退火温度对纳米晶铜微观结构和力学性能的影响

采用电沉积法制备得到厚度约600μm的块体纳米晶铜,并在100～250℃下进行退火处理,研究了退火温度对纳米晶铜微观结构和力学性能的影响。结果表明：未退火及退火后纳米晶铜均呈现面心立方结构;随着退火温度从100℃增加至250℃,纳米晶铜(200)晶面的衍射峰强度逐渐增强。随着退火温度的升高,纳米晶铜的抗拉强度逐渐减小,断后伸长率先增大后减小,表面拉伸变形带和拉伸断口上大而深的韧窝数量均增加;200℃退火后纳米晶铜的拉伸性能较佳,抗拉强度高约500 MPa,断后伸长率近30.5%。     

局部热处理对TC4钛合金电子束焊接组织性能的影响

采用柔性加热器对TC4钛合金电子束焊接试样进行局部退火热处理,研究并揭示了焊接试样退火热处理后的组织和性能变化规律。结果表明,焊接试样经过局部退火热处理后,焊接试样的显微组织没有发生明显的变化。焊接态试样和局部热处理试样的显微硬度从焊缝区到热影响区再到基材区,显微硬度逐渐减小,局部热处理试样焊缝区的显微硬度比焊接态试样焊缝区的显微硬度大9 HV0.2,局部热处理试样热影响区的显微硬度比焊接态试样热影响区的显微硬度大14 HV0.2。局部热处理试样的抗拉强度为978.67 MPa,屈服强度为917.67 MPa,断后伸长率为13.97%。局部热处理试样比TC4钛合金锻件的抗拉强度大22.67 MPa,屈服强度大16.67 MPa,断后伸长率小1.43%。     

热处理对Gr.38钛合金管组织和性能的影响

对挤压态和冷轧态Gr.38钛合金管分别进行了不同温度下的固溶+时效和退火热处理,研究了热处理温度对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:挤压管经固溶处理后的组织为由初生α相和β相转变组织组成的双相组织,固溶+时效处理后的抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增后降,伸长率和断面收缩率则呈上升趋势;经900℃×1h固溶+500℃×4h时效处理后,挤压管达到最佳的强塑性匹配,抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率分别为1 135 MPa,912 MPa,17%,45%;冷轧管经退火处理后的显微组织由等轴α相和晶间β相组成,随着退火温度的升高,其抗拉强度、屈服强度逐渐降低,伸长率逐渐增大;在830℃退火1h后伸长率最高,达到27%,抗拉强度和屈服强度分别为937,807 MPa。     

等径角轧制AM60镁合金板材的显微组织与力学性能

采用等径角札制工艺制备了AM60镁合金板材,并对札制前后板材的显微组织与力学性能进行了对比.结果表明:经过等径角札制后,板材晶拉取向由轧制前的(0002)基面取向演化为非基面取向,晶粒细化并有大量细密孪晶出现;板材强度明显提高,抗拉强度由札制前的222MPa增大到 372MPa,屈服强度由156MPa增大到260MPa,断后伸长率略有增加.     

选区激光熔化成形Inconel625合金的显微组织及力学性能

采用雾化方法制备了Inconel 625合金粉,利用选区激光熔化成形技术将该合金粉直接成形制备了金相、拉伸和冲击试样,研究了其表面残余应力、显微组织及退火前后的力学性能。结果表明:试样表面有少量微裂纹,内部存在少量碳氧夹杂物颗粒,显微组织均匀致密,由单一奥氏体相组成;退火前试样的表面残余拉应力为398 MPa,高于经1 140℃×2h退火处理后试样的(242 MPa),其平均屈服强度、抗拉强度、冲击功、断后伸长率和断面收缩率分别为743 MPa,1 043 MPa,139J,31.4%和49.6%,而退火处理后试样的屈服强度、抗拉强度降低,冲击功、伸长率和断面收缩率有所增加;退火前试样的拉伸和冲击断口均呈韧性断裂特征。     

