汽车用Zn-0.8Cu-0.15Ti合金的高温变形性研究

采用等温压缩法对Zn-0.8Cu-0.3Ti合金的高温流变行为进行了研究,得到其在变形温度为210³00℃、应变速率为0.01300℃、应变速率为0.01¹0.00 s-1条件下的流动真应力-应变曲线和微观组织。结果表明,Zn-0.8Cu-0.3Ti合金在高温压缩变形条件下,合金的流变应力随着应变速率的减小或变形温度的增大而增大。在热变形过程中合金的微观组织由ε相、TiZn15相和η相构成,且在热变形过程中存在动态再结晶。     

铸造Mg-6Zn-(1-2)Y合金热压缩变形行为

通过常规铸造(金属型)制备了Mg-6.24Zn-1.88Y和Mg-5.96Zn-0.89Y合金。采用Gleeble-3500热模拟试验机在温度为150~350℃、应变速率为0.015~15 s-1条件下,对两种合金的热压缩变形行为进行了研究。结果表明,Mg-6.24Zn-1.88Y合金由α-Mg,I-Mg3YZn6和Mg6.8Y0.35Zn2.81相组成,Mg-5.96Zn-0.89Y合金由α-Mg,I-Mg3YZn6和Mg12YZn相组成;增强相多以"共晶组织"形式和杆状分布在α-Mg枝晶间,Mg-6.24Zn-1.88Y合金增强相较多、且组织较细。150℃变形时孪生起着重要的作用,250℃变形机制由孪生向再结晶逐渐过渡,350℃再结晶是主要的变形机制。在相同形变条件下,含增强相较多、且组织较细的Mg-6.24Zn-1.88Y合金具有较高的应力水平。增强相在热压缩过程中易被破碎、球化,沿流变方向分布。     

300M钢的热变形行为及其变形组织演变研究

基于热压缩实验,对300M钢在应变速率为10s-1下的热变形行为及其变形组织演变进行了研究。结果表明:在试样高度压下量为50%,变形温度为700～750℃时,300M钢的应力-应变曲线呈流变失稳型,且变形组织出现绝热剪切;当变形温度为800～1000℃时,300M钢的应力-应变曲线呈双峰不连续动态再结晶型,且热变形过程出现了两轮动态再结晶;当变形温度为1050～1180℃时,300M钢的应力-应变曲线呈单峰不连续动态再结晶型,且热变形过程只发生了一轮动态再结晶。     

60NiTi合金的热压缩变形与显微组织演变（英文）

采用Gleeble-3500热模拟试验机对在变形温度500～650℃和应变速率0.001～1 s^-1条件下的60NiTi合金进行热压缩变形,分析其热变形行为和显微组织,建立变形本构模型,绘制热加工图。结果表明,当压缩温度升高或应变速率降低时,峰值应力减小。合金的热变形激活能为327.89 k J/mol,热加工工艺参数为变形温度600～650℃和应变速率0.005～0.05 s^-1。当变形温度升高时,合金的再结晶程度增大;当应变速率增大时,位错密度和孪晶数量增大,Ni₃Ti相易于聚集;Ni₃Ti析出相有利于诱发合金基体的动态再结晶。动态回复、动态再结晶和孪生是60NiTi合金热变形的主要机制。     

变形镍基高温合金GH4037在固态和半固态下的高温变形行为及组织演变（英文）

镍基高温合金GH4037圆柱形试样以不同的应变速率0.01、0.1和1 s^-1在固态温度(1200、1250、1300℃)和半固态温度(1340、1350、1360、1370、1380℃)下进行压缩试验,研究GH4037合金的高温变形行为及组织演变。结果表明,与固态温度相比,半固体温度下的流动应力下降较快。此外,当应变速率为1 s^-1时,半固态温度下的流动应力在达到初始峰值应力后继续增大。随着变形温度的升高,初始固相晶粒和再结晶晶粒尺寸增大。在半固态温度下,固相晶粒为等轴晶,液相存在于晶界和晶内。以晶界膨胀为特征的不连续动态再结晶(DDRX)是GH4037合金的主要形核机理。     

铸态镍钛形状记忆合金压缩变形行为及组织演变(英文)

