退火温度对超低碳钢ECAP变形组织的影响

采用BC方式通过等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP)法制备了铁素体晶粒尺寸约0.30μm的超低碳钢试样,研究了退火温度对ECAP变形组织的影响。结果表明,随退火温度升高,ECAP变形获得的亚微晶铁素体变形组织在原位逐渐演变为再结晶组织。300~500℃×1h退火时,亚微晶铁素体组织稳定,晶粒无明显长大。退火温度高于500℃后,铁素体晶粒开始明显长大,650℃退火后的铁素体平均晶粒尺寸约8.70μm。     

7475铝合金ECAP变形后的组织和性能

等径弯曲通道变形(简称ECAP)具有获得超细晶组织和改善力学性能的潜力。对7475铝合金在523K和573K下进行了ECAP变形，等效真应变达12左右，ECAP后平均晶粒尺寸约为0．29μm和0．5μm拉伸试验的结果表明：ECAP大大改善了合金的塑性，同时也提高了合金的屈服强度和拉伸强度。     

7475铝合金的ECAP组织细化研究

研究了等径弯曲通道变形过程中７４７５铝合金的组织细化及超细化,在７４７５铝合金中实现了亚微晶组织,晶粒尺寸达到０．４～０．６μｍ;提出的ＥＣＡＰ－Ａ晶粒细化工艺,可将７４７５铝合金的晶粒尺寸细化到６～８μｍ,而且相当稳定,这一指标优于以前的ＴＭＰ工艺和ＪＴＭＰＡ工艺。     

室温ECAP变形工业纯钛的微观组织研究

在室温下采用等径弯曲通道变形技术(ECAP)对工业纯钛进行2道次(φ=90°)和8道次(φ=120°)挤压变形.利用光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)分析变形前及不同道次后工业纯钛的组织形貌特征.结果表明:ECAP变形1道次后,原始晶粒在剪切力的作用下沿变形方向拉长成板条状;随着变形道次增加,晶粒进一步细化,且出现晶粒从大板条向小板条及等轴晶转化的趋势.     

FeCoV合金ECAP变形和回火组织

在室温下成功实现了FeCoV合金A方式的等径弯曲通道变形(equal channel angular pressing,简称ECAP),并研究了变形后的显微组织以及回火处理对FeCoV合金ECAP变形显微组织的影响.结果显示,FeCoV合金经ECAP变形后,形成细小的板条状组织,且尺寸明显减小,由0.40μm减小至90 nm.板条内有位错缠结现象.随着ECAP变形道次的增加,细板条发生断裂.4道次ECAP变形FeCoV合金回火后的组织仍为板条组织,板条内有碳化物颗粒和纳米尺度析出相存在.     

工业纯钛ECAP温变形的组织研究

采用两通道夹角为90°,外圆角为20°的模具,实现了工业纯钛BC方式6道次的ECAP温变形,累积等效真应变达到6.3,并观察分析了变形试样的显微组织.结果表明:工业纯钛经BC方式6道次ECAP温变形后,获得了晶粒尺寸为150 rm的具有大角度晶界的超细晶组织;工业纯钛在ECAP温变形过程中,随变形道次的增加,通过位错滑移产生的板条和不稳定的孪晶组织相互作用,大量的位错聚积成位错胞并生成亚晶;在变形温度的影响下,位错相互作用,使亚晶逐渐演变成具有大角度晶界的超细晶组织.     

GCr15钢等径弯曲通道变形后的组织特性

在650℃采用等径弯曲通道变形（ECAP）方法对原始组织为层片状珠光体的GCr15钢进行了Bc方式的多道次变形。采用透射电镜和洛氏硬度等实验方法,对不同道次下的组织特性和硬度进行了分析。结果表明：冷变形和温变形都能使渗碳体片层发生球化,但一道次温变形情况下渗碳体球化程度明显高于冷变形一道次,硬度值由原始态（层片状珠光体）的42 HRC分别降至38 HRC（冷变形）、27 HRC（温变形）,温变形二道次后,铁素体基体接近等轴状,平均晶粒尺寸约为0.4μm,球化完全的渗碳体颗粒粒径约为0.1μm,硬度值由27 HRC（温变形一道次）增至32 HRC左右。     

