大塑性变形Ag-20Cu复合丝材各相变形特征

采用包覆法制备了Ag-20Cu(体积分数,%,下同)复合材料初始锭坯,热挤压成复合线材,再通过冷拉拔大变形制得Ag-20Cu复合丝。分别测量了不同真应变η下复合丝材的力学性能;通过扫描电镜测量不同真应变η下Ag和Cu两相尺寸变化,观察了其断裂形貌。通过上述实验研究了变形过程中Ag-20Cu复合材料的各相变形特征。研究结果表明:变形过程中,由于复合材料各组成相的力学性能不同,Ag和Cu两相发生协调变形,且不同变形阶段两相的协调变形方式不同;由于各相在变形过程中存在不同程度的加工硬化和回复,不同的变形阶段,复合材料的性能变化趋势不同,各相对复合材料性能的影响也不相同。     

Cu-Nb复合线材在形变与退火过程中显微结构演变的研究

采用SEM和TEM,对不同形变量及退火温度下的Cu-Nb微观复合线材的显微组织结构进行了分析,并对形变和退火试样进行了硬度测试.结果表明:随着形变量增大,材料界面密度及其增加速率逐渐增大.当材料结构达到纳米尺寸时(应变=24.8),界面密度及其增加速率显著增加,使得硬度及其增加速率明显增大,同时伴随有纳米Cu基体内部层错和旋转晶界的产生.退火过程中Cu基体的显微组织变化表现出明显的多尺度效应,其变化可分为3个阶段:微米及亚微米Cu基体先发生回复再结晶,而纳米Cu基体回复再结晶受到抑制;纳米Cu基体回复再结晶;Nb丝球化及长大.     

形变Cu-15%Cr原位复合材料的组织和力学性能

通过冷变形拉拔结合中间热处理制备了纤维相增强的Cu-15wt%Cr合金,研究了变形过程对组织形态和力学性能的影响.用SEM观察分析了材料的组织结构.研究表明,通过形变原位复合技术,可以获得抗拉强度大于1000MPa,导电率大于71%IACS的形变Cu-15wt%Cr原位复合材料.通过控制形变量以及调整中间热处理和稳定化热处理规范,可以获得不同强度和导电率的组合.形变量越大,纤维越均匀细化.力学性能和电阻率测试结果表明,随形变量增加,强度提高,同时电阻率增大.     

TWIP钢中晶粒尺寸对TWIP效应的影响

冷轧TWIP钢经1073,1173,1273和1373K固溶处理10min后,得到了晶粒尺寸分别为7,13,30和63μm的奥氏体组织.拉伸实验表明,随着晶粒尺寸的增加,加工硬化速率(dσ/dε)与真应变(ε)的变化关系由2阶段变为3阶段.当晶粒尺寸大于30μm时,加工硬化速率与真应变关系中的第2阶段对应的应变长度随着晶粒尺寸的增加而迅速增加.当真应变为0—0.2时,加工硬化指数随真应变的增加而迅速增加;在随后的变形中,与上述4个晶粒尺寸对应的试样的加工硬化指数分别稳定在0.47,0.53,0.56和0.68.OM和TEM观察显示,随晶粒尺寸的增大,变形过程中形变孪晶数量增多.对于较大晶粒尺寸的试样,形变孪晶在拉伸变形过程中形核的临界应力较低,随变形量增加,形变孪晶可持续形成,使其加工硬化能力增加,从而增大了TWIP效应;相反,晶粒尺寸减小使变形过程中的形变孪晶形核临界应力增大,抑制形变孪晶的产生,从而减小了TWIP效应.     

不同凝固条件制备的Cu-Ag合金原位纤维复合材料的结构与性质

以冷却速率10^1～10^3K/s的不同凝固务件制备了Cu-10Ag合金及其原位纤维复合材料。研究了铸态和形变态合金的结构与性能。铸态合金的结构由Cu相、Ag沉淀相和(Cu Ag)共晶组成。通过大变形发展为Cu—Ag合金原位纳米纤维复合材料，其中由Ag沉淀相所形成的Ag纤维尺寸(d)与真实应变(η)呈指数函数关系：d=C.exp(-0．228η)，(Cu Ag)共晶中Ag层转变为更细的纳米Ag纤维。Cu—Ag合金原位纳米纤维复合材料显示了两阶段应变强化效应：在低真实应变阶段主要表现为加工硬化或位错强化，在高真实应变阶段主要表现为超细Ag纤维强化或界面强化。快速凝固的Cu—Ag合金原位纳米纤维复合材料比慢速凝固材料具有更高的包括极限拉伸强度和电导率在内的综合性能。在形变过程中复合材料的强度与电导率的演变出于相同的结构原因。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/2024Al)的热变形行为