通过真空自耗电极电弧熔炼法制备等原子比镍钛形状记忆合金铸锭。应用差示扫描量热分析、X射线衍射分析、能谱分析和显微分析等技术研究铸态镍钛形状记忆合金在不同温度和不同应变速率压缩加载下的组织演变和变形行为。铸态镍钛形状记忆合金的显微组织由树枝晶和等轴晶组成,成分不均匀,存在偏析。在室温下,铸态镍钛形状记忆合金是B19′马氏体、B2奥氏体和Ti2Ni的混合物。铸态镍钛形状记忆合金在高温压缩变形下对应变速率敏感,铸态镍钛形状记忆合金在0.1s-1和0.01s-1应变速率下具有动态再结晶的特征,而在0.001s-1应变速率下则表现出动态回复的特征。在室温和-100°C时,应变速率对铸态镍钛形状记忆合金的显微组织和真实应力应变曲线影响不大。     

GH761变形高温合金的热变形行为

镍基GH761合金热模拟压缩实验表明,当变形温度Td一定时,随应变速率ε的降低,变形峰值应力σp和稳态流动开始应力σs日及与它们对应的应变εp和εs均降低;当应变速率一定时,随Td的升高,σp和σs以及εs均降低,但εp基本不变.细化原始晶粒可提高再结晶形核率,在此基础上降低变形温度和提高变形速率是细化最终晶粒的重要途径.当应变达到完全再结晶时,合金具有最均匀且细小的组织;超过这一应变值,晶粒开始长大.GH761合金的热变形本构方程为:ε=6.5×106σp4.86exp(-461×103/RT).     

Zn-2.12Cu-0.056Ti合金热变形行为的研究

在Gleeble-1500D热模拟机上对Zn-Cu-Ti合金进行等温压缩试验,研究了变形温度为150~240℃,应变速率为0.01~10 s-1,变形量为50%时锌合金的热变形行为。采用光学显微镜观察热压缩过程中微观组织的变化。结果表明,锌合金在热压缩过程中发生了动态再结晶。锌合金的峰值流变应力随变形温度的升高和变形速率的下降而降低,该合金的流变应力模型可用Arrhenius方程来描述。试验中发现,该合金存在两个热加工安全区,即温度为150~210℃、变形速率为0.67~10 s-1区域和温度为215~240℃、变形速率为0.01~0.98 s-1区域。最佳热加工工艺参数:变形温度为235~240℃,变形速率为0.09~0.11 s-1,功率耗散效率为35%。     

7B50铝合金热变形组织演变

利用Gleeble-1500热模拟试验机对7B50铝合金进行了变形温度300～460℃、应变速率0.001～1 s-1条件下的等温压缩试验,通过金相显微镜(OM)和透射电镜(TEM)等手段,研究分析了该合金在变形过程中热变形参数对微观组织的影响。结果表明:在变形初期,流变应力随应变的增加而增大,达到峰值后逐渐趋于平稳;应力峰值随温度的升高而减小,随应变速率的提高而增大;当变形温度较低或应变速率较高时,合金仅发生了动态回复,且合金组织中存在大量的位错和亚晶;随着温度的升高和应变速率的降低,合金中的主要软化机制由动态回复逐渐转变为动态再结晶。     

Mg-6Zn-1Al-0.3Mn 镁合金的热压缩变形行为及变形组织

采用Gleeble热模拟方法研究Mg?6Zn?1Al?0.3Mn 变形镁合金在温度为200~400°C,应变速率为0.01~7 s?1条件下的热压缩变形行为。结果表明,变形温度和应变速率显著影响其热变形行为。通过计算获得了热变形激活能及应力指数分别为Q=166 kJ/mol,n=5.99,且其本构方程为ε&=3.16×1013[sinh(0.010σ)]5.99exp [?1.66×105/(RT)]。热压缩显微组织观察表明：在应变速率为0.01~1 s?1的条件下,在250°C热压缩变形时初始晶粒晶界及孪晶处发生了部分动态再结晶,而在高温(350~400°C)条件下,发生了完全动态再结晶且再结晶晶粒尺寸随着应变速率的增加而减小。获得的较优的变形条件为温度330~400°C、应变速率为0.01~0.03 s?1以及350°C、应变速率为1 s?1。     