中间退火对形变Cu-15Cr-O.1Zr原位复合材料性能的影响

研究了采用中间退火+冷变形方法制备的形变Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料的显微组织、抗拉强度和导电性。结果表明:铸态铬相为树枝晶,在变形过程中,铬相变成纤维状,横截面上呈卷曲薄片状;适当的中间退火能显著提高其电导率;配合适当的中间退火与冷变形,可以得到较好的强度和导电性;应变量为6.43时,采用450℃+400℃或500℃+500℃两次中间退火工艺制备的形变Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料具有较好的性能组合,分别为1227 MPa/64.8%IACS、1025 MPa/71.5%IACS。     

动态条件下Fe-24Mn-0.5C孪晶诱发塑性钢的断裂机制

对Fe-24Mn-0.5C孪晶诱发塑性钢进行了动态冲击拉伸试验,并采用扫描电镜、透射电镜等研究了该钢的断裂机制。结果表明:试验钢的抗拉强度为1 100 MPa,断后伸长率为50%;试验钢表现为典型的韧性断裂特征,断口主要由呈阶梯状的韧窝组成;其断裂机制为变形过程中塞积在晶界和孪晶界处的大量位错促使孔洞及裂纹的产生,继续变形则发生断裂。     

连续定向凝固铜棒及其冷加工后的组织和力学性能

研究了连续定向凝固铜棒及对其进行大变形量冷加工后的线材的微观组织和力学性能。凝固铜棒具有纵向连续柱状晶组织,塑性优异,伸长率达到50．5%。经过冷轧和冷拔,柱状晶组织细化为纤维晶组织,并产生显著的加工硬化。经过真应变为3．6的冷变形加工,其抗拉强度由未变形的140MPa提高到418MPa,伸长率则下降了近70％。断口形貌观察表明：凝固铜棒、轧制后的铜杆及拉拔后的铜线都是穿晶韧性断裂．其微观断口均呈山峰状,且峰顶依次逐渐尖锐。     

生产ER5356铝合金焊丝用连铸连轧杆原料的热塑性

以进口生产ER5356铝合金焊丝用连铸连轧杆原料为研究对象,采用高温拉伸试验研究了不同温度(250～550℃)下连铸连轧杆的高温强度、塑性变化规律,并观察了断口形貌,得到最佳热塑性温度区间.结果表明:随着温度升高,该连铸连轧杆的高温强度呈单指数降低趋势,断后伸长率增大,断面收缩率变化不大,说明该连铸连轧杆具有较好的高温塑性;随着温度升高,晶界弱化,沿晶断裂区域面积增加,拉伸断口形貌由韧窝变为韧窝+脆性沿晶断裂混合形貌,最后完全变为脆性沿晶断裂形貌;ER5356铝合金连铸连轧杆的最佳热塑性温度区间为375～525℃.     

轧后退火时间对轧制ZK60镁合金显微组织及力学和阻尼性能的影响

对大应变轧制态ZK60镁合金进行350℃退火处理,研究了退火时间(0～3 h)对其显微组织、阻尼性能和力学性能的影响。结果表明：随着轧后退火时间由0延长到3 h, ZK60镁合金发生静态再结晶的程度增大,平均晶粒尺寸由6.86μm增大至23.35μm,位错密度由3.539 1×10¹⁵ m^-2减小至1.336 8×10¹⁵ m^-2,(0002)基面织构强度由12.782弱化至1.715,抗拉强度由309 MPa降低到291 MPa,断后伸长率由22.60%增大到28.60%。在应变振幅小于0.01时,轧后退火处理对合金阻尼性能的影响较小;在应变振幅大于0.01时,随着退火时间的延长,轧后退火态合金的阻尼性能提升。     