120°模具室温8道次ECAP变形TA1纯钛的组织与性能

采用两通道夹角Φ=120°,外圆角ψ=20°的模具,在道次间未退火的条件下实现TA1纯钛BC方式8道次室温ECAP(Equal Channel Angular Pressing)变形,制备表面光滑无裂纹的变形试样。研究纯钛室温ECAP变形组织结构的演变和特征,测定变形试样的力学性能。结果表明：随着室温ECAP变形道次的增加,原始粗大的α相等轴晶由最初几道次形成的板条和孪晶经过自身和相互交割形成亚晶,以及剧烈变形形成的位错胞状结构,通过位错的相互作用和重组逐渐演变成大角度晶界的超细晶等轴组织。获得平均晶粒尺寸约200 nm的TA1纯钛试样,其屈服强度和抗拉强度分别由275和407 MPa提高到710和791 MPa,并保持较高的塑性,延伸率为19.0%     

工业纯钛ECAP温变形的力学性能及热稳定性

采用两通道夹角φ=90°,外圆角ψ=20°的模具,成功实现了工业纯钛BC方式6道次ECAP温变形,累积等效真应变达到约6.3,制得ECAP温变形试样后,对各道次ECAP温变形后的工业纯钛进行压下量为55％的冷轧变形.同时,观察分析了变形试样的显微组织及性能,并对各道次ECAP温变形试样的热稳定性进行研究.结果表明,经过6道次ECAP变形后,工业纯钛的抗拉强度达到760MPa,伸长率为40％.当退火温度低于400℃时,ECAP变形试样的组织变化不大,显微硬度下降缓慢;当退火温度高于400℃时,由于发生了再结晶,显微硬度显著下降.     

退火温度对90°ECAP变形工业纯钛组织和性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、单向拉伸及显微硬度测试等方法,研究了经室温90°ECAP变形工业纯钛1道次在400、500、600℃退火1h后的组织和性能.结果表明:当退火温度为400℃时,变形组织未发生明显变化,抗拉强度和显微硬度略有降低,伸长率增加;当退火温度高于400℃时,随着退火温度的升高,变形组织发生再结晶,晶粒尺寸增至12μm,工业纯钛的抗拉强度和显微硬度明显降低,伸长率显著提高.工业纯钛的拉伸试样断口均为韧窝型断口,韧窝随退火温度的降低而变得细小、均匀.     

65Mn钢的等通道转角挤压变形

研究了65Mn钢的等通道转角挤压(ECAP)变形，C方式650C下ECAP变形中，65Mn钢中的渗碳体以周期性弯曲变形、周期性剪切变形、剪切断裂等形式协调ECAP的强烈塑性变形。ECAP使65Mn钢中的渗碳体可以表现出很强的塑性变形能力-观察到最大切变形达到1．9的等效真应变。由于渗碳体的强烈塑性变形，在其内部导入了大量的晶体缺陷甚至亚晶界，为后来渗碳体的加速溶解和球化打下了基础。     

等通道角挤压对AZ91镁合金组织性能的影响

在对等通道角挤压中模具通道夹角、挤压路线和挤压温度研究的基础上,确定了实验中的理想工艺。研究发现,AZ91镁合金经过一个道次的等通道角挤压后,材料中就有大量的超细晶粒出现。随着道次数增加,超细晶粒比例逐渐增多。AZ91镁合金经过225℃四道次+180℃二道次的挤压后,屈服强度和抗拉强度分别达到290MPa和417MPa,伸长率达到8.45%。     

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。     

等通道转角挤压对耐热镁合金AZ61-4Si组织及性能的影响

研究了镁合金AZ61-4Si等通道转角挤压前后的微观组织与力学性能。结果表明:经4道次挤压后汉字状Mg2Si相细化为细小颗粒状,基体α-Mg与离异共晶相β-Mg17Al12也得到细化;合金的屈服强度提高128%,伸长率提高340%,抗拉强度提高89%,高温蠕变断裂寿命提高8倍,蠕变速率为0.058%/h。与4道次相比,经8道次挤压后微观组织没有明显变化;屈服强度有所提高,抗拉强度和延伸率有所降低,高温蠕变断裂寿命有所下降,蠕变速率有所提高。对等通道转角挤压改善实验合金微观组织及力学性能机理进行了分析。     

