Cu-0.54Al2O3弥散强化铜合金的拉伸变形和断裂行为

对Cu-0.54%Al2O3弥散强化复合材料的拉伸变形和断裂行为进行了研究.结果表明,经挤压比为30∶1 的热挤压后,复合材料的σb、σ0.2、δ和σ0.2/σb分别高达340 MPa、250 MPa、24%和74%.冷加工后合金的强度随退火温度的升高而逐渐下降,但σ 0.2/σb仍保持较高的值.挤压态合金的加工硬化指数n为0.256,明显低于纯铜.铜基体中均匀弥散分布着平均尺寸为18 nm,间距为100 nm的Al2O3纳米粒子,提高了铜基体的强度,阻碍了高温退火时再结晶的发生,降低了合金的加工硬化速率.挤压态合金的拉伸断口宏观上为杯锥状,微观上表现为明显的韧性断裂特征.     

退火温度对GH3600合金箔材组织与性能的影响

目的 探究退火温度对GH3600镍基高温合金箔材微观组织及力学性能的影响。为制备综合性能良好的GH3600箔材提供参考。方法 将厚度为2 mm的铸态板材反复轧制退火得到组织均匀的0.3 mm厚度带材,再利用四辊冷轧机将带材轧制成厚度为0.1 mm和0.05 mm的箔材,然后将2种厚度箔材在950、1 000、1 050 ℃下保温1 h后空冷。通过金相观察、电子探针、EBSD检测及XRD分析来研究箔材的微观组织演变。通过拉伸实验检测箔材的室温拉伸性能。结果 随着变形程度的增大,轧制态箔材晶粒沿轧制方向被拉长得更加明显。在相同热处理参数下,0.05 mm退火态箔材晶粒尺寸更小。退火后,箔材晶粒发生了回复再结晶并析出了细小的碳化物。随着退火温度的升高,晶内碳化物逐渐减少,孪晶界比例增大,再结晶程度及晶粒尺寸增大。0.05 mm箔材在1 050 ℃退火时,其晶粒迅速粗化,在厚度方向上出现单层晶,导致箔材的抗拉强度及延伸率出现异常降低的现象,即“越小越弱”的尺寸效应。结论 适宜的热处理工艺有助于改善箔材的微观组织,进而提高其力学性能。0.05 mm箔材在950 ℃下退火1 h时,其延伸率为19.1%,屈服强度以及抗拉强度分别达到293 MPa和560 MPa,综合力学性能良好。     

Cu-0．54A12O3弥散强化铜合金的拉伸变形和断裂行为

对Cu—0．54％Al2O3弥散强化复合材料的拉伸变形和断裂行为进行了研究。结果表明，经挤压比为30：1的热挤压后，复合材料的σb、σ0.2、δ和σ0.2／σb分别高达40MPa、250MPa、24％和74％。冷加工后合金的强度随退火温度的升高而逐渐下降，但σ0.2／σb仍保持较高的值。挤压态合金的加工硬化指数n为0．256，明显低于纯铜。铜基体中均匀弥散分布着平均尺寸为18nm，间距为100nm的Al2O3纳米粒子，提高了铜基体的强度，阻碍了高温退火时再结晶的发生，降低了合金的加工硬化速率。挤压态合金的拉伸断口宏观上为杯锥状，微观上表现为明显的韧性断裂特征。     

挤轧复合变形制备电磁连铸AZ61板材

通过挤压后再轧制的方法制备AZ61镁合金板材,利用动态再结晶产生局部剪切变形减弱挤压形成的{0002}基面织构,可以有效提高板材的塑性成形能力,对比分析了直接轧制75%变形量与挤轧复合轧制60%变形量的AZ61电磁半连铸镁合金板材.结果表明,两种工艺方法所得到的板材力学性能相近,前者抗拉强度σb=300 MPa,屈服强度σ0.2=230 MPa,延伸率δ=8.0%,后者σb=295 MPa,σ0.2=245 MPa,δ=8.2%.因此,可以通过挤轧复合的工艺方法利用较小的轧制变形量(60%)制备出与较大轧制变形量(75%)性能相近的镁合金板材.     

ME10挤压轧制镁合金热处理后的组织与性能

研究了ME10变形镁合金热挤压板料经过轧制、不同温度退火后的组织和室温力学性能.测量了热轧态和退火态的拉伸力学性能,并观察了相应合金的拉伸断口形貌.试验结果表明,合金垂直于轧制方向的性能优于轧制方向的性能.最优的轧后退火工艺为603K下保温1h,垂直于轧制方向和轧制方向延伸率可达14.2%和10.2%,抗拉强度分别为239 MPa和234 MPa,综合力学性能最优.合金热轧态下为准解理断裂,退火后为韧性断裂.     