0.18C-0.4Si-2.0Mn冷轧先进超高强度钢的连续退火水淬工艺

在连续退火水淬模拟试验装置上对0.18C-0.4Si-2.0Mn微合金化超高强度冷轧薄带钢进行了不同工艺的连续退火水淬试验,并对其显微组织与拉伸性能进行了研究。结果表明:保温温度低于800℃时,保温时间对组织和性能的影响显著,其组织主要为片状马氏体;当温度高于830℃时,保温时间对抗拉强度和伸长率影响较小,组织主要为板条马氏体;随保温温度和水淬温度的升高,试验钢的抗拉强度由1 150 MPa逐渐升至1 700 MPa,屈服强度由600 MPa增至1 600MPa,断后伸长率则由8.5%逐渐降至2%;水淬工艺的保温温度和水淬温度分别在830℃和750℃或保温温度在850℃和水淬温度高于700℃时,试验钢的抗拉强度可达1 500MPa以上,屈服强度可达1 200MPa。     

低成本Fe60(CoCrNiMn)40富铁中熵合金的显微组织与性能

通过增加CoCrFeMnNi合金中的铁含量,制备了低成本富铁中熵合金Fe₆₀(CoCrNiMn)₄₀(原子分数/%),对其进行了1 200℃×3 h均匀化处理、轧制和900℃×1 h退火处理,研究了该合金的显微组织、拉伸性能及耐腐蚀性能等。结果表明：试验合金由面心立方结构的单一奥氏体相组成,再结晶晶粒大小均匀,平均晶粒尺寸约为17.8μm,再结晶晶粒内出现退火孪晶;试验合金在室温下表现出优异的拉伸性能和应变硬化能力以及在NaCl溶液中显著的自钝化行为和优异的耐腐蚀性能,其抗拉强度为603 MPa,屈服强度为226 MPa,断后伸长率为81.6%,在NaCl溶液中的自腐蚀电位为-0.461 6 V,自腐蚀电流密度为2.74×10^-6 A·cm^-2,电荷转移电阻为2.94×10⁵Ω·cm²;与其他富铁多组分合金相比,试验合金的抗拉强度和断后伸长率更大,塑性应变高出10%以上,自腐蚀电流密度更低。试验合金的拉伸断口由均匀分布的韧窝组成,拉伸断裂方式为韧性断裂;在...     

连续挤压与拉拔对Cu-2Ag-0.04La合金组织及性能的影响

采用下引连铸定向凝固技术制备直径为14 mm的Cu-2Ag-0.04La合金棒，再经过连续挤压获得直径为7 mm的合金丝，最后经过6道次拉拔获得直径为2 mm的合金线，研究了连续挤压及拉拔对合金组织和性能的影响。结果表明：铸态合金在连续挤压时，{001}〈100〉织构减弱并形成少量的{111}〈112〉和{110}〈112〉织构，经过拉拔后，{001}〈100〉织构基本消失，{111}〈112〉和{110}〈112〉织构增强。连续挤压态合金的抗拉强度、断后伸长率、硬度、导电率分别为270.0 MPa, 31.2%,84.3 HV,93.2%IACS,拉拔后分别为566.1 MPa, 4.6%,151.6 HV,88.9%IACS。     

剧烈塑性变形制备高强度高导电纯铜的研究

研究了纯铜多道次反复镦压剧烈塑性变形后的组织、力学性能及导电性能。结果表明,通过反复镦压能在保持试样原始形状和尺寸的情况下在材料内部累积很大的应变,实现材料组织的超细化,退火纯铜经B路线15道次反复镦压变形后,晶粒细化至亚微米级。随镦压次数的增加,纯铜的硬度和抗拉强度明显提高,抗拉强度达到459.1MPa,伸长率明显下降,但仍在20%以上。纯铜的导电率随镦压次数的增加而下降,但15道次镦压后仍然保持在91.7%IACS,说明反复镦压剧烈塑性变形工艺可以制备出具有高强度和良好导电性的块体纯铜材料。     

铜银锆合金热处理工艺的优化及析出相

对经不同热处理后铜银锆合金的性能进行了研究,通过透射电镜分析了合金中析出相的种类及形貌。结果表明:合金经920℃×40min固溶水淬+30%冷变形+420℃×3h时效空冷处理后,能获得较好的力学性能与电学性能,硬度为123HB,电导率为88.8%IACS,室温抗拉强度为430MPa,断后伸长率为13.5%,断面收缩率为45.2%;热处理后合金基体上弥散分布着Cu5Zr析出相和粗大的铜银锆饱和固溶体。     

