工业纯钛TA1的双道次热压缩变形及软化行为

在Gleeble-3500热模拟试验机上对工业纯钛TA1进行单、双道次等温热压缩试验,变形温度为650~850 ℃,道次间隙时间为1~60 s,变形速率为10 s^-1,研究了工业纯钛TA1单、双道次热压缩过程中静态软化和动态软化行为。利用光学显微镜对变形后的微观组织进行观察,研究了工业纯钛TA1在不同变形条件下的微观组织演变。结果表明,工业纯钛TA1在单、双道次热压缩变形过程中表现出明显的硬化和软化行为,峰值应力前表现为加工硬化,峰值应力后表现为加工软化,最终达到动态软化和加工硬化的动态平衡。在道次间隙时间内发生静态软化,静态软化程度随着道次间隙时间的增加和温度的升高而增大。随着道次间隙时间的延长和温度的升高,道次间再结晶更加充分,第二道次变形后晶粒尺寸增加更明显,当发生完全再结晶时,软化程度达到最大。在热压缩变形期间,发生动态软化,650 ℃和750 ℃时以动态再结晶为主,850 ℃时以动态回复为主。     

GH4720Li合金双道次热压缩变形过程的组织演变

对GH4720Li合金在1080~1180℃、应变速率为0.1s~(-1)条件下的双道次压缩过程的热变形行为进行研究。结果表明:动态再结晶是GH4720Li合金的主要软化机制。在双道次压缩间歇期内,合金发生亚动态再结晶、静态再结晶和晶粒长大;低于1120℃的变形间歇期,亚动态再结晶、静态再结晶和晶粒长大的速度缓慢;1120℃及以上温度的变形间歇期,亚动态再结晶、静态再结晶和晶粒长大的速度加快。随变形温度升高和第一道次变形量增大,道次间歇期的亚动态再结晶和静态再结晶速度加快。γ′相在热变形过程中发生协调变形,并发生细化。     

铝合金多道次热变形过程的动态与静态软化

在Gleeble1500热力模拟机上，采用双道次间隙式等温热压缩试验，对1050、5182和7075铝合金多道次热变形过程中动态与静态软化特性进行研究，变形温度为300℃和400℃，应变速率为0．5s^-1，两道次间隙时间在30－120s内变化，每道次应变控制在0．4。结果表明，在400℃时，1050和7075铝合金流动应力由于结构软化而存在相当强的动态软化和奇异的静态软化，导致第二道次的起始流动应力比前一道次的起始流动应力低；对于所有合金，静态软化随着变形温度和道次间保温及停留时间的增加而增加，但是在同一变形条件下，5182铝合金的静态软化速率比1050和7075铝合金高。     

Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金双道次热变形应力软化行为及组织演变

在实验温度为300℃和400℃,应变速率为0.01s~(-1)和1s~(-1),每道次应变0.4,道次间隔时间为10~900 s条件下,在Gleeble~(-1)500D热力模拟实验机上进行了锻态Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金双道次等温压缩实验,研究了合金改锻试样的流变应力软化行为和微观组织演变。结果表明,该合金的双道次热压缩应力软化程度随着温度的升高而降低,随着应变速率的升高而增大,随着道次保温时间延长而升高。400℃时,由于合金在变形过程中的完全回复和再结晶,释放了大部分变形储能,道次间应力软化不明显,且不受应变速率和保温时间的影响;300℃、1 s~(-1)条件下道次间的应力软化程度最为明显,保温10~240 s期间产生的应力软化主要是由再结晶晶粒的长大引起的,240~900 s期间的应力软化主要受析出相的影响。     

TA15钛合金等温近β变形行为及微观组织演化

通过热模拟压缩实验研究了TA15钛合金等温近β变形行为和微观组织演化,定量分析揭示了近β变形温度、应变速率、变形量对TA15合金流动应力和微观组织的影响。结果表明:在近β变形过程中,变形温度升高,应变速率降低,将抑制动态再结晶过程,促进动态回复过程;变形温度降低,应变速率升高,将抑制动态回复过程,促进动态再结晶过程。变形温度是影响等轴α相含量,晶粒尺寸和平均轴比的主要因素,增加应变速率对等轴α相晶粒细化的作用并不明显。在近β温度区间,建立了等轴α相含量和晶粒尺寸与变形温度关系的经验模型。研究结果可为TA15钛合金等温近β成形工艺优化控制提供依据。     