等径角挤压制备AZ91D镁合金的组织与性能

研究了铸态AZ91D镁合金在等径角挤压（Equal Channel Angular Extrusion,ECAE）后的室温力学性能和微观组织特征。在力学性能方面,铸态AZ91D镁合金经过1道次ECAE变形后,室温力学性能（屈服强度、抗拉强度、延伸率、弹性模量）由86.3 MPa,146.3 MPa,1.84%,42.5 GPa分别提高到144.1MPa,222.8 MPa,3.49%,47.7 GPa;2道次后变为109.1 MPa,268.3 MPa,4.48%,48.9 GPa。在微观组织方面,挤压1道次后,由于枝状晶粒在等径道弯角处滑动和转动时发生破碎,AZ91D镁合金的晶粒和黑色共晶相Mg17Al12沿挤压方向拉长为条带状;挤压2道次后,黑色共晶相开始部分回溶,共晶相有所减少且呈非连续分布。     

等通道转角挤压Al-10Mg-4Si合金的组织与性能研究

在250℃下以Bc路径对Al-10Mg-4Si合金进行4道次和8道次的等通道转角挤压,以求达到改善合金组织和提高合金力学性能的目的.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对挤压前后的微观组织分析表明:铸态合金基体晶粒比较粗大,第二相Mg_2Si以粗大的汉字状或骨骼状分布于基体晶界处;经ECAP挤压后,基体晶粒得到细化,原粗大的汉字状Mg_2Si被碎化为短棒状或多边形状颗粒,并呈一定的弥散分布.室温拉伸测试结果表明:ECAP4道次挤压后,合金的抗拉强度和伸长率由铸态的166MPa、1.64%提高为322MPa、21.7%;ECAP8道次挤压后,合金的伸长率继续提高为24.7%.但抗拉强度下降到293MPa.     

304L不锈钢等径角挤压有限元模拟研究

在不同温度下对304不锈钢进行等径角挤压有限元模拟,对挤压变形特点及不同温度下的挤压力及等效应力进行对比分析。结果表明,800℃时的最大挤压力是最低的,该温度下挤压对模具有利。工件温度在800℃时,其等效应力最大为267 MPa,在400℃时其等效应力最小为224 MPa,最大变化幅度为43 MPa,整体上看工件等效应力受温度影响较小。304不锈钢在低温条件下进行等径角挤压变形后加工硬化非常严重,随着挤压温度进一步增加,拉伸曲线形貌基本上一致。     

等通道转角挤压工艺有限元分析

用SOLIDWORKS建立等通道转角挤压(ECAP)的几何模型，用有限元软件DEFORM-3D划不同摩擦系数、不同冲头速度时的挤压过程进行了模拟、获得了相应的应变场以及载荷行程曲线，得到了模具的应力分布。模拟结果表明：变形区域集中在两个通道的相交部分；等效应变速率与冲头的运动速度成正比：摩擦系数对应变的分布和变形载荷有较大影响：在一定的摩擦条件下，完成ECAP所需的变形抗力与材料流动应力成线性关系；当通道表面粗糙度Ra为1.6μm时，模具危险点工作应力不会超过变形体流动应力的4.5倍。     

等通道转角挤压的工艺特点及应用前景

等通道转角挤压(简称ECAP)技术是一种新型的制备三维大尺寸块状超细晶材料的工艺方法.对ECAP工艺的技术原理、特点及应用前景进行了概述,以期为材料加工工作者提供一种新的研究思路和技术借鉴.     

等径角挤压对AZ91D镁合金力学性能的影响

通过等径角挤压试验,并借助Instron拉伸材料试验机、金相显微镜等手段,对等径角挤压工艺对AZ91D镁合金力学性能的影响进行了研究。结果表明：用等径角挤压工艺可大大细化其微观组织,提高其力学性能;组织从原始铸坯的晶粒平均尺寸300μm左右细化到50pm以下,最细的可达到4～10μm;强度σb从100MPa提高到240MPa以上,伸长率δ从1％提高到4％以上。挤压温度对力学性能也有一定影响,当挤压温度为300C时,经过固熔处理的AZ91D镁合金试件的力学性能最好,σb=292．4MPa,δ=12．8％。加工路线也影响挤压后材料的力学性能,其中,路线B使材料的力学性能最好,路线C次之,路线A最低。