等径角挤压道次对纯锡显微组织与力学性能的影响

在室温下对纯度为99.99%的锻态纯锡板进行不同道次(0～20道次)的等径角挤压(ECAP),研究ECAP道次对纯锡显微组织和力学性能的影响。结果表明：在ECAP的剧烈剪切作用下纯锡晶粒中产生孪晶,并发生孪晶诱导再结晶,晶粒显著细化,当ECAP道次超过12道次时,晶粒细化效果减弱;随着ECAP道次的增加,纯锡的织构强度和最大取向密度降低,硬度、强度和断后伸长率均增大;与锻态纯锡相比,经20道次ECAP后的硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别提高了9.09%,5.14%,32.08%,144.19%;当ECAP道次数少于8道次时,纯锡的主要强化机制为加工硬化,而当ECAP道次数多于8道次时,主要强化机制为细晶强化。     

不同变形温度对TWIP钢组织和性能的影响

在20℃、200℃、400℃3种温度下对TWIP钢的力学性能进行了研究,并采用金相、SEM等方法对不同温度下变形后TWIP钢的微观组织及断口形貌进行了分析。结果表明,随着变形温度的提高,抗拉强度降低,伸长率相差不大;高温下TWIP钢变形后微观组织中形变孪晶的密度降低,发生了动态再结晶。     

固溶处理对7B04-O铝合金搅拌摩擦焊接接头微观组织与力学性能的影响

对航空用3 mm厚的带有包铝层的7B04-O铝合金板材进行搅拌摩擦焊接(Friction stir welding,FSW),研究固溶处理对搅拌摩擦焊接接头的微观组织和力学性能的影响。结果表明,当转速为800 r/min、焊接速度为200 mm/min、焊接工具轴肩直径为12 mm时,可得到表面美观、致密无缺陷的搅拌摩擦焊接接头。焊核区发生动态再结晶,形成细小的等轴晶。经固溶处理后,焊核的上部及底部晶粒都发生了异常长大,而中部区域晶粒仍然为细小的等轴晶组织。焊态接头的拉伸试样断裂在母材位置,抗拉强度达到199 MPa,与退火态母材抗拉强度相当,断后伸长率达到12%。在新淬火状态下,接头的抗拉强度为310 MPa,为相同热处理母材的91.4%,断后伸长率为11.2%,试样断裂在焊核区,呈不完全的韧性断裂。     

压缩与半固态等温热处理对Mg-3Al-0.8Gd合金组织与性能的影响

对Mg-3Al-0.8Gd合金进行了压缩变形及半固态等温热处理,研究了压缩变形量(10%,15%,20%)、等温温度(530,540,550,560,570℃)及保温时间(3,5,10,15min)对该合金显微组织与硬度的影响,并对比了铸态和热处理态Mg-3Al-0.8Gd合金的拉伸和冲击性能。结果表明:不同条件压缩变形及等温热处理后,Mg-3Al-0.8Gd合金组织均由α-Mg基体和β-Mg_(17)Al_(12)相组成;随着等温温度、保温时间及压缩变形量的增加,合金中的α枝晶逐渐转变为等轴晶,晶粒细化,组织均匀性提高,同时显微硬度增大;压缩变形20%并经550℃保温15 min热处理后,Mg-3Al-0.8Gd合金的抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量较其铸态合金的分别提高了11.3%,32.6%,3.8%和23.3%。     

Fe24Mn0.5C形变孪晶诱发塑性钢的显微组织和力学性能

采用光学显微镜、X射线衍射仪和电子万能试验机等研究了Fe24Mn0.5C形变孪晶诱发塑性钢的组织和力学性能.结果表明:该钢在室温下为单一的奥氏体组织,拉伸时产生形变孪晶诱发塑性效应,开始产生形变孪晶,并且随着应变量的增加形变孪晶逐渐增加;随着拉伸速度减小,该钢的均匀伸长率呈轻微上升趋势,但屈服强度、抗拉强度和断后伸长率明显升高;与高强度应变诱发塑性590钢相比,该钢具有较高的能量吸收值.