搅拌摩擦加工AZ31细晶镁合金超塑性行为研究

借助搅拌摩擦加工工艺制备了AZ31细晶镁合金,研究对比了原始母材和各种晶粒尺寸细晶镁合金的超塑性行为。结果表明：AZ31板材平均晶粒尺寸由7.67μm细化到0.94μm~3.21μm。在450℃,应变速率5×10-4/s-1时原始母材最大延伸率为630%,搅拌摩擦加工后的材料最大延伸率为405%,说明晶粒尺寸与超塑性性能没有线性关系。超塑性变形机制主要是晶界滑移,孪生对变形也有一定影响。断裂机制是晶间微小空洞的形成、长大和连接。     

工业硬铝LY12合金超塑性的研究

本文研究了工业硬铝LYl2合金的超塑预处理工艺,观察了其组织的变化,经处理后的合金可获得尺寸为10～5微米的细晶组织。系统测量了该合金在不同温度、不同应变速率条件下的延伸率及应变速率敏感性指数m。在温度为485℃、起始应变速率ε_0为4.17×10~(-4)秒~(-1)的最佳超塑变形条件下,LY12合金可获得最大延伸率为480%、m 值为0.65、而流动应力则小于0.35公斤/毫米~2(3.43兆帕)。本文还研究了LY12合金的超塑变形机制,从不同变形机制对总变形量贡献的检验结果表明,其超塑变形的主要变形机制为晶界滑移。文中简要讨论了LY12超塑性提高的原因。     

SPZ钛合金超塑性变形后的微观组织研究

研究了SPZ钛合金的超塑性变形及其变形前后的显微组织。研究结果表明,大塑性变形后,SPZ合金轧棒组织为利于超塑性的细小均匀的等轴组织。SPZ合金在740℃～800℃之间具有超塑性,在760℃,初始应变速率为1.11×10~(-3)s~(-1)时,合金的最大超塑延伸率可达2149％；应变速率为1.11×10.~(-2)s~(-1)时,超塑延伸率仍可达1380％。超塑性变形后的晶粒尺寸比变形前粗大,变形温度越高,晶粒长大程度越大。变形前合金的晶粒尺寸为0.89μm；应变速率为2.22×10~(-3)s~(-1)时,在740℃,760℃,780℃变形后晶粒尺寸分别为1.51μm,2.33μm,3.21μm。SPZ合金超塑性变形的微观机制足以晶界滑动为主,晶内变形以及位错蠕变起协调作用。合金超塑性变形与类流态的关系还有待深入研究。     

大晶粒AZ91镁合金的超塑变形行为

研究了晶粒尺寸为 85 μm的大晶粒AZ91镁合金在高温下的超塑拉伸变形行为。结果表明 ,大晶粒AZ91合金能在高温下获得超塑性。在 35 0℃下 ,应变速率为 3× 10 - 4s- 1 拉伸时 ,最大伸长率达2 2 8%。 30 0℃下 4 0 %的预应变可以改善合金在更高温度下的超塑性能。在超塑拉伸变形初期 ,动态再结晶细化了合金的晶粒 ,呈现出细晶超塑的特征 ;随着应变量的增加 ,合金的晶粒长大趋势不明显。大晶粒AZ91合金的超塑性变形机制是晶界滑移控制下的孔洞连接协调机制。     

Al—Mg—Mn—Zr合金超塑性的研究

对Ａｌ－Ｍｇ－Ｍｎ－Ｚｒ合金（成分接近ＬＦ６）的超塑性进行了研究，该合金经适当形变热处理后，可以获得良好的超塑性，显微组织由于基体内弥散分布大量第二相粒子，在超塑变形时能够获得稳定，等轴的细晶结构，因而超塑效应十分显著，合金的超塑断裂是脆性沿晶断裂，主要是空洞长大和连接的结果。     

合金激光表面熔凝组织的超塑扩散连接机理

研究了合金激光表面熔凝组织在超塑扩散连接中的细晶超塑变形和扩散机。对金属高温力学行为和晶界滑移微观机制的分析表明，激光表面改性获得的细晶组织，在连接过程中发生超塑变形，加速了空隙闭合；激光表面熔凝组织超塑扩散连接中出现了以晶界扩散为主的扩散模式，晶粒细化带来的晶界体积百分数的增加，提高了扩散速率；非平衡组织扩散性能以及非平衡晶界迁移加速了界面区空位、位错消除和再结晶过程。     

Ti75合金超塑拉伸时的变形行为和组织演变

拉伸实验表明Ti75合金具有较强的超塑变形能力,在800℃-900℃均可获得较高的延伸率,在900℃,vo=2 mm/min的条件下,延伸率达到1073%.动态再结晶为Ti75合金提供了等轴、细微、均匀的晶粒,使晶界滑移成为超塑变形的主要机制,晶间β相对α晶粒的转动和滑动起着调节作用,而位错运动既是变形机制,又是晶界滑动的调节机制.     

