限制性模压强塑性变形对7075铝合金厚板晶粒细化效果研究

目的 研究热轧态7075铝合金厚板经限制模压变形后微观组织演变情况。方法 利用ABAQUS有限元软件对限制模压变形压弯过程进行模拟仿真,得到限制模压压弯试样等效应变分布情况,对160 mm×160 mm×15 mm的7075铝合金试样分别开展限制与非限制性模压变形物理实验。结果 380℃时非限制性模压变形试样变形至4道次发生明显开裂,限制模压变形试样变形至5道次未出现裂纹。结论 2种变形方式均可实现组织晶粒细化,与非限制性模压变形试样相比,限制模压变形试样组织晶粒细化效果更显著,且组织中不同角度晶界分布更均匀,晶体取向更集中。     

2024铝合金搅拌摩擦焊接头塑性变形行为研究

为了研究搅拌摩擦焊卷焊管坯的力学性能及接头塑性变形行为,以5 mm厚的2024退火态铝合金搅拌摩擦焊板坯为对象,采用网格法测试接头塑性变形分布,用EBSD测量接头各区域晶粒尺寸及位相,并结合SEM观察接头第二相的分布,研究了接头力学性能、应变分布与微观组织之间的关系.研究表明:搅拌摩擦接头强度与母材等强,延伸率下降44%;接头前进侧距离焊缝中心8～17 mm的母材较早出现了应变的集中,局部应变可达23%,而焊核区和接头返回侧母材发生的变形较小,平均应变分别为3%和11%,各区域应变的不均匀主要是由于接头各区晶粒尺寸及位相的差异造成的,导致接头整体延伸率的下降.     

Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金的研究进展

Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金具有低密度、高比强度、高韧性和良好的抗腐蚀性能的特点,广泛应用于航空航天、交通运输和兵器领域。本文主要介绍近年来国内外Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金的最新研究进展。超高强度铝合金基体上分布着纳米级的晶内时效析出相、亚微米级的高温析出相、微米级的结晶析出相和晶界析出相,这些相的形态、数量、尺寸和分布对合金的综合力学性能和抗腐蚀性能有直接的影响;主元素成分含量对超高强度铝合金综合力学性能有影响,合金的综合力学性能随Zn/Mg和Cu/Mg比值的变化而变化;微量元素能够提高超高强度铝合金的综合力学性能。微量元素对铝合金的影响主要体现在提高沉淀相的过饱和度,改变沉淀析出过程,促进或抑制沉淀相的析出和促进新相的沉淀析出。新制备技术能够显著细化晶粒、抑制偏析、析出相均匀分布和提高各种元素的过饱和度,从而改善超高强度铝合金的综合力学性能。强化固溶处理能够提高时效析出程度,从而提高铝合金的力学性能。三级时效处理后的超高强度铝合金具有峰值时效T6态的强度和优异的抗腐蚀性能。     

塑性变形连接的微观组织性能与缺陷表征及机制研究进展

金属在塑性变形作用下的冶金连接是高性能轻量化构件精密成形制造的关键技术。在介绍轧制连接、挤压连接、扩散连接、压力连接、摩擦焊接等连接特点及应用的基础上,阐述了国内外在金属塑性变形连接接头的微观组织演化、缺陷表征、力学性能等方面的研究进展,分析了塑性变形作用下冶金接头的形成机制,并对今后的研究方向进行了展望。     

AIN颗粒在不同铝合金中的增强行为

LD2为了解A1N颗粒对不同强度等级的铝合金的增强效果及机制，对40％体积分数的A1N颗粒增强1070，1061，LY12铝合金复合材料拉伸前后的微观组织者了观察，发现拉伸前在基体中存在的热错配引起的高密度位错，在A1N颗粒的内部也存在大量的位错，拉伸后基体中的位错增残，同时，A1N颗粒中的位错亦增多，力学性能的测试结果表明，A1N颗粒对低强度，高塑性的L3纯铝增强率最高，中等强度，较高塑性的LD2铝合金不仅有较高的增强度，而且保持了一定的塑性，A1N颗粒对基休的这种选择性主要与A1N颗粒在拉伸过程中产生微量变形，从而松驰部分界面应力有关，LY12基体的塑性较低，易产生低应力断裂，因此，A1N颗普的增强作用难以得到充分发挥。     

热变形方式对2D70耐热铝合金组织与性能的影响

分别采用常规变形方式(直接挤压)、强变形方式(3次多方锻造与挤压变形相结合)制备了大规格2D70耐热铝合金棒材,利用金相显微镜、透射电镜、力学性能测试、电导率测试等手段对比分析了两种工艺所获得棒材的变形态、固溶态显微组织特征以及195℃人工时效强化特性差异。结果表明,与传统直接挤压方式相比,采用强变形工艺所获得的基体组织相对均匀,合金中各类第二相破碎严重、分布合理;经强变形破碎的Al2CuMg、Al2Cu等可溶第二相可在固溶处理过程中充分回溶以提高时效强化潜力,同时,Al9FeNi、Al7Cu4Ni等难溶第二相的尺寸、形态与分布通过强变形得以合理调控,使得合金棒材在195℃人工时效的过时效阶段具有更优越的抗过时效能力,合金热稳定性较好。     

3104铝合金高温塑性变形本构关系研究

在Gleebe-1500 热模拟机上,采用高温等温压缩试验研究了3104铝合金在高温压缩变形中的塑性变形本构关系.结果表明, 应变速率和变形温度的变化强烈影响合金流变应力的大小, 流变应力随变形温度升高而降低, 随应变速率提高而增大;可用含Zener-Hollomon 参数的本构方程σ＝(1/α)×ln{(Z/A)1/n [(Z/A)2/n 1]1/2}来描述3104铝合金高温压缩变形时的流变应力行为,解得A＝202854595.1s-1、n＝3.4046、α＝0.03886MPa-1.     