3104铝合金高温热压缩过程的再结晶

在Gleeble-1500热模拟机上对3104铝合金进行双道次等温热压缩实验,变形温度为400和500 ℃,变形速率为0.01和0.1 s-1,道次的变形量均为0.4,道次间保温时间为30、60和120 s.结果表明:3104铝合金在400 ℃以上的双道次热变形过程中,发生动态与静态软化.道次间的软化率随着变形温度和应变速率的增加,以及道次间停留时间的延长和道次间保持温度的升高而增大.运用双道次软化率建立了3104铝合金热变形再结晶模型,其再结晶激活能为155 kJ/mol.     

Al-Cu-Li合金多道次热变形过程中的力学行为与微观组织演化

对Al-2.5wt%Cu-1.58wt%Li-0.3wt%Mn-0.12wt%Zr-0.06wt%Mg-0.05wt%Ti合金进行连续、不连续、双道次和多道次热压缩,研究其力学行为和微观组织演化。采用Gleeble-1500试验机进行热变形,变形温度为420℃,应变速率分别为0.001,0.1和 10s-1,对合金不同热变形阶段进行EBSD和TEM分析。双道次热压缩表明,道次间隔时间的延长有利于促进静态软化。通过改变变形过程中的应变速率,可控制合金的晶粒尺寸。多道次热变形过程,道次间的静态软化促进动态软化,反之亦然。在多道次热变形过程中(T=420℃, =0.1s-1)出现T1和θ′相动态析出。变形初始阶段,应变诱导位错为T1和θ′相提供形核位置,促进它们的析出和粗化。随应变的增加,T1和θ′相尺寸减小并趋于稳定,δ′相密度降低。试验合金多道次热变形过程中的流变应力受动态软化、静态软化和动态析出综合影响。     

Al-Cu-Li合金多道次热变形过程中的力学行为与微观组织演化（英文）

对Al-2.5Cu-1.58Li-0.3Mn-0.12Zr-0.06Mg-0.05Ti(质量分数,%)合金进行连续、不连续、双道次和多道次热压缩,研究其力学行为和微观组织演化。采用Gleeble-1500试验机对合金进行热变形,变形温度为420℃,应变速率分别为0.001,0.1和10 s~(-1),对合金不同热变形阶段进行EBSD和TEM分析。双道次热压缩表明,道次间隔时间的延长有利于促进静态软化。通过改变变形过程中的应变速率,可控制合金的晶粒尺寸。多道次热变形过程中,道次间的静态软化促进动态软化,反之亦然。在多道次热变形过程中(T=420℃,ε=0.1 s~(-1))出现T_1和θ′相动态析出。变形初始阶段,应变诱导的位错为T_1和θ′相提供形核位置,促进它们的析出和粗化。随应变的增加,T_1和θ′相尺寸减小并趋于稳定,δ′相密度降低。试验合金多道次热变形过程中的流变应力受动态软化、静态软化和动态析出综合影响。     

Nimonic 80A镍基高温合金静态再结晶行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机对Nimonic 80A高温合金进行了双道次热压缩实验,研究了该合金在变形温度1050~1150℃,应变速率0.01~2.5 s-1,预应变0.08~0.14,不同间隙时间(0.5~5 s)下的静态再结晶行为。得到了Nimonic 80A高温合金不同变形条件下的真应力-应变曲线及变形后奥氏体晶粒组织,分析了变形温度、应变速率和预应变对该合金静态再结晶行为的影响。结果表明:变形温度、应变速率和预应变对Nimonic 80A高温合金的静态再结晶行为有着显著的影响。Nimonic 80A高温合金静态软化分数随着变形温度、应变速率和预应变的增大而增大,且静态再结晶晶粒尺寸随着温度的升高或应变速率的降低而增大。根据实验结果,建立了Nimonic 80A高温合金静态再结晶动力学模型。将静态再结晶动力学模型预测结果和实验结果进行比较,二者吻合良好,表明本文提出的模型可以较为准确的预测Nimonic 80A高温合金静态软化行为。     