变形工艺对TC11钛合金超塑性的影响

为了研究TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)钛合金的超塑性变形行为,采用两种改锻工艺细化坯料原始组织,然后在电子拉伸试验机上分别以恒速、恒应变速率和最大m值法进行拉伸实验.结果表明,TC11钛合金在α+β区通过三维镦拔改锻工艺,可以获得晶粒度为6μm的细晶等轴组织,而在β区拔长改锻的组织为粗大的魏氏组织.在变形温度为900℃的条件下,TC11钛合金通过最大m值超塑变形方式获得了异常高的超塑性,最大伸长率达到2300%;而采用常规的恒应变速率和恒速超塑变形,伸长率分别为1147%和1100%.说明TC11钛合金在α+β区通过三维镦拔改锻细化晶粒后,以最大m值超塑变形是获得较好超塑性的有效方法.     

Ti75合金超塑压缩的力学行为及组织演变

采用压缩的方法对Ti75合金超塑变形时力学行为和组织演变进行了研究。结果表明,在800℃,5×10-4s-1以及850℃,1×10-1s-1的条件下,m值大于0.3,而900℃时,m值降低;在超塑变形初期由于动态再结晶和β相的扩散,实现板条组织的等轴化、细晶化、均匀化,使α晶粒得以进行滑动和转动,晶界运动成为主要变形机制;晶间β相对α晶粒的转动和滑动起着调节作用;而位错运动既是变形机制,又是晶界滑动的调节机制。     

EBSD Study on the Superplastic Deformation of Mg-7.0Al-0.4Zn Magnesium Alloy

采用EBSD分析技术研究了Mg-7.0Al-0.4Zn镁合金超塑性变形机制。结果表明,超塑拉伸变形主要是通过晶界滑动和晶内塑性滑移协调完成的。变形初期,随着变形量的增大,{0002}//ED的织构明显增强,晶内滑移起主要协调变形作用。变形中后期孪生开动,接近断裂时,晶内滑移基本消失,孪生成为主要的协调变形机制,但孪生的贡献较小。     

Ti—Co（Ni）—Al系合金的超塑性研究

研究了Ti-Co(Ni)-Al系合金的低温高速超塑性行为,表明该合金系在很宽的应变速率范围内((?)=10~(-1)～10~(-3)S~(-1))和较低的变形温度下(700—750℃)具有良好的超塑性。Ti-Co-Al合金最高延伸率大于2000%,m值为0.58—0.70。认为超细的α晶粒和均匀弥散的第二相粒子Ti_2Co(Ti_2Ni)等是有利于合金超塑性变形的显微组织因素。用TEM和SEM对超塑拉伸过程中合金显微组织的变化进行了观察,发现晶界滑动和晶粒转动是Ti-Co(Ni)-Al系合金超塑变形的主导机制,而位错运动产生的晶内滑移是其重要的伴随机制。此外由于Co,Ni等元素在钛中具有很高的扩散速率,促进了Ti-Co(Ni)-Al系合金超塑变形时的晶界和晶内滑移。     

基于三维镦拔工艺的TC4合金细晶超塑性

钛合金的晶粒尺寸对其超塑性能有着显著影响。采用三维镦拔形变热处理工艺对供货态的TC4合金进行细晶化处理,然后采用恒应变速率法对细晶TC4合金的超塑性进行了研究。结果表明:采用三维镦拔工艺能简单、有效地细化TC4合金的原始组织,平均晶粒尺寸由原始组织的50μm细化至15μm。在变形温度800～950℃,应变速率为2.2×10-4s-1的试验条件下,处理后的TC4合金均表现出良好的超塑性能,最大伸长率达到747%。     

搅拌摩擦加工AZ31细晶镁合金超塑性行为

借助搅拌摩擦加工工艺制备了AZ31细晶镁合金,研究对比了原始母材和各种晶粒尺寸细晶镁合金的超塑性行为。结果表明:AZ31板材平均晶粒尺寸由7.67μm细化到0.94~3.21μm。在450℃,应变速率5×10~(-4) s~(-1)时原始母材最大延伸率为630%,搅拌摩擦加工后的材料最大延伸率为405%,说明晶粒尺寸与超塑性性能没有线性关系。超塑性变形机制主要是晶界滑移,孪生对变形也有一定影响。断裂机制是晶间微小空洞的形成、长大和连接。     