在变形温度分别为 30 0 ,35 0 ,40 0 ,45 0 ,5 0 0℃ ,应变速率分别为 0 .0 2 ,0 .1,0 .5s-1,高径比分别为 1和 2的变形条件下 ,采用Gleeble 15 0 0热模拟试验机对 17%SiCp/ 2 0 2 4Al(体积分数 )复合材料的热变形行为进行了研究。结果显示 :复合材料的流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低 ;在不同的变形温度、应变速率和高径比的条件下 ,复合材料表现出不同的加工硬化和软化行为。进一步的分析表明 :复合材料的形变过程中 ,加工硬化过程受渗透力的影响 ,主要取决于变形温度 ;软化过程取决于同时存在的动态回复和动态再结晶过程。     

Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料的组织与性能

采用冷变形+中间热处理方法制备Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料.这种Cr纤维原位强化复合材料的强度为1200 MPa,导电率为73%IACS.研究了不同应变量下材料的微观组织演变和力学性能.随应变量的增加,强度增加,Cr相形态由枝晶演变为细小丝带状.研究不同中间退火工艺对材料性能的影响,结果表明,通过冷变形及适当的中间热处理可获得强度和导电率的较好组合.     

Cu-Fe复合材料的形变对其力学性能及导电性能的影响

采用原位变形法制备Cu-8%Fe,Cu-12%Fe和Cu-16%Fe(质量分数)3种复合材料,利用金相显微镜和扫描电镜观察各材料的显微组织,利用拉伸试验和双臂电桥分别对力学性能和导电性能进行研究,并与经相同加工过程的纯铜材料进行对比.结果表明:在形变加工过程中,Cu-Fe复合材料中的Fe相由枝晶状逐渐变成沿形变方向的纤维状结构;随应变量逐渐增加,纤维逐渐增长,间距和宽度逐渐减小,分布趋于均匀,排列方向趋于一致;且随着应变量的增加,Cu-Fe复合材料的硬度和屈服强度呈上升趋势,塑性和导电性能呈下降趋势;退火后其屈服强度下降,导电性能增强.     

Ag/Cu钎焊复合带材轧制和退火研究

利用Ag-28Cu合金钎焊复合制备Ag/Cu复合材料,经轧制加工成复合带材。研究轧制变形和扩散退火对复合界面形貌、界面组织和性能的影响,以及界面元素扩散特征。结果表明,随着轧制变形量增加,Cu、Ag-28Cu和Ag发生协调变形,复合界面由波浪形,转变成锯齿状,最后Cu层整体向Ag层倾斜。随着加工率增加,Cu层硬度逐渐降低,Ag-28Cu层硬度显著升高,Ag层硬度不变。随着退火温度增加,界面组织逐渐长大粗化,复合层宽度增加。界面原子扩散行为主要是Cu原子向Ag中发生扩散,退火温度增加时,Ag-28Cu层中Cu原子向Ag侧逐渐减少,Ag层中的Cu原子含量增加,Cu和Ag层硬度没有发生变化,而Ag-28Cu层硬度逐渐降低。     

预应变对TRIP钢力学性能及硬化行为的影响北大核心CSCD

为了研究TRIP钢不同变形量后的使用性能,对TRIP690冷轧镀锌板进行了分别为5%、10%、15%、20%的预应变准静态拉伸,研究不同预应变对TRIP钢的力学性能及加工硬化行为的影响,并通过XRD技术测量残留奥氏体的变化规律。结果表明:预应变对TRIP钢的屈服强度、屈强比、平均加工硬化值影响显著,其中屈服强度和屈强比均随预应变量增大而显著增大,抗拉强度和强塑积均小幅增大;同时由于随拉伸预应变量增大,残留奥氏体持续地向马氏体发生渐进式转变,残留奥氏体含量降低,且剩余的残留奥氏体较为稳定难以诱发相变,使得材料的加工硬化能力明显减弱。     

塑性变形与退火对Ag-Ti3AlC2复合材料性能的影响

研究了塑性变形和退火处理对热压烧结Ag-Ti3AlC2复合材料力学及电学性能的影响。结果表明,塑性变形+退火处理能显著提高复合材料的导电性,其中Ag-20%Ti3AlC2(体积分数)电阻率降幅达到15.02%;复合材料的抗拉强度随着变形量的增加而大幅提升,Ag-20%Ti3AlC2复合材料在Φ2 mm加工态时抗拉强度达到最高的462.42 MPa,经退火处理,其强度降低28.57%,延伸率提高435.11%,达到19.05%,综合力学性能显著提高。     

Sn-0.3Ag-0.7Cu-xNd钎料显微组织及性能

研究了稀土元素Nd的添加量对超低银无铅钎料Sn-0.3Ag-0.7Cu的润湿性能、显微组织和力学性能的影响.结果表明,微量Nd元素的加入可以显著改善Sn-0.3Ag-0.7Cu超低银无铅钎料的润湿性能和焊点的力学性能,并且能够起到细化基体组织的作用.当钎料中Nd元素的质量分数达到0.1%时,钎料的综合性能最佳,基体组织最为均匀细化.虽然Ag元素含量的降低使钎料的性能有所下降,但是加入适量Nd元素后钎料的润湿性能已接近传统Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料.     