锌合金高温变形行为及加工图

在Gleeble-1500D热模拟机上采用等温压缩实验研究Zn-8Cu-0.3Ti锌合金的高温流变行为,获得锌合金在变形温度为230～380℃、应变速率为0.01～10 s-1和变形程度为50%条件下的真应力—应变曲线,根据动态材料模型(DMM)建立锌合金的热加工图。结果表明:Zn-8Cu-0.3Ti锌合金在实验条件下具有正的应变速率敏感性,流变应力随着应变速率的增大而增大,随着变形温度的升高而减小,该合金的流变应力行为可用Arrhenius方程来描述。在本研究条件下,Zn-8Cu-0.3Ti锌合金在热变形时存在一个失稳区,即应变速率0.2 s-1以上的区域;在应变速率小于0.001 s-1和340～370℃温度范围内,最大功率耗散系数为0.53,该安全区域内合金的变形机制为动态再结晶。     

Microstructure evolution of 7050 aluminum alloy during hot deformation

Hot compression of 7050 aluminum alloy was performed on Gleeble 1500D thermo-mechanical simulator at 350 ℃ and 450 ℃ with a constant strain rate of 0.1 s-1 to different nominal strains of 0.1, 0.3 and 0.7. Microstructures of 7050 alloy under various compression conditions were observed by TEM to investigate the microstructure evolution process of the alloy deformed at various temperatures. The microstructure evolves from dislocation tangles to cell structure and subgrain structure when being deformed at 350 ℃, of which dynamic recovery is the softening mechanism. However, continuous dynamic recrystallization (DRX) occurs during hot deformation at 450 ℃, in which the main nucleation mechanisms of DRX are subgrain growth and subgrain coalescence rather than particle-simulated nucleation (PSN).     

铸态AZ61镁合金热压缩变形组织变化

利用Gleeble-1500对铸态AZ61镁合金在变形温度200~500℃,应变速率0.001~1s-1的条件下进行压缩变形;利用显微结构分析和硬度测试等研究不同变形条件下AZ61镁合金的组织和性能,引用Z值(Zener-Hollomon系数)研究温度和应变速率对AZ61镁合金组织的影响,建立再结晶晶粒尺寸与Z值之间的关系。结果表明:铸态AZ61镁合金在热变形时表现出动态再结晶特征,随温度上升,再结晶容易发生且峰值应力降低,再结晶晶粒尺寸随温度升高而增大;随应变速率上升,峰值应力增大且峰值应力对应的应变量增大,再结晶晶粒尺寸减小;硬度大小的变化也与动态再结晶密切相关。     

镍基690合金的动态再结晶行为研究

通过热物理模拟实验研究了690合金在热变形过程中的再结晶行为,使用定量金相的方法建立了690合金的再结晶图。结果表明:热变形过程中690合金发生明显的动态再结晶行为,变形参数对690合金热变形后的显微组织具有重要影响;应变速率为1s-1是非常重要的应变速率临界点,在该临界点进行热变形时动态再结晶程度最小;所建立的再结晶图能够对690合金的热加工成形工艺参数的制定提供重要依据。     

Microstructure evolution of Al-Zn-Mg-Cu-Zr alloy during hot deformation

Compression tests of the Al-Zn-Mg-Cu-Zr(7055) alloy were performed at various strains and temperatures from 300 to 450°C under a constant strain rate between 10⁻² s⁻¹ and 1 s⁻¹. Microstructures during hot deformation were studied by transmission electron microscopy (TEM). Dislocation density, dislocation cells and subgrains of the deformed samples were investigated in detail and compared to make a better understanding of the microstructure evolution. The results showed that stress-strain curves under the experimental conditions belonged to the type of dynamic recovery. When the alloy deformed at various strains and 300°C, the microstructure underwent a process of disordered dislocations to cell structure, subgrain structure and subgrain coarsening. With the temperature increasing, subgrains grew and dislocation density in the interior decreased at a strain rate of 1 s⁻¹. At the temperature of 350°C, the average diameter of subgrains decreased, sub-boundaries broadened and dislocation density in the interior decreased when the strain rate was increased. The deformed samples of 7055 alloy had smaller subgrains than that of 7005 alloy at the same compression condition because of high alloy content.     