供应态2B70铝合金超塑性试验研究

试验研究了供应态2B70铝合金经普通退火处理后在不同变形工艺下的超塑性变化规律.结果表明:采用3.3×10-4 s-1的初始应变速率,在360℃～490℃的拉伸温度范围内2B70铝合金具有一定的超塑性.450℃为合金的最佳超塑性拉伸温度,3.3×10-4 s-1为最佳初始应变速率,在最佳超塑性条件下合金的最大伸长率达到193.3%,流动应力为13.94 MPa.在超塑性拉伸过程中,由于不断发生动态回复及再结晶,晶粒趋于明显细化和等轴化.合金的超塑性变形是以晶界滑移为主的变形机制,在较低拉伸温度及较高初始应变速率下晶界滑移痕迹较少,表现出明显的晶间断裂特征.     

粗晶铝合金超塑性变形机理的研究现状

介绍了国内外粗晶铝合金超塑性的基本研究情况。对粗晶铝合金超塑性变形机理的研究进行归类总结，主要包括：扩散蠕变机理、伴随扩散蠕变的晶界滑移机理、位错蠕变/滑移机理、液相协调机理、动态再结晶机理、晶粒群滑移机理和空洞连接协调机制。并针对低成本发展铝合金超塑性研究的迫切性，展望了粗晶材料的应用前景。指出了除大晶粒外，高应变速率和低温条件下的超塑性也是目前铝合金变形研究的方向。     

轧制镁合金超塑性和超塑胀形

对轧制态MB15镁合金进行了超塑性拉伸实验 ,结果表明 :晶粒尺寸为 5 .9μm的MB15镁合金板材 ,在温度为 5 73K、初始应变速率为 5 .5 6× 10 -4s-1的变形条件下 ,获得的最大延伸率为 30 9% ,应变速率敏感指数为0 .34;当真应变为 0 .3时 ,试样的晶粒尺寸为 4 .5 μm ,说明在拉伸初始阶段轧制镁合金可以获得细晶组织 ,同时发生了部分动态再结晶。利用扫描电镜观察断口发现典型的超塑性空洞形貌特征。通过胀形实验可以看出 ,该镁合金板材的超塑成形性能好 ,具有良好的超塑性成形应用潜力     

TC6钛合金的超塑变形机制研究

提出了一种全新的超塑性研究方法：基于m值的高效超塑变形机制。采用该方法对TC6钛合金进行高温拉伸实验,研究其超塑性能,并与最大m值法超塑性进行比较分析。实验结果表明,细晶组织的该合金具有优良的超塑性,最佳变形温度在900℃,最大m值超塑变形可以获得20倍的最大延伸率;基于m值的高效超塑变形可以显著提高超塑成形效率,在获得延伸率为16.96倍的优良超塑性前提下,成形效率可提高13倍。     

Mg-7.0Al-0.2Zn合金的超塑性及其变形机制

研究不具有典型细晶组织的挤压态Mg-7.0Al-0.2Zn(AZ70)合金的超塑性及其变形机制。结果表明:AZ70镁合金具有良好的超塑性变形行为。在380℃及1×10-3s-1的最佳变形条件下,最大伸长率为191.5%。380℃时具有良好的高应变速率(1×10-2s-1)超塑性变形能力,伸长率为161.5%。晶粒尺寸随温度的升高与应变速率的降低而增大。超塑性变形是以晶界滑移为主,表现为变形过程中晶粒组织基本保持等轴,且孔洞沿晶界形成并长大。同时孔洞的长大及连接导致最终断裂,断口形貌显示为典型的韧窝断裂特征。     

Al-Mg-Li-Zr合金超塑性能的研究

对ＡｌＭｇＬｉＺｒ（０１４２０）合金的超塑性进行了研究，发现该合金经适当形变热处理后，可以获得良好的超塑性能。显微组织观察表明，经适当形变热处理后的０１４２０合金，由于基体内弥散分布大量第二相粒子，在超塑变形时能获得稳定、等轴的细晶结构，因而超塑效应十分显著。     

1.6%C超高碳钢高温超塑性研究

1.6%C超高碳钢热轧后经810℃×1h+750℃×1h球化处理后获得理想的球化组织,碳化物颗粒大小、分布较均匀,铁素体晶粒尺寸为3￣5μm。高温拉伸试验表明,在2.5×10-4s-1的应变速率下,800℃时伸长率高达216%,获得很好的超塑性。扫描电镜分析表明,高温拉伸过程中晶粒基本上保持等轴状,碳化物沿晶界长大、粘连,晶内细小碳化物减少。超高碳钢的高温变形主要依靠晶粒的转动和晶界的滑动来实现。