镍基耐蚀合金G3后动态再结晶行为研究

为了研究镍基耐蚀合金G3的后动态再结晶软化行为,在1100～1200℃,0.1～10s-1的变形条件范围内,进行了3种方式的热压缩:变形量为15%和60%单道次热压缩,15%+15%的双道次热压缩和15%热压缩并保温。得出以下结论:在变形温度范围内,15%变形量的第1道次压缩使G3合金发生动态再结晶,使其在后续保温过程中发生由亚动态和静态再结晶共同控制的后动态再结晶软化行为;并进一步得出G3合金的后动态再结晶动力学受应变速率影响,但最终的软化率只随温度而改变;通过15%压缩和保温获得的后动态再结晶组织均匀性低于压缩60%的动态再结晶组织。     

铸态Al-Zn-Mg-Cu铝合金多道次压缩变形行为及组织演变

利用Gleeble-3500热力模拟试验机研究了铸态Al-Zn-Mg-Cu铝合金单道次等温和多道次非等温压缩变形行为,分析了其流变应力和组织演变规律。结果表明,随着变形道次增加和道次变形温度降低,流变应力值增大,不同道次间歇内应力软化程度变化不明显,原始晶粒压缩至长宽比约4∶1时晶粒在有利位向开始细化,累积真应变为0. 9时原始长条状晶粒破碎成细小等轴晶;随着热压缩后保温时间增加,组织发生回复,晶粒短轴变宽,两道次压缩组织演变为原始晶粒长宽比减小,三角晶界处的破碎小晶粒在保温30 s过程中向原始晶粒扩展长大,第二相逐渐溶解;三道次压缩及其在保温30 s过程中组织演变为原始晶粒长宽比减小,原始晶粒细化和新晶粒长大,第二相在热压缩过程中回溶,并在保温时析出。     

2195铝锂合金多道次热变形流变应力的模拟研究

采用G1eeble-1500热模拟实验机，对2195铝锂合金变形温度为360～520℃，应变速率为0．001-1．0s^-1的单道次热压缩及变形温度为320℃和360℃，应变速率为0．1s^-1，道次间隔时间30-180s的双道次热压缩的流变应力及静态软化规律进行了模拟研究。通过对幂指数应力函数中系数A和β与应变关系的分析，以及采用平均软化法考虑前一道次变形的残余应变对后一道次变形的影响，建立了2195铝锂合金多道次热变形的流变应力方程。     

TA11钛合金亚动态再结晶行为研究

为研究TA11(Ti-8A1-lMo-1V)钦合金的亚动态再结晶行为,采用Gleeble-3500热模拟实验机对TA11合金进行变形温度为910～1010℃、应变速率为0.01～10 S-1、道次间隔时间为1～20s的双道次热压缩变形实验.结果表明,道次间隔时间越长、应变速率越大、变形温度越高,亚动态再结晶体积分数越大...     

GH4169高温合金的静态再结晶动力学

对GH4169高温合金在Gleeble-3500热模拟实验机进行了双道次和单道次热压缩实验。分析了变形温度、应变速率、间隔保温时间、变形量和初始晶粒尺寸对GH4169高温合金静态再结晶体积分数的影响。实验结果表明:变形温度越高、应变速率越大、道次间隔时间越长,变形量越大,初始晶粒度越小,静态再结晶体积分数越大。根据实验结果,建立了GH4169高温合金的静态再结晶模型,并将所建立的模型的预测结果和实验结果进行了对比分析,二者比较吻合。     

