累积叠轧温度对AZ31镁合金组织和性能的影响

通过光学显微镜、室温拉伸试验、显微硬度计、X射线衍射仪、扫描电镜等方法研究了累积叠轧温度对AZ31镁合金晶粒尺寸、基面织构、界面结合情况及力学性能的影响。结果表明:3道次累积叠轧后的AZ31镁合金晶粒细化效果明显,硬度增大,随着累积叠轧温度的升高,晶粒细化效果减弱,硬度增加趋势减弱。累积叠轧温度升高有弱化基面织构的作用。AZ31镁合板材在450 ℃累积叠轧3道次,综合力学性能最佳,为显微硬度70.64 HV0.05,抗拉强度288.64 MPa,屈服强度203.76 MPa,伸长率16.96%,界面结合强度21.53 MPa。     

LZ91/AA1050层状复合板材的显微组织及力学性能

利用累积叠轧焊制备了LZ91和AA1050相间隔的层状复合板材,采用拉伸机、光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究了叠轧次数对该层状复合板材力学性能和显微组织的影响。结果表明,3次叠轧后两种板材层厚非常接近,LZ91层中的α相沿轧延力方向的平均粒径由2μm减小至0.3μm,叠轧晶粒细化效果不明显;随着叠轧次数增多,制备的LZ91/AA1050层状复合板材抗拉强度先增大后减小,3次叠轧材料抗拉强度、屈服强度和硬度(HV)最高,分别比未叠轧材料提高了42.11 MPa、71.93 MPa和16.5;累积叠轧LZ91/AA1050复合板材层间无新的金属间化合物生成。     

等径角挤压模设计

介绍了等径角挤压工艺原理,进行了等径角挤压时挤压力计算和凸模、相关配套零件及挤压模的设计。利用该模具成功制备出了平均晶粒尺寸为1.5μm的超细晶粒纯铜柱状材料,经实验分析,所获得超细晶粒纯铜的许多力学性能指标均得到了提高,抗拉强度从原来的235MPa提高到420MPa,硬度从114HV提高到184.3HV,延伸率由原来的45%降低到19%。     

累积叠轧制备Ti/Ni多层复合材料的组织演变与力学性能研究

本文以工业纯Ti、纯Ni板材为初始材料,采用累积叠轧法(ARB)制备出Ti/Ni多层复合板材料。利用扫描电镜、透射电镜、万能试验机、显微硬度仪对复合材料的组织、界面结构和力学性能进行观察和测试分析。结果表明：随着轧制道次的增加,复合材料中Ti层和Ni层显微组织细化明显,均匀程度提高,ARB5道次后,Ti、Ni层的平均晶粒尺寸分别为200 nm和300 nm;复合材料的抗拉强度、显微硬度和界面结合强度显著提高,ARB5道次后抗拉强度达到810 MPa,延伸率为24.4%,Ti、Ni层平均显微硬度分别为233 HV和229 HV。在ARB1-5道次轧制变形过程中,界面处无明显的原子扩散现象发生。     

累积叠轧Cu/Nb复合板材在形变与退火过程中的组织及性能演变

采用金相显微镜、SEM、抗拉强度及硬度测试等手段,对累积叠轧Cu/Nb复合板材的组织结构、断口形貌及力学性能进行研究,分析了累积叠轧、退火处理对Cu/Nb金属复合板材微观组织结构及室温拉伸断裂行为的影响作用。结果表明:累积叠轧使Cu/Nb复合板材的强度和硬度升高,退火使Cu/Nb复合板材的强度和硬度下降。当退火温度为300℃时,能使Cu/Nb复合板材强度和硬度分别下降至约240 MPa和75 HV。当退火温度提高时,Cu/Nb复合板材的硬度在70~80 HV的范围内波动。在试验温度范围内退火,Cu/Nb界面处也无Cu、Nb元素扩散。此外,增加焊合界面的轧制次数及退火处理有助于Cu/Nb复合板材焊合界面结合强度的提高。     

热处理对累积叠轧Ti/Ni叠层复合材料组织与性能的影响

研究了热处理对累积叠轧多层Ti/Ni复合材料显微组织与力学性能的影响。结果表明,钛层与镍层的再结晶温度均在500 ℃左右,并且首先在界面附近的组织发生静态再结晶形核与晶粒长大现象;经200 ℃×8 h退火处理后,复合板的强度与硬度均达到最高值,此时抗拉强度为691.5 MPa,钛、镍层平均硬度分别为198.8 HV0.1和226.5 HV0.1;经500 ℃×2 h退火后,复合板断后伸长率达到最高值59.7 %。     

累积叠轧1060纯铝微观组织和力学性能的研究

室温条件下对退火态的1060纯铝进行了7道次的累积叠轧（ARB）实验,并通过透射电镜、拉伸、显微硬度实验,研究在多道次的叠轧过程中,1060纯铝内部组织结构的演变和力学性能的变化。结果表明,经过多道次的轧制实验后,由于累积应变的积累和增加能逐渐深入材料的组织内部,晶粒尺寸急剧细化,7道次后超细晶增多,晶粒最小细化到500nm。材料的抗拉强度和显微硬度也显著提高,最高达到197．5MPa和66．2HV。     

6061铝合金超细晶制备及其组织性能的研究

采用等径角挤压和反复镦挤相结合的复合挤压技术,对6061铝合金进行挤压变形实验.观察了材料微观结构,测试了挤压过程中屈服强度、硬度的变化.结果表明:经四道次复合挤压后可以使6061铝合金的平均晶粒尺寸从35μm减小到350nm,显微硬度为70.6HV(X面)、55.5HV(Y面)、58.1HV(Z面),屈服强度为245MPa.且多道次变形不改变加工前后材料的块体形状.     

刀具前角对超细晶纯铜组织与性能的影响

利用不同前角刀具对纯铜材料进行了大应变挤出切削加工,并将制备的超细晶纯铜切屑在不同温度下进行退火处理。通过金相显微观察、扫描电镜观察和维氏硬度检测等手段,分析了材料在变形前后及热处理前后的微观结构和性能变化。结果表明:30°前角刀具加工时,纯铜材料晶粒已明显细化,由大约100μm粗晶细化至亚微米级拉长晶,并且宏观硬度从基体的85 HV0.05提升至135 HV0.05;而10°刀具加工时,晶粒进一步细化为等轴细晶,甚至出现部分纳米晶,硬度也进一步提升至150 HV0.05。同时,前角越小,开始再结晶温度越低,再结晶完成时晶粒越小,硬度值越高;此外,无论10°还是30°刀具加工,超细晶纯铜材料均可在240℃下保持良好的热稳定性。     

累积叠轧制备Ti/Ni多层复合材料的组织演变与力学性能

以工业纯Ti、纯Ni板材为初始材料,采用累积叠轧法(ARB)制备出Ti/Ni多层复合板材料。利用扫描电镜、透射电镜、万能材料试验机、显微硬度仪对复合材料的组织、界面结构和力学性能进行观察和测试分析。结果表明:随着轧制道次的增加,复合材料中Ti层和Ni层显微组织细化明显,均匀程度提高,ARB 5道次后,Ti、Ni层的平均晶粒尺寸分别为200和300 nm;复合材料的抗拉强度、显微硬度显著提高;ARB 5道次后抗拉强度达到810 MPa,延伸率为24.4%,Ti、Ni层平均HV显微硬度分别为2.33和2.29 GPa。在ARB 0~5道次轧制变形过程中,界面处无明显的原子扩散现象发生。