LY12合金率相关变形的微观机制分析

LY12合金经历高温低应变速率拉伸延伸率达到17%时,将其冷却至室温,在室温下拉伸,性质会发生很大变化:流变应力只有普通室温屈服应力的1/10左右;延伸率增加1倍左右.该现象与高温拉伸速率、温度、冷却方式密切相关.而经历高温高应变速率拉伸达到17%的延伸率,再在室温下拉伸的试样,则呈现出类似脆性的变形行为.利用透射电镜分析,从析出相和亚结构角度探讨了对应于不同宏观行为的微结构变化特征,并结合SEM断口分析,揭示了相应的断裂模式和断裂机制.     

LY12合金低温拉伸变形行为研究

对人工时效后的LY12合金进行了不同温度系列拉伸试验,采用SEM和光镜对断口及其附近的显微组织进行观察,研究了温度对LY12合金拉伸变形行为的影响。结果表明,LY12合金正常时效时析出相的主要成分为Al2CuMg,随温度的逐步降低,析出相发生脆性断裂的可能性更大。同时析出相与基体分离需要吸收更多外界能量,从而使LY12合金的抗拉强度与屈服强度随温度的逐步降低单调增加;随温度的逐步降低,析出相的脆性断裂降低了对位错的阻碍作用,使位错滑移距离增长,因此材料的伸长率呈增长趋势。     

Zr—4合金双轴疲劳行为及其微观变形机理Ⅱ.双轴循环变形亚结构及其？…

用透射电镜分别观察了Zr-4合金比例和非比例双轴疲劳变形亚结构.结果表明等效应变幅为0.8%,不同主应变比下,Zr-4合金比例双轴疲劳后典型的位错组态是{1010}柱面滑移产生的平行位错线.随着等效应变幅提高,从平面状向波纹状滑移转化,有形成位错胞的趋势.非比例加载过程中,随着相位角从30°增大到90°,位错组态从平行位错墙变化成位错胞.相位角为90°时,随着等效应变幅提高,位错保持位错胞结构,但位错密度增高.非比例变形前后织构分析表明随着相位角提高,{1010}极点密度减弱,{1011}锥面极点密度增强,表明合金塑性变形从以{1010}柱面滑移为主向柱面滑移加锥面滑移多系滑移转化.Zr-4合金非比例附加强化一方面是由于部分柱面滑移被锥面滑移取代后,滑移系本身临界分切应力提高;另一方面由于多滑移导致〈a/a〉和〈c+a〉/〈a〉位错与位错之间交互作用力提高.     

晶界三叉处位错塞积的结构转变与能量分析

提出超细晶材料的三叉晶界处晶界位错塞积的结构转变能量模型.运用该能量模型,计算体系的晶界位错塞积能量,分析塞积头位错的结构转变的临界几何条件和力学条件,讨论塞积位错的数密度和三叉晶界处的二个分解位错Burgers矢量之间的角度对头位错转变模式的影响.结果表明,当晶界位错在三叉晶界处塞积,只要这二个位错Burgers矢量...     

ZG230-450钢魏氏组织的微观结构与力学性能

通过金相组织分析，结合力学性能测定，探讨了ZG230-450钢中魏氏组织的微观结构，以及魏氏组织对裂纹的萌生和扩展的影响。结果表明，魏氏组织针由多个块状的亚晶粒组成，亚晶粒边界由位错缠结而成，在亚晶粒内有较高的位错密度；裂纹首先在晶界的析出物和缺陷处萌生并扩展，而魏氏组织对裂纹的扩展有较大的阻碍作用；魏氏组织的存在能提高钢的力学性能，特别是钢的强韧性，并降低钢的韧脆转变温度。     

时效对TiAlW合金微观组织结构的影响

通过透射电子显微镜对TiAlW合金不同时效时间后的显微组织观察发现,经过5-96 h时效,在片层界面处有针片状bcc结构β相析出,尺寸约为20-90 nm,当沿〈111〉γ方向观察时,β相有六种不同的生长方向,由几何角度解释了六种生长方向的形成原因.     