7075高强铝合金激光填丝焊接组织与力学性能研究

采用光纤激光器对4mm厚的7075铝合金进行激光填丝焊接,对焊接接头的显微组织、相结构、断口形貌、力学性能进行观察和分析。结果表明:焊缝(FZ)边缘组织为柱状枝晶组织,焊缝中心为等轴晶组织;热影响区(HAZ)保留了母材(BM)的轧制长条状形态,但晶粒有所长大。母材的相组成主要为α-Al固溶体、S-Al_2CuMg强化相和η-MgZn_2强化相,焊缝无强化相析出。焊缝区硬度值为各区中最低,热影响区显微硬度呈阶梯式增长。焊接速度为2~4m/min的接头拉伸试样均在焊缝处断裂,抗拉强度最大为母材的67.5%。接头拉伸试样均出现了颈缩现象,断口由大量的等轴状韧窝构成,为韧性断裂。     

塑性变形时的微观组织模拟

简述了微观组织模拟的几种主要研究方法:随机性方法、相场方法和有限元方法,评述了各种模拟方法的研究概况、特点及其适用范围,重点介绍了运用有限元法进行微观组织演变数值模拟时建立微观组织模型的方法,包括经验公式、统计模型和基于内变量的物理模型.概述了目前国内外基于有限元法的微观组织模拟的研究现状,最后介绍了近年来金属在高温变形时的多尺度耦合数值模拟.     

原位反应喷射沉积7075铝合金的塑性变形机理

采用原位反应喷射沉积法制备TiCP/7075铝基复合材料,进行热模拟变形实验.研究了TiCP/7075铝基复合材料塑性变形后的微观组织与应力-应变曲线的变化规律,探索其塑性变形机理.结果表明:应力随变形温度的增加而下降,当变形温度达到400℃后,发生动态再结晶现象;变形温度达到450℃后,变形过程中的强化与软化效应保持平衡.     

大塑性变形制备铝、镁基颗粒增强复合材料的研究进展

综述了目前大塑性变形(SPD)制备铝、镁基颗粒增强复合材料工艺的研究进展;总结了在SPD过程中复合材料增强颗粒的细化、再分布及基体合金晶粒的超细化等组织演变特点;分析了经SPD加工后铝、镁基颗粒增强复合材料的强韧化机制以及其力学性能的提升空间。最后指出了SPD制备颗粒增强复合材料尚存在的问题及可能的发展方向。     

制备块体纳米/超细晶材料的大塑性变形技术

综述了采用SPD技术制备块体超细晶(UFG)和纳米晶(NC)材料的几种新方法，如等通道角挤压、高压扭转、多向锻造、多向压缩、板条马氏体冷轧法、累积轧焊法、冷拔、反复弯曲平直法等，分析了采用这些工艺制备的块体纳米材料所共有的微观组织特点。着重阐述了SPD技术的研究进展。     

塑性变形对铸态AZ31镁合金组织和性能的影响

为了研究塑性变形对铸态镁合金组织和性能的改善作用,用铸态AZ31镁合金进行了等温压缩实验,并测试了原始试样和变形后试样的组织和性能.结果表明:铸态AZ31合金通过塑性变形可以显著细化晶粒;随变形温度的升高,变形所得试样抗拉强度下降;在同一温度下变形所得试样抗拉强度随变形程度的增加而升高,变形程度达到一定值后,抗拉强度不再升高并有下降的趋势;铸态AZ31合金低温变形(210～240℃)后,可大幅度提高其抗拉强度.     

强塑性变形(SPD)制备超细晶粒材料的研究现状与发展趋势

强塑性变形(SPD)技术已成为21世纪获得微米、甚至纳米级细晶粒材料,在塑韧性损失不大的情况下成倍提高金属材料强度的手段.概要介绍了目前国内外开发的强塑性变形的新技术或新方法,指出,应力或塑性变形将成为今后改变材料组织性能的主要技术之一,将与热处理技术并驾齐驱.应力热处理专业将成为材料科学与工程中一个新型的专业.     

强变形制备超细晶金属材料的方法

强变形是细化晶粒的有效方法,甚至可以制备纳米材料,最近十几年来大量的强变形方法涌现出来,研究也越来越多.介绍了等通道角挤压、高压扭转、连续限制带材角轧挤、循环挤压、限制斜槽压缩、反复弯曲校平、累积叠轧焊等方法,回顾了各种方法可以得到的最大应变量、细化晶粒效果及应变量计算公式.阐述了强变形及剪切变形细化晶粒的机制.     

大塑性变形制备超细晶储氢材料的研究进展

分别从机械合金化、等径角挤压、累积叠轧、往复挤压和高压扭转等制备技术出发介绍了大塑性变形制备超细晶储氢材料的研究进展,认为块体机械合金化技术在制备储氢材料方面比传统球磨技术更具优势,提出弄清纳米材料的储氢机理是大幅度提高吸放氢性能的关键,开发储氢性能优异材料的同时要兼顾其力学性能.     

大塑性变形技术的研究与发展现状

大塑性变形技术作为提高材料性能的有效方法之一,对其研究具有重要的意义.主要介绍了几种大塑性变形技术的基本原理和工艺,分析了这些大塑性变形工艺各自的特点并比较了它们的优缺点,对这些工艺的研究与发展现状进行了综述.