大变形Ag-10Cu原位纤维复合材料的应变强化效应

利用热挤压加冷拉拔制备Ag-10Cu原位纤维复合材料。Ag-10Cu合金铸态及挤压态结构由Ag基体、(Ag+Cu)共晶体和Cu沉淀组成。经大变形后变成Ag基体加Cu纤维的两相组织,合金中的Cu相转变成Cu纤维,其尺寸d随拉拔应变η呈幂指数关系变化,且可拟合为d=d0exp(-0.144η),其中d0是与Cu沉淀初始尺寸有关的系数。讨论了材料强度的两个阶段变化及其强化机制。所制备的材料可以达到抗拉强度接近1GPa及电导率大于60%IACS的较优性能组合。还讨论了中间热处理的影响。     

贵金属微异型复合丝材

阐述断面〈１ｍｍ＾２的贵金属微异型复合材料的特点功能及用途，并介绍昆明贵金属研究所用室温固相复合和滚焊复合法制作的Ａｕ／Ｃｕ、Ａｕ／Ａｇ－５００Ｐｂ、Ａｇ／Ｎｉ等微异型复合丝的性能和试验结果。     

Be/HR-1不锈钢热静压高温形变的组织结构

利用光学金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和材料试验机分析Be/HR-1和Be/Cu/HR-1不锈钢真空热静压接头扩散区高温形变的组织结构和性能,探讨形变组织结构与压力和性能的关系.研究表明:热静压的作用使试样产生扩散性蠕变和晶界滑动,影响扩散焊区的晶粒大小和金属间化合物的数量;热静压应不得在使基体晶粒最大的临界压力或临界应变量下进行,适当降低压力和缩短时间可减少沿晶生成金属间化合物的数量,提高连接接头质量;Be/Cu/HR-1不锈钢热静压反应扩散生成的新相熔点大大低于原基材,适当降低温度或压力可有效控制连接工件的变形.     

Fe粉对Sn-3Ag-0.5Cu复合钎料组织及性能的影响

通过在钎料中添加Fe粉颗粒,研究其对Sn-3Ag-0.5Cu复合无铅钎料的黏度、熔点、钎焊接头界面微观组织、与Cu基板之间的润湿性及焊点力学性能的影响。结果表明:微米级Fe粉的添加增加了复合钎料焊膏单位体积内焊粉的接触面积,使得焊膏内摩擦力增大,导致复合钎料焊膏的黏度增加;微米级Fe粉的添加对Sn-3Ag-0.5Cu钎料的熔化特性没有显著影响;钎焊时,由于重力偏聚及界面吸附作用,Fe粉颗粒集中沉积于Sn-3Ag-0.5Cu-Fe/Cu钎焊接头界面处靠近钎料一侧,由于增大液态钎料黏度而导致钎料与Cu板间的润湿性降低;与Sn-3Ag-0.5Cu/Cu相比,Sn-3Ag-0.5Cu-Fe/Cu界面处钎料一侧粗大的β-Sn枝晶区消失,取而代之的是细小的等轴晶。Sn-3Ag-0.5Cu-1%Fe/Cu的剪切强度为46 MPa,比Sn-3Ag-0.5Cu/Cu剪切强度提高39%;靠近界面金属间化合物处钎料基体的显微硬度提高约25%。     

D-KH法制备AgCuSn合金钎料的性能研究

分别采用熔铸法和D-KH法(叠轧复合-扩散合金化工艺)制备了Ag-22.4Cu-20Sn钎料合金,采用XRD、SEM、DSC及万能力学试验机等测试技术,对合金相组成、显微组织、熔化特性、钎焊接头的剪切强度和钎焊界面形貌等进行了对比研究。结果表明,D-KH法制备的钎料相组成为(Ag)、Cu3Sn、Ag5Sn相,而熔铸法制备的钎料相组成为(Ag)、Cu3Sn、Ag5Sn以及Cu41Sn11相;D-KH法制备的钎料合金液固相线均降低,熔程减小。与熔铸法相比,用D-KH法制备得到的厚度0.1 mm的钎料薄带,润湿铺展性更优、接头剪切强度更高、接头强度稳定性更好。     

冷加工对Ti13Nb13Zr合金组织与性能的影响

研究了Ti13Nb13Zr合金在冷加工后的组织及力学性能,通过不同冷加工率对组织及力学性能产生的影响,分析了冷加工过程中的变形特点.结果表明,随着冷变形量的增大,合金显微组织逐渐发生变化,材料强度增加很快;在变形初始阶段,位错滑移运动剧烈,使得合金的一部分相对于另一部分发生了剪切变形,出现了孪生变形,当合金的冷变形量继续增大,位借滑移为主要变形方式,没有观察到挛晶.     

奥氏体-铁素体区循环形变对X60管线钢力学性能的影响

通过调整奥氏体-铁素体区循环形变参数,研究了铁素体区变形温度、奥氏体区变形温度、变形速率、冷却速度对X60管线钢力学性能的影响规律.实验结果表明：采用该循环变形工艺所得到的X60管线钢的铁素体晶粒大小为3.7μm,抗拉强度为639MPa,断面收缩率为79%,与CSP工艺下的组织相比,更加均匀细化,抗拉强度提高了16%.