微量Sc和Mn对Al-Mg合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸试验,研究了微量Sc和Mn对Al-5Mg合金显微组织和拉伸性能的影响.结果表明:在Al-5Mg合金中添加微量Sc、Mn消除了合金铸态枝晶组织,强烈抑制合金退火过程中的再结晶,明显提高了合金的强度,其退火态合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了19～67MPa和25～64MPa;复合添加微量Mn和Sc比单独添加Mn或Sc的强化作用和抑制再结晶效果更显著;合金强化机制为亚结构强化和Mn、Sc与铝的金属间化合物弥散质点的析出强化.     

轧制温度对Al−4.5Cu−1.5Mg−0.5Zr合金显微组织及性能影响

目的 优化加工工艺,改善合金的组织,提高合金的力学性能。方法 采用金相(OM)观察、拉伸试验和X射线衍射,分析在大应变轧制下冷轧结合T6态处理后板材的成形性能,引入Williamson-Hall模型和Taylor函数,分析合金内部位错密度的变化规律及其对力学性能的影响。结果 随着前期轧制温度从350 ℃升高到400 ℃,合金晶粒得到明显细化,再结晶充分,晶粒尺寸细小,晶界处第二相粗大;冷轧后晶粒破碎严重,晶粒的碎化方向与轧制方向垂直;在350 ℃时,合金内部的位错密度为1.62×10¹⁵ m^?2,位错密度对强度的贡献值为219.5 MPa,其抗拉强度最大为602 MPa、屈服强度为512 MPa、伸长率为12.6%。结论 Al?4.5Cu?1.5Mg?0.5Zr合金的晶粒组织明显细化,其力学性能得到提升。     

真空高温退火对锻态Ti-6Al-4V合金显微组织与超塑性性能的影响

退火处理是改善钛合金显微组织,提高力学性能及超塑成形性能的一种重要工艺。使用真空退火炉在850℃-950℃温度区间内对锻态Ti-6Al-4V合金的进行了高温退火处理,研究了退火态Ti-6Al-4V合金微观组织演变及其在温度为900℃,应变速率为0.01 s^-1时的超塑拉伸性能。结果表明,锻态Ti-6Al-4V合金的初生α晶粒尺寸随真空退火温度的升高而减小,β相比例随真空退火温度升高而增大。当真空退火温度为910℃时,Ti-6Al-4V合金的晶粒尺寸和α相与β相分布较为均匀,其超塑拉伸试验结果表明,该合金表现出最佳的超塑拉伸性能,其拉伸延伸率达到785%,峰值应力仅为26.8 MPa。     

EBSD半原位研究双模晶粒分布铜的变形机理

本实验通过等温退火(200℃)等径角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)制备的超细晶铜获得了双模晶粒分布(Bimodal)的铜样品。力学性能测试显示该双模晶粒分布铜样品具有很好的强度和塑性的综合性能(屈服强度225MPa,断裂延伸率20%)。进而利用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了同一微观区域在拉伸应变分别为0%、3%、8%、14%时的微观结构信息,发现在拉伸过程中,部分超细晶晶粒和再结晶粗晶晶粒均发生了转动,粗晶晶粒内部出现了较大的局部应变以及亚晶界。此外,拉伸过程中伴随着部分退火孪晶的消失和小角晶界的增多,导致拉伸后平均晶粒尺寸下降。     

预变形及退火处理提高AZ31镁合金的塑性

研究了预变形及退火处理对挤压态AZ31镁合金压缩力学性能的影响,结果表明:沿挤压方向进行应变量为0.086的预压缩变形,随后在300℃下进行0.5小时退火处理,可显著提高镁合金的塑性,其压缩率比一次压缩至破碎的压缩率提高约137%。织构及金相分析结果表明:预变形使(0002)基面发生了近90°的转动,由平行挤压方向变为与挤压方向垂直,且产生了大量孪晶组织。退火处理不改变(0002)基面织构,但消除了孪晶且出现了细小再结晶晶粒,因而提高了镁合金的塑性。     

VCoNi中熵合金力学性能的温度依赖性研究

研究了不同温度(77～773 K)的服役条件对VCoNi中熵合金力学性能的影响,采用大变形轧制和短时间退火调控VCoNi合金晶粒尺寸,通过准静态拉伸实验研究了材料力学性能的变化规律并通过微观组织观察对内在机制进行阐述说明。在77 K时,材料内部的大量孪晶和缠绕的位错,使得合金具有优异的综合性能。随着实验温度由293 K升高至573 K,材料延伸率和力学性能保持稳定。当实验温度达到373 K,应力-应变曲线上出现锯齿流变。     

