Mg-Gd-Y-Zr合金热轧板材的粗晶超塑性行为与微结构

对初始晶粒度为66μm的轧制板材在不同温度和不同变形速率下进行超塑性拉伸实验,研究Mg-Gd-Y-Zr合金粗晶热轧板材的超塑性行为与微结构特征。在温度为435℃、应变速率为5×10-4s-1的变形条件下获得的最大伸长率为380%,应变速率敏感系数为0.56。合金的表观变形激活能高于镁的晶界扩散激活能或晶格扩散激活能;合金的超塑性变形机制为晶格扩散控制的位错协调晶界滑动机制。微结构分析结果表明:第二相钉轧晶界,较软的不规则块状的β相承受了部分塑性变形。     

第二相在Mg-Gd-Y-Zr合金挤压棒超塑性变形中的作用

采用电子显微镜和XRD研究分析Mg-Gd-Y-Zr合金挤压棒材超塑性拉伸前后的微观组织及其超塑性机制。结果表明:在温度为450℃、应变速率为2×10-4s-1的变形条件下获得的挤压棒的最大伸长率为410%,应变速率敏感系数为0.54;合金表观变形激活能远高于镁的晶界扩散激活能或晶格扩散激活能,超塑性变形机制为晶格扩散控制的位错协调晶界滑动机制;微孔洞在基体/方形富稀土相界面处萌生,较软的不规则块状β相承受部分塑性变形,松弛了相界处应力集中。     

下压量与静态退火对Mg-Gd-Y-Zr热轧板材的织构影响（英文）

研究了Mg-9Gd-4Y-0.4Zr高强耐热镁合金在热轧及随后静态退火过程中的微结构与织构的演变,以此来确定静态再结晶对轧制织构的影响及其机制。采用金相显微术、扫描电子显微术、透射电子显微术及EBSD分析技术表征了试样在不同下压量和随后退火过程中的微结构及织构改变。织构测试的结果表明,单向热轧变形产生了六方晶格c轴偏离理想基面织构15°的新织构组分;随后的再结晶过程导致新织构组分趋于漫散化并加强了基面织构。显示晶内和晶界上大量析出的沉淀相显著抑制了晶界迁移;静态再结晶对织构的影响是由定向形核控制的,而不是定向长大。     

5A90Al-Li合金超塑性变形过程中的显微组织及微观织构演变

通过采用电子背散射衍射技术研究具有扁平状组织的5A90 Al-Li合金板材在变形条件475℃、8×10^-4S^-1时的显微组织演变。结果表明,在进行超塑性变形前,其显微组织表现为扁平状组织,具有大量的小角度晶界,且初始板材具有明显的黄铜织构{110}（112）。在变形过程中发生了晶粒的长大、晶粒形貌的改变、晶粒取向差的增大以及织构的弱化,而且大角度晶界的含量在流动应力到达最大值后开始逐渐增加。同时,对不同阶段的相关变形机制进行了讨论。超塑性变形初始阶段的主要变形机制为位错运动,随着变形的进行而开始发生动态再结晶,晶粒旋转作为晶界滑移的主要协调机制。在超塑性拉伸的最后大应变阶段,晶界滑移是主要的变形机制。     

SiC晶须在镁基复合材料超塑性变形中的织构

研究了镁基复合材料超塑性变形过程中SiC晶须织构的演化规律,并分析了其对孔洞行为的影响。超塑性拉伸试验在613K~723K,8.3×10-4s-1~8.3×10-2s-1条件下进行。在613K,1.67×10-2s-1初始应变速率下,获得了200%的延伸率。SiC晶须在超塑性变形过程中发展出强烈的<111>//ED纤维织构。SiC晶须的这种取向对晶界滑动有阻碍作用,不仅使孔洞易于萌生,也加速了其长大与连接。     

粗晶Ti40合金超塑性变形时的动态软化行为研究

采用单向拉伸试验对粗晶Ti40合金进行了超塑性能测试,并结合TEM和EBSD分析技术研究了该合金超塑性变形过程中的动态软化行为及机制。结果表明：粗晶Ti40合金在所选实验条件下具有良好的超塑性能并在840oC、1×10-3s-1条件下获得最大延伸率436%;基于形变Z因子和断裂延伸率并结合微观组织分析可将变形条件划分为无超塑性、动态回复、动态再结晶三个区域;分别基于Sellars模型和KM方程建立了Ti40合金超塑性变形的动态再结晶临界应变模型和位错密度演变模型;粗晶Ti40合金超塑性变形过程中的动态回复以位错运动—位错胞—多边形化—形成亚晶的机制为主;动态再结晶机制主要为亚晶持续转动导致大角度晶界形成的连续动态再结晶。     