TA15钛合金热变形参数对组织特征参数影响研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机对TA15钛合金进行等温压缩试验。根据试验获得的σ-ε曲线确定合金的再结晶体积分数,并对σ-ε曲线进行加工硬化处理确定再结晶临界应变,研究热变形条件对该合金再结晶临界应变和再结晶体积分数的影响。结果表明,动态再结晶临界应变随着变形温度的升高而减小,随着应变速率的增大而增大;动态再结晶体积分数随着变形温度的升高而增大,随着应变速率的增大而减小。TA15钛合金具有变形温度敏感性和应变速率敏感性,合理选择合金的变形温度和应变速率,可以控制合金性能及细化晶粒。     

GCr15钢双道次热变形过程的元胞自动机模拟

建立了一类双道次热变形过程的二维元胞自动机模型。模型综合考虑了热变形过程涉及的动态再结晶、静态回复、静态再结晶、亚动态再结晶和晶粒长大等单个的物理现象。利用模型对GCr15钢的双道次热压缩过程进行了模拟,讨论了变形温度、应变速率、初始晶粒尺寸、第一道次变形量以及道次间隔时间对微观组织演变、流变应力行为和再结晶动力学的影响。将模拟结果和已获得的实验结果进行比较,吻合较好。     

航空用TA15钛合金热变形行为研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机,在温度800~980℃及应变速率0.001~1 s~(-1)范围内进行了TA15钛合金热压缩试验,研究了TA15钛合金在热变形过程中力学行为特点及微观组织演变规律。研究结果显示,变形温度和应变速率对流变应力影响显著。随着变形温度升高和应变速率的降低,最大变形抗力减小,且使得流变曲线在较小应变下即达到稳态。当变形温度低于或等于900℃时,随应变的增加合金的动态软化效应显著,当温度高于900℃时,合金的软化效应逐渐减弱,这主要与温度升高导致密排六方α相与体心立方β相两相比例改变进而导致主导软化机制改变有关。基于流变曲线,建立了考虑摩擦效应和应变补偿的热变形本构方程。对比分析表明所建立的双曲正弦型本构模型可较好地预测不同变形阶段合金流变应力,可为TA15钛合金热加工工艺的选择等提供参考依据。     

道次间隔时间对Ti-1Al-1Fe合金热压缩变形组织和性能的影响

在Gleebe-1500热力模拟机上,采用两道次间隙式等温热压缩实验,研究了Ti-1Al-1Fe钛合金道次间隔时间对合金组织和性能的影响。结果表明:在热压缩变形道次间保温停歇之后,流变应力明显降低,保温停歇时间越长,合金软化率减小;变形及停歇保持温度越高,合金软化程度越高。     

50Cr5MoV轧辊钢的静态再结晶行为北大核心CSCD

在Gleeble-3500热模拟机上采用双道次热压缩试验,研究50Cr5MoV轧辊钢高温变形道次间隔时间内的静态软化行为,通过应力补偿法计算静态再结晶体积分数,分析热变形温度、应变速率、变形程度以及初始奥氏体晶粒尺寸对静态再结晶体积分数的影响,并建立50Cr5MoV轧辊钢的静态再结晶动力学模型,获得静态再结晶激活能191.85 k J/mol。结果表明:变形温度、应变速率、变形程度和道次间隔时间对静态再结晶体积分数影响较大,而初始奥氏体晶粒尺寸对静态再结晶体积分数影响很小;将静态再结晶动力学模型的预测值与实测值进行比较,二者吻合较好。     

50Cr5MoV轧辊钢的静态再结晶行为

在Gleeble-3500热模拟机上采用双道次热压缩试验,研究50Cr5MoV轧辊钢高温变形道次间隔时间内的静态软化行为,通过应力补偿法计算静态再结晶体积分数,分析热变形温度、应变速率、变形程度以及初始奥氏体晶粒尺寸对静态再结晶体积分数的影响,并建立50Cr5MoV轧辊钢的静态再结晶动力学模型,获得静态再结晶激活能191.85 k J/mol。结果表明:变形温度、应变速率、变形程度和道次间隔时间对静态再结晶体积分数影响较大,而初始奥氏体晶粒尺寸对静态再结晶体积分数影响很小;将静态再结晶动力学模型的预测值与实测值进行比较,二者吻合较好。