Ti2448合金在不同应变速率下的高温变形机制

通过对亚稳β-Ti2448合金进行Gleeble热模拟压缩实验,研究其在单相β区的高温变形机制。结果表明:Ti2448合金的高温变形机制与应变速率有关,在较低应变速率(10~(-3)～10~(-1)s~(-1))范围内,合金表现出初始应力峰值,随后逐渐软化直到达到稳态流变;其变形机制主要是形核和新晶粒长大的不连续动态再结晶(DDRX)。在较高的应变速率(1～63 s~(-1))范围内,合金首先表现出明显的硬化,随后略有软化,最后达到稳态;其变形机制主要是位错滑移主导的塑性变形,位错与晶界以及亚晶界之间的相互作用促使小角度晶界向高角度晶界的转变,表明变形机制为连续动态再结晶(CDRX)。     

C-HRA-5钢焊接接头高温短时拉伸及持久强度预测

持久强度对于评价C-HRA-5钢焊接接头在复杂工况条件下的使用寿命具有极其重要的意义.通过不同温度下的高温短时拉伸试验,基于Larson-Miller参数,利用状态函数和全微分的特征,建立了C-HRA-5钢焊接接头持久强度预测的数学模型,外推10万小时的持久强度.结果表明:C-HRA-5钢焊接接头在650℃时强度和塑性...     

8090Al-Li合金的微观结构与力学性能SCIEI

本文系统地研究了8090Al-Li合金的微观结构与力学性能的关系。结果表明,合金性能的变化主要归因干δ′颗粒尺寸的变化和S′相的析出。δ′相容易析出并迅速长大,而S′相析出的孕育期较长,时效前冷变形可促进S′相析出。δ′相和S′相共同析出可改善合金强度和塑性,其最佳时效条件为190℃,20—30h。另外,在有平衡相析出的高角晶界容易形成无沉淀区,在峰值时效条件,其宽度可达200nm以上,但在亚晶界难以形成。     

Zr-4合金双轴疲劳行为及其微观变形机理Ⅱ.双轴循环变形亚结构及其织构的发展

用透射电镜分别观察了Zr-4合金比例和非比例双轴疲劳变形亚结构.结果表明:等效应变幅为0.8%,不同主应变比下,Zr-4合金比例双轴疲劳后典型的位错组态是{1010}柱面滑移产生的平行位错线.随着等效应变幅提高,从平面状向波纹状滑移转化,有形成位错胞的趋势.非比例加载过程中,随着相位角从30°增大到90°,位错组态从平行位错墙变化成位错胞.相位角为90°时,随着等效应变幅提高,位错保持位错胞结构,但位错密度增高.非比例变形前后织构分析表明:随着相位角提高,{1010}极点密度减弱,{1011}锥面极点密度增强,表明合金塑性变形从以{1010}柱面滑移为主向柱面滑移加锥面滑移多系滑移转化.Zr-4合金非比例附加强化一方面是由于部分柱面滑移被锥面滑移取代后,滑移系本身临界分切应力提高;另一方面由于多滑移导致〈a/a〉和〈c+a〉/〈a〉位错与位错之间交互作用力提高.     

预变形对2099合金组织性能的影响

通过显微硬度测试、力学性能测试和透射电镜观察等手段,研究了不同预变形程度对2099合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着预变形程度增大,合金时效进程显著加快,合金峰时效态的强度显著提高;析出相更为细小弥散地分布于基体中,较为粗大的晶界析出相趋于不连续化、点链化;时效强化相经历了由T_1相、δ′相和θ′相三相共存到以T_1相为主要强化相的变化过程,表明预变形对时效过程中析出相的大小、类型、分布有重要影响,在促进T_1相析出的同时,也消耗了δ′相和θ′相。     

GH4169合金热变形微观组织演变模型

基于等效位错密度建立GH4169高温合金的本构方程及微观组织演变模型,通过遗传算法结合热模拟压缩实验结果对模型参数进行求解;对有限元模拟软件DEFORM-3D进行二次开发,模拟工件的镦粗成形,得到了工件平均晶粒尺寸和再结晶百分数的分布情况,并与实验结果进行了对比分析。结果表明,二次开发的软件对微观组织演变的模拟结果与实验结果的平均误差在10%左右,验证了GH4169合金本构方程和微观组织演变模型的准确性,以及对软件二次开发的可行性。     

时效处理对AuCuNi合金的微观结构及力学性能的影响

AuCuNi合金常用在各种低电压轻负荷的滑动电接触环境中做电刷、导电环材料,在时效过程中发生无序-有序相变使得合金硬度显著提高。通过显微硬度测试、X射线衍射分析(XRD)以及透射电镜(TEM)显微分析等方法,研究了不同温度和不同时间时效条件下Au-32Cu-13Ni合金的微观结构及力学性能的变化规律。结果表明,200～250℃温度范围内合金获得的时效硬化效果最佳;250℃时效处理1.5 h后,合金发生α₀→AuCu_I有序相变,且随着时效时间增加,有序相持续析出,晶格畸变减低,基体α₀峰位回归Au(200)的标准峰位附近;经TEM分析确认,合金在250℃下时效5天后析出了具有四方结构的AuCu_I(L10)有序相,且在有序化的过程中可能形成孪晶。     