可降解超细晶镁合金在生物医学中的应用(英文)

通过对工业纯镁以及ZM21合金的性能测试研究了镁合金在可降解生物医学中的应用,讨论了等径角挤压制备超细晶以及温挤压对材料性能的影响。晶粒细化导致合金材料压缩强度明显提高,强烈的初始变形织构导致粗晶镁合金拉伸强度高于压缩。等径角挤压能够减弱织构的影响,使不同合金塑性流变行为获得改变。材料腐蚀性能主要受化学成分、晶粒大小以及先前变形诱导晶格畸变程度的综合影响。等径角挤压细化晶粒、增大晶格缺陷密度在一定程度上制衡了材料的腐蚀性能。同时弥散分布的第二相粒子的增加对于点蚀发展有着积极的作用。     

纯钛板材冷拉成形过程中的微观组织与织构演变(英文)

研究纯钛板材冷拉成形过程中微观组织及织构演化规律。半球形壳体件在深拉延过程中由于各部位变形模式及应变形式的不同会形成胀形区、拉深区及法兰区等3个区域。结果表明,在拉深件的3个区域中塑性应变均由位错滑移与变形孪晶共同作用。纯钛板材及其拉深件中的织构包含轧制织构与再结晶织构。由于变形孪晶与位错滑移对织构的影响规律不同,初始板材织构的强度及类型在深拉过程中不断变化。变形孪晶对初始织构具有弱化作用,特别是对于再结晶织构,这种弱化效应更为明显。由于拉深区产生的孪晶较多,再结晶织构消失。此外,大拉伸变形时位错滑移为主导机制,织构强化效应明显。     

铝锂合金的晶界结构及织构与超塑性

利用透射电镜和X光技术分别测定了不同再结晶处理的2091铝锂合金的晶界特征分布与再结晶织构。结果表明,低能晶界出现的频率随再结晶温度的升高而降低,高能晶界出现的频率则随着再结晶温度的升高而增大。在试验温度范围内,再结晶织构的最强组元为｛011｝〈111〉,强度随再结晶温度的升高而降低。低能晶界占优势、织构强度大的材料可以在较低的变形温度下达到较高的超塑延伸率,而且超塑变形抗力低。     

IF钢基板高速电镀锌的微观形貌和织构(英文)

采用高速电镀技术在无间隙原子钢(IF钢)基板上镀锌,借助扫描电镜和取向分布函数研究镀锌层的微观形貌和织构。结果表?镀锌层由一系列倾斜于基体表面紧密排列的六方形片晶组成,初始电沉积时基体表面氢氧化锌的大量吸附抑制锌的三维形核,二维晶核的外延生长以及IF钢基板的{111}纤维织构促进镀锌层{11.5}锥形非纤维织构的形成。镀锌层呈锥形织构时,片晶的滑移面与基体表面呈一定角度,保证镀层在受到轴向应力时产生一定量的分切应力,从而有利于自身的塑性变形。     

Mg-Gd-Y-Zr合金热变形本构方程

采用Geeble- 1500热模拟实验机测试了高强耐热Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金在变形温度为300～500℃、应变速率为10-3～1 s-1下的流变力学行为,采用扫描电子显微镜对其微观组织进行观察,分析了幂函数(PI)、指数函数(EI)和双曲正弦函数(SI)半经验本构方程对该合金变形行为拟合的适用性.结果表明:EI拟合实验结果精度大于PI和SI的,即使对SI函数中材料常数α进行一定优化处理得到SIO函数的拟合精度,也与EI函数十分接近.合金中高温耐热相提高合金高温下的强度是EI拟合优于PI和SI的原因.     

Microstructure and texture evolution of AZ31 magnesium alloy during rolling

The production of magnesium alloy sheets normally involves several processing stages including hot rolling,cold rolling and intermediate annealing.The microstructure and texture evolution of AZ31 magnesium alloy sheets in different processing states were investigated by optical microscopy and X-ray diffraction technique.It is found that the microstructure of hot-rolled sheets is dominated by recrystallized equiaxed grains,while that of cold-rolled sheets is dominated by deformation twins.With final annea...     

5A90铝锂合金电子束焊接头超塑性变形组织演变

对5A90铝锂合金电子束焊接头进行高温拉伸试验,使用光学显微镜观察试样变形过程中的组织演变,并对变形机理进行分析.结果表明,超塑性变形初期,接头超塑性变形机制以扩散导致的晶界迁移为主,焊缝细小等轴晶粒迅速长大.当应变大于100%时,接头中大晶粒开始发生动态再结晶,超塑性变形机制转变为动态再结晶机制.在超塑性变形过程中热影响区平均晶粒尺寸与焊缝平均晶粒尺寸逐渐接近,组织存在耦合均匀化过程.提出采用均匀化系数K来表征焊缝与热影响区的组织均匀化程度,随着变形的进行,K值逐渐升高.     