Mg-Zn-Zr合金高应变速率多向锻造组织演变及力学性能

对Mg-Zn-Zr合金进行高应变速率多向锻造变形,研究了其组织演变和力学性能。结果表明,高应变速率多向锻造工艺能强烈细化合金的晶粒组织,形成由蜂窝状粗大再结晶组织和岛状细小再结晶组织构成的新颖组织,初始晶界附近和初始晶粒内部的再结晶机制分别是旋转动态再结晶和孪生诱发动态再结晶。由于高应变速率多向锻造工艺具有强烈的晶粒细化能力并能有效避免强烈的基面织构,可大幅提高合金的综合力学性能。累积应变∑Δε=2.64时,ZK21和ZK60抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为341.6 MPa、270.7 MPa、25.1%和330.2 MPa、232.3 MPa、24.8%。     

基于不同原始组织预设变形第四代单晶高温合金的再结晶行为

第四代单晶高温合金标准热处理试样和铸态试样压痕后分别在1100,1150,1200,1250,1300℃和1340℃退火处理,采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射仪研究不同条件的再结晶组织。结果表明:1100,1150,1200℃退火处理后,标准热处理试样和铸态试样都出现胞状再结晶。1250℃退火处理后,标准热处理试样和铸态试样都为混合再结晶。1300℃退火处理后,标准热处理试样再结晶组织全部为等轴再结晶,而铸态试样仍为混合再结晶。1340℃退火处理后,标准热处理试样和铸态试样都形成了等轴再结晶。随着退火温度升高,标准热处理试样和铸态试样的再结晶层深度明显增加,标准热处理试样再结晶深度明显大于铸态试样,相同条件下标准热处理试样的再结晶晶粒更容易长大。再结晶与基体的界面为小角度晶界、大角度晶界,而再结晶晶粒之间为小角度晶界、大角度晶界和孪晶界。孪晶在单晶高温合金再结晶的过程中发挥了重要作用。     

挤压对喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si铝合金组织与性能的影响

采用喷射成形和挤压工艺制备了Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金,通过金相、扫描电镜和力学性能测试等实验分析了挤压件的组织和性能。结果表明:沉积态合金中,相组成主要为α-Al、α-Al12(Fe,V)3Si相,除此之外,合金中还含有少量的具有单斜结构的θ-Al13Fe4。挤压态合金在室温下的抗拉强度(σb)达到了415 MPa,屈服强度(σ0.2)达到了345MPa,延伸率(δ5)可达到22.5%;随着拉伸温度的升高,合金的拉伸强度和屈服强度都下降,而合金的延伸率则呈现"下降-上升"的中温脆性规律。     

快速凝固/粉末冶金法制备ZK60高强镁合金

采用快速凝固/粉末冶金法(RS/PM)制备块体ZK60(Mg-5.52Zn-0.33Zr,质量分数/%)镁合金,研究了挤压态合金在200,300℃退火1h后微观组织和力学性能的变化.结果表明:挤压致密化过程中,合金粉末颗粒在剪切力作用下被拉长,内部晶粒碎化成小角度亚晶粒、位错胞和条带状亚晶,第二相纳米颗粒沿亚晶界随机分布;随后200℃退火后,组织发生不完全再结晶,位错密度有所降低;而在300℃退火后,合金组织发生完全再结晶,形成平均尺寸约2.5μm的等轴晶,同时晶内析出大量β2′相.挤压态合金的屈服强度和延伸率分别为394MPa,15.2%;随着退火温度的升高,强度略有下降,塑性提高,合金综合性能优异.     

添加Gd对变形镁合金AZ31组织与力学性能的影响

研究了在变形镁合金AZ31中添加稀土元素Gd对合金铸态和轧态组织与性能的影响。结果表明:加入AZ31中的Gd元素形成了稀土相Al2Gd和Al-Mn-Gd的混合相,使β-Mg17Al12相的数量减少甚至消失。铸态合金中的少量Gd元素削弱了Al的晶粒细化作用,使组织粗化;而当Gd元素的含量提高时Gd开始发挥晶粒细化作用,使合金的晶粒显著细化。对于轧态合金,加入Gd元素后形成的Al2Gd相能促进合金在轧制过程中的动态再结晶,使孪晶数量减少,加工硬化作用减弱,晶粒尺寸细化。而过量的Gd元素形成粗大的第二相,使合金组织粗化。因此,适量的Gd元素可使轧态AZ31合金的强度降低而延伸率提高,其中在350℃轧制的AZ31-0.8Gd合金的延伸率最高(为13.4%),不含Gd的合金延伸率仅为5.4%。     