超声波检测在LY12合金生产中的应用

采用常规的工艺生产LY12铝合金,由于该合金具有较严重的裂纹倾向,裂纹废品居高不下,尤其中心裂纹以其隐蔽性常常造成漏检。对成品棒材进行超声波检测后,中心裂纹得到有效的监控,提高了生产效率。     

一种镍基单晶高温合金870℃高周疲劳变形微观结构研究

摘 要：本文研究了一种镍基单晶高温合金在870℃℃时的高周疲劳性能及其变形组织结构。结果表明：该合金的疲劳寿命随着应力水平的升高而减小,870℃℃时光滑试样的疲劳强度为443MPa;利用透射电镜（TEM）观察疲劳循环试样的位错组态,发现在疲劳变形的初始和中期阶段,位错组态主要为界面位错,位错在基体通道中{111}面运动,并交互反应形成3维位错网络结构。当应力水平提高到550MPa以上时,在变形的末期,观察到高密度位错集中于位错滑移带及位错切入??r" 相现象。在循环应力和高温叠加作用下,基体通道中诱发析出大量圆形细小二次?r’? 相。二次?r"?相的析出有益于阻止基体位错的滑动,抑制位错切入?r"?相,有利于提高合金的疲劳强度。     

微观结构对LY12铝合金剥蚀的影响

通过不同热处理工艺得到4种不同组织的LY12铝合金型材,用金相、透射电镜和扫描电镜能谱分析,探讨微观结构对剥蚀的影响     

钽及钽钨合金冷轧变形过程中的组织和性能

通过显微硬度分析、X射线衍射分析和TEM详细研究了钽及钽钨合金在冷轧变形过程中的组织和性能演变规律,结果表明:W在Ta中具有晶粒细化和强化作用,Ta、Ta-2.5%W和Ta-7.5%W合金在1400℃温度退火1 h后的再结晶晶粒的平均尺寸为45、20和15μm;在冷轧过程中,随着变形量的增加,钽和钽钨合金的显微硬度都逐步提高,当变形量达到99%时,Ta、Ta-2.5%W和Ta-7.5%W的显微硬度分别达到了243、309和359 HV;在Ta中添加W后,合金的位错密度会得到极大的提高,其中Ta-7.5%W合金的位错密度比Ta的高一个数量级;钽和钽钨合金各取向的晶粒中的位错密度不同,其中{200}、{211}、{222}和{110}取向的位错密度依次增大,这与Taylor因子计算的结果一致;TEM研究表明,{100}取向的晶粒中形成了位错胞结构,而{110}取向的晶粒中形成了形变带组织。     

Al-Li合金断裂与微观结构变化的关系

用三维金相和扫描电镜方法观察并分析了Al-Li合金的断裂类型与微观组织结构的关系,阐明了不同断裂类型的内部联系及其随再结晶过程的变化规律,并从微观结构、能量和几何的观点出发,解释了不同类型断裂的成因、过程和特征.     

Ni-Cr-Mo合金在真空熔盐中的腐蚀动力学行为

采用失重法对真空状态下几种Ni-Cr-Mo合金在熔盐中的腐蚀动力学行为进行了研究。结果表明,合金在真空熔盐中的腐蚀深度随时间延长而加大,腐蚀速率随时间的延长而减小;腐蚀过程主要是Cr和Mo合金元素在熔盐中的脱溶过程,腐蚀造成了合金表面组织的疏松和孔洞,这些孔洞为熔盐的进一步腐蚀提供了通道。     

电场对LY12CZ合金摩擦焊缝组织微观结构与力学性能的影响

采用透射电镜和扭转试验研究了外加静电场对LYl2CZ合金摩擦焊接头焊合区显微结构和力学性能的影响。结果表明，静电场提高了摩擦焊接头焊合区的合金元素固溶程度，使s′相析出数量增多，并以小尺寸弥散分布；同时，电场的激活作用降低了焊合区晶粒内的位错密度，减少了位错缠结程度，增加了位错的可动性。因而，合适的静电场可以加强摩擦焊接过程中晶界运动在协调焊合区金属塑性变形方面的作用，提高焊接接头的塑性。