Mg-Y及AZ31镁合金高温变形过程中微观织构的演化

在温度为723 K、应变速度为3×10-3 s-1的条件下,对Mg-Y及AZ31镁合金挤压棒材进行单向压缩变形,利用OM、SEM和EBSD观察、分析Y对挤压棒材动态再结晶和微观织构的影响。结果表明:AZ31镁合金在真应变ε=0.2时发生明显的动态再结晶,在ε=0.5时,动态再结晶晶粒的体积分数高达80%以上;而Mg-Y合金在真应变ε=0.4时,动态再结晶体积分数尚不足10%,Y对镁合金动态再结晶有显著的阻碍作用;AZ31镁合金变形时,几乎所有晶粒的基面趋向于由变形前平行于压缩方向转至垂直于压缩方向,导致基面织构在ε=1.2时发生近90°的转动;Mg-Y合金则只有小部分晶粒发生转动,转动所形成的择优取向在动态再结晶后显著弱化,并导致取向分布更加随机;Y的添加可导致镁合金基面织构在动态再结晶后显著弱化。     

Incoloy825合金热变形为与组织演变

通过热压缩实验,研究了Incoloy825合金在变形量为60％,温度为950~1150℃和应变速率0.001~1s-1范围内热变形行为。基于Arrhenius方程和Zener-Hollomon参数模型,建立该合金的本构方程模型。采用金相显微镜（OM）和电子背散射衍射（EBSD）技术研究了合金的组织演变规律。结果表明,随着变形温度的升高或应变速率的降低,DRX的百分含量增加。热变形过程中DRX既包括晶界弓起形核机制的不连续动态再结晶（DDRX）也包括渐进式亚晶旋转形核机制的连续动态再结晶（CDRX）。随着变形温度的升高或应变速率的降低DDRX增强而CDRX减弱。此外随着温度的升高或应变速率的降低,低角度晶界逐渐向高角度晶界转化。同时随机分布的Σ3孪晶界趋于均匀化,且对动态再结晶起促进作用。     

Ti14合金半固态变形的组织演变特征

以新型阻燃合金Ti14合金(α+Ti2Cu)为对象,研究了Ti合金在固态和半固态变形的组织演变过程,分析了温度和变形量对合金晶粒形态和晶界特征的影响,结果表明:半固态条件下未发生动态再结晶,使得晶粒粗大,温度影响了液相的析出,随着温度的升高,液相析出量增加,并集中在晶界处,使得晶界宽化,由不连续转变为连续分布;变形量改变了晶界的界面能,促使晶界发生迁移和转动,导致弯曲的晶界向其曲率中心方向移动,三叉晶的交角向120°趋近。     

2519铝合金热变形组织演化

采用Gleeble-1500热模拟实验机研究2519铝合金高温变形组织演化行为。利用光学显微镜（OM）及透射电子显微镜（TEM）分析合金在不同压缩条件下的组织形貌特征。结果表明,2519铝合金在变形温度为300-450℃、应变速率为0．01～1s^-1条件下,仅发生动态回复;而在变形温度为350-450℃,变形速率为10s^-1的条件下变形时,发生动态再结晶,动态再结晶机制为连续动态再结晶和几何动态再结晶。     

Mg-6.3Zn-0.7Zr-0.9Y-0.3Nd镁合金的高温塑性变形行为的热压缩模拟

采用Gleeble-1500热压缩模拟试验机进行压缩实验,研究ZK60(0.9Y+0.3Nd)镁合金在变形温度623～773K、应变速率0.001～1s-1的范围内的变形行为,计算应力指数和变形激活能,并采用Zener-Hollomon参数法构建合金高温塑性变形的本构关系。结果表明:在实验变形条件下,合金的真应力—真应变曲线为动态再结晶型;在实验温度范围内,应力指数随着变形温度的升高而增大,变形激活能随着变形温度和应变速率的增加而增大。对比ZK60合金,ZK60(0.9Y+0.3Nd)合金的变形激活能提高38%。