热处理工艺对激光选区熔化AM247LC合金组织与性能的影响规律

目的 研究不同热处理制度对激光选区熔化（SLM）AM247LC合金微观组织和力学性能的影响规律。方法 对激光选区熔化制备的AM247LC合金分别进行900℃/16h的直接时效热处理和1 210℃/30 min+1 050℃/30min+950℃/16h的固溶时效热处理,通过OM、SEM、EBSD、XRD等表征手段研究合金热处理前后的晶粒组织、碳化物及析出相等微观组织的变化,并对打印态及不同热处理态样品的室温拉伸性能进行测试,以表征热处理对其力学性能的影响行为。结果 打印态AM247LC合金中存在大量粗大柱状晶和细小晶粒组织;直接时效热处理（900℃/16 h）后的AM247LC合金晶粒组织与打印态类似,但析出了大量γ’强化相;固溶时效热处理（1 210℃/30 min+1 050℃/30 min+950℃/16 h）后,AM247LC合金发生了再结晶,形成大量退火孪晶,并且析出沿晶界分布非连续的微米级碳化物及大量γ’强化相。合金打印态的屈服强度为846.5 MPa,断裂伸长率可达19.6%;直接时效热处理后,合金屈服强度为1 042.8 MPa,断裂伸长率明显降低,仅为11.2%;固溶...     

Ce添加对Mg–Ca挤压合金力学性能与热稳定性影响研究

目的 研究在Mg–0.2Ca挤压合金基础上分别添加质量分数为0.3%的Ce和0.6%的Ca后对合金的组织、力学性能和热稳定性的影响,探究Ce和Ca 2种合金元素对镁合金的强化和中高温条件下的稳定化效果。方法 首先,熔炼制备Mg–0.2Ca、Mg–0.2Ca–0.3Ce和Mg–0.8Ca 3种成分的合金;随后,对3种合金进行挤压变形,并对挤压合金组织和力学性能进行表征和测试;最后,在300℃下对3种合金进行等温退火,研究其组织演变过程和力学性能的衰减情况。结果 在Mg–0.2Ca合金基础上添加质量分数为0.3%的Ce可将挤压态合金再结晶分数由约92%降至约53%,再结晶晶粒尺寸由约1.64μm细化至约0.86μm,Mg–0.2Ca–0.3Ce三元合金的屈服强度可大幅提升至约364 MPa,该屈服强度与Mg–0.8Ca合金相当（约361 MPa）,表明单位质量Ce的添加对强度提升的效果优于Ca。退火3 h后,Mg–0.2Ca–0.3Ce三元合金屈服强度的下降幅度约为124 MPa,显著低于Mg–Ca二元合金（约170 MPa）。以Mg–0.2Ca–0.3Ce合金为例进行静态再结晶组织演化分...     

Mn含量对6061铝合金组织与力学性能的影响

研究了Mn含量对含0.15%Fe的6061铝合金的均匀化组织、再结晶分数、时效析出相和力学性能的影响。结果表明:未添加Mn的合金均匀化后组织以β-Al9Fe2Si2相为主,Mn含量大于0.1%的合金均匀化后的组织以α-Al8(FeMnCr)2Si相为主;同时一种块状的Al9(MnFe)3Si结晶相随着Mn含量的增加开始出现,并随之增多;时效处理时,Mn优先与Mg,Si元素结合形成的AlMnSi和AlFeMnSi相,减少了主要时效析出相,使强化效果减弱;Mn的添加量为0.2%时σb=390 MPa,σ0.2=330 MPa,δ=22.2%,比AA6061铝合金的标准力学性能分别提高90 MPa,55 MPa,延伸率提高10%。     

最终再结晶退火温度对锡磷青铜带材组织、性能的影响

本文在研究温度对 QSn6.5-0.1合金再结晶退火后组织、性能影响的基础上,绘制了再结晶全图,讨论了形变强化前原始晶粒大小对形变强化和低温退火强化的影响。结果表明,降低最终再结晶退火温度,获得细小的原始组织是提高合金性能的有效途径。最终再结晶退火温度由600℃降为450℃,晶粒直径可以减少55μm,强度提高50MPa,再经过轧制变形和低温退火后可获得吏显著的强化效果。