏体消失;随着退火温度的升高,纯钒的拉伸强度降低,塑性先增加后降低;塑性在950℃退火时达最大值,延伸率、断面收缩率分别为35.2%、64%.     

Influence of Processing Parameters on Microstructural Evolution and Tensile Properties for 7075 Al Alloy Prepared by an ECAPBased SIMA Process

A modified strain-induced melt activation(SIMA) process consisting of homogenization, equal-channel angular pressing(ECAP) and subsequent heating to the semisolid temperatures was introduced to prepare the 7075 aluminum alloy with superior thixotropic behaviors. The effects of both the homogenization and the number of ECAP passes, as well as the isothermal temperatures on the microstructural evolution, were investigated. The results indicate that ideal microstructure wherein fine and globular solid grains surrounded by uniform liquid films can be achieved through ECAP deformation–recrystallization mechanism. Increasing the number of ECAP passes accelerates the recrystallization of strained grains,thus reducing the average grain size and improving the grain sphericity. Moreover, higher holding temperatures and prolonged soaking time can improve the growth of the solid grains. Two main coarsening mechanisms, viz. coalescence and Ostwald ripening, contribute to the growth of the solid grains simultaneously and independently. The tensile strength of the 7075 alloys after four-pass ECAP-based SIMA and T6 heat treatment is relatively lower than the as-received billet,while the elongation of SIMA processed samples is much higher than that of as-received ones. Increasing the number of ECAP passes improves the tensile strength for alloys with and without T6 treatment due to the fine grain strengthening mechanism.     

等通道转角挤压Mg-3.52Sn-3.32Al合金的组织与力学性能

采用等通道转角挤压（ECAP）Bc路径对固溶态Mg-3.52Sn-3.32Al合金分别挤压1、4和8道次。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪分析合金的组织和相组成,并测试了其室温拉伸力学性能。结果表明,经ECAP挤压后,固溶态合金组织中析出大量细小的Mg2Sn相和极少量的Mg17Al12相。随挤压道次增加,合金的综合力学性能先提高后降低。经4道次挤压后,合金的综合拉伸力学性能相对较佳,抗拉强度、伸长率和硬度分别达到250 MPa、20.5%和61.3 HV9.8,较未ECAP时分别提高43.7%、105%和26.9%。经ECAP挤压的合金室温拉伸断口均呈韧性断裂。等通道转角挤压Mg-3.52Sn-3.32Al合金的力学性能受晶粒尺寸、析出相以及组织织构的共同影响。     

等通道转角挤压Al-Mg2Si合金的组织与性能研究

研究Al-Mg2Si合金经250℃等通道转角挤压后的微观组织与力学性能。维氏硬度及拉伸力学性能测试结果表明:经4道次ECAP挤压后,Al-Mg2Si合金的硬度、抗拉强度和延伸率均显著提高;8道次挤压后合金的塑性进一步提高,但其硬度和抗拉强度却有所下降。扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析表明:经ECAP挤压后,原汉字状或骨骼状Mg2Si相显著碎化,且挤压道次越多,Mg2Si相的破碎效果越明显,合金组织也不断细化。对合金经较多道次挤压后硬度及抗拉强度反而有所下降的原因进行了分析。