激光焊接头超塑变形组织表征

采用高温拉伸研究激光焊接头超塑性变形行为,分析了焊缝及热影响区在超塑性变形过程中的显微组织演变规律,并提出采用等轴化系数来表征焊缝组织的等轴化进程,采用平均晶粒尺寸来表征热影响区组织的转变程度.结果表明,随着变形的进行,等轴化系数逐渐升高;在相同变形量时,变形温度升高或初始应变速率降低均有利于等轴化系数上升,促进焊缝超塑性变形的进行.随着变形的进行,热影响区平均晶粒尺寸逐渐升高;在相同变形量时,变形温度升高或初始应变速率降低均有利于平均晶粒尺寸上升,促进焊缝超塑性变形的进行.     

Ti-6Al-4V合金超塑性变形中的组织演变及变形机制

920℃、应变速率为1×10.3和2×10.4 s.1时,对不同初始晶粒尺寸(2.6、6.5和16.2 μm)的Ti-6Al-4V合金进行超塑性拉伸变形.采用光学显微镜、透射电镜观察变形后的显微组织.结果表明,初始晶粒尺寸的不同对超塑性变形中的组织演变及变形机制有着显著的影响.拉伸变形中晶粒明显粗化,变形诱发晶粒长大是超塑性变形组织的重要特征之一;随着变形程度的增大,应变诱发的晶粒长大显著增大,并且远大于静态长大的增幅.对于细晶粒材料(2.6和6.5 μm),位错运动协调的界面滑动是其变形的主要机制.而对于晶粒较粗的材料(16.2 μm),超塑变形机制是晶界滑动与晶内位错运动的共同作用.随着晶粒尺寸的增大,以晶界滑动为主的变形方式逐渐转向以晶内位错运动为主.     

TiAl基合金低温超塑性变形的力学行为

采用恒应变速率和应变速率递增实验研究了Ti 48Al 2Cr 0.2Mo(摩尔分数,%)合金在常压空气中的低温超塑性变形力学行为,并且探讨了TiAl基合金的低温超塑性变形机理。研究结果表明,TiAl基合金的变形组织具有良好的空气中低温超塑性变形性能。在t=900℃,ε·=5×10-4s-1时,伸长量δ达到最大值为413%,即使在较低的温度(t=800℃)和较高的应变速率(ε·=1×10-3s-1)下变形,伸长量δ值仍然超过300%。在整个变形区间m值均大于0.3,mmax为0.78。当t>900℃或ε·<5×10-4s-1时,剧烈氧化导致超塑性变形性能的恶化和脆性断裂。在900～950℃之间,TiAl基合金超塑性变形的热激活机制发生转变。实验测得TiAl基合金在800～900℃时超塑性变形的热激活能为Qav=178kJ/mol,这个数值介于γ TiAl的蠕变体积激活能和TiAl基合金的空位迁移能之间,而接近于后者,因此,TiAl基合金低温超塑性变形的速率控制机制是晶界扩散。     

异步轧制Mg-3Zn-2(Ce/La)-1Mn合金的微观组织及织构演变

为了研究镁合金经异步轧制后的微观组织及织构演变,使用4种不同异速比对挤压态的Mg-3Zn-2(Ce/La)-1Mn合金进行异步轧制试验。结果表明:相对于初始的挤压态样品,异步轧制后的组织更均匀细小;随着异速比的增大,再结晶晶粒数量增多,第二相破碎,晶粒和第二相粒子的尺寸减小,组织的均匀化程度提高;样品中主要存在两种第二相,即α-Mn相和Mg_xZn_y-Mn-(Ce/La)相;锥面滑移及基面滑移在异步轧制过程中扮演着重要的角色,且基面取向出现了从RD向TD的30°~45°偏转,织构逐渐趋于随机化。强剪切应变的引入、锥面滑移以及基极的偏转对织构的随机化具有显著的影响。     

等径角挤压处理后的Mg-Gd-Y-Zr合金的微观组织和力学性能

研究等径角挤压过程中材料的微观组织和织构演变以及对其力学性能的影响。结果表明：挤压4道次后的微观组织是不均匀的,即在此过程中形成了粗晶区和细晶区2个区域。颗粒诱发的再结晶机制导致晶粒细化,在4道次后形成了更加随机的织构。与挤压前的原始材料相比较,经等径角挤压处理的材料虽然强度没有增加,但是塑性有了显著的提高。用织构改变和第二相颗粒解释了合金塑性的变化。