单向压缩半固态铜合金的显微组织演变EI北大核心CSCD

利用Gleeble-1500热/力学模拟试验机,对采用应变诱导熔化激活法制备的ZCuSn10铜合金半固态及铸态坯料进行单向压缩实验。分析压缩变形条件对半固态ZCuSn10铜合金坯料显微组织的影响,并结合压缩后的显微组织对固液两相的流动规律进行分析。结果表明:SIMA法制备的半固态压缩试样变形抗力仅为常规铸态ZCuSn10铜合金压缩试样的一半。半固态试样压缩变形前液相率为19.4%,压缩变形后液相率为8.1%。半固态ZCuSn10铜合金在不同应变量、变形温度、应变速率下进行压缩实验,试样在过渡区域开始产生液固分离现象,并在中心区域出现液固完全分离现象。变形量越大,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样中心部位的液相越少。随着温度的升高,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样的端部、过渡区域、心部的液相均增加。随着应变速率的增加,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样的过渡区域的液相增加。     

单向压缩半固态铜合金的显微组织演变

利用Gleeble-1500热/力学模拟试验机,对采用应变诱导熔化激活法制备的ZCuSn10铜合金半固态及铸态坯料进行单向压缩实验。分析压缩变形条件对半固态ZCuSn10铜合金坯料显微组织的影响,并结合压缩后的显微组织对固液两相的流动规律进行分析。结果表明:SIMA法制备的半固态压缩试样变形抗力仅为常规铸态ZCuSn10铜合金压缩试样的一半。半固态试样压缩变形前液相率为19.4%,压缩变形后液相率为8.1%。半固态ZCuSn10铜合金在不同应变量、变形温度、应变速率下进行压缩实验,试样在过渡区域开始产生液固分离现象,并在中心区域出现液固完全分离现象。变形量越大,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样中心部位的液相越少。随着温度的升高,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样的端部、过渡区域、心部的液相均增加。随着应变速率的增加,半固态ZCuSn10铜合金压缩试样的过渡区域的液相增加。     

半固态铜合金反挤压成形组织演变及偏析行为

采用轧制-重熔应变诱导熔化激活法(SIMA)制备半固态浆料并进行反挤压成形制备不同成形阶段的铜合金轴套零件,研究铜合金半固态反挤压成形过程中的组织演变和偏析行为。结果表明：半固态ZCuSn10P1铜合金组织主要由α-Cu相、Cu₄₁Sn₁₁(δ)相、Cu₃P相和Cu_13.7Sn(β′)相组成,半固态反挤压过程中浆料由型腔底部向端部充型,产生明显的固-液偏析;随着半固态ZCuSn10P1铜合金成形的进行,固-液偏析倾向减小,组织缺陷减少,当完全成形时组织中无明显缺陷,晶粒圆整度较好且分布均匀;半固态反挤压成形ZCuSn10P1铜合金组织中微观元素偏析倾向严重,Sn、P元素在晶间和晶内液岛富集,而在α-Cu基体中含量较少。随着半固态铜合金成形的进行,半固态ZCuSn10P1铜合金中Sn元素偏析现象加剧,完全成形时,其偏析程度有所减小,但相同类型区域元素的均匀性较差。     

半固态铜合金流变挤压成形的组织演变

以ZCuSn10铜合金为研究对象,采用冷轧-重熔的应变诱导熔化激活法(SIMA)制备了流变浆料,研究了流变成形比压和挤压速率对半固态ZCuSn10铜合金挤压组织的影响,探讨了ZCuSn10铜合金充型流动过程中固、液两相的演变规律。结果表明,在成形比压为150 MPa,挤压速率为14mm/s时得到的成形件组织较均匀,固、液两相协同流动性好。相同挤压工艺条件下,半固态挤压成形件各个位置组织差异较大。近冲头位置保持初始半固态组织;试样中部位置为固、液两相共存的半固态组织,固相颗粒圆整度较高;试样最前端的微观组织中以液相为主,固、液两相分布均匀性较差。     

半固态铝硅合金的压缩变形行为与组织变化

研究了控制熔体结晶法制备的半固态ZL101合金的压缩变形行为以及显微组织的变化.结果表明:在液固相区二次加热并保温足够时间后,该合金的球状固相仍保持半固态加工要求的适当尺寸,575℃和582℃压缩变形时,半固态浆料具有稳定触变流动变形特征,即应力随应变增大而缓慢下降,其应力水平较接近固相线的高温(550℃)塑性变形应力低得多;枝晶组织和高变形速率提高半固态合金的变形应力,并使应力随应变增大而单调提高;大变形后,圆柱试样中心和边缘区域存在球状初生α相变形程度的不同.半固态变形中,变形机理从以阻尼液相流动为主变为以固相颗粒塑性变形为主.     

Ti14合金半固态压缩中的应力松弛现象和变形机制的研究

利用Gleeble 1500热/力模拟机对Ti14合金进行了半固态压缩变形试验,研究了该合金在应变速率为5×10-2 s-1和5×10-1 s-1,变形温度为1273～1423 K条件下的流变应力变化规律,分析了该合金半固态下应力松弛发生的条件和原因,并讨论了温度、应变速率和变形机制之间的耦合关系.结果表明:温度和应变速率对流变应力有显著的影响,流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低,宏观应力松弛发生在固相含量区间为0.95～0.98,主要是因为液相的增加减少了晶粒间的“固相桥”作用.由于液相在变形中的渗漏,Ti14合金在1273～1423 K半固态变形的应变速率试验值远远小于Iwasaki润滑流动机制(固液混合变形机制)所需的理论值,说明在所测试的半固态区间内合金仍以固相粒子变形为主,固液混合变形为协调机制.     

半固态ZCuSn10铜合金坯料单向压缩变形行为及显微组织

采用Gleeble-1500材料热/力模拟机,对应变诱导熔化激活法(SIMA)制备的不同原始半固态组织的ZCuSn10铜合金进行单向压缩实验。研究预变形量和压缩变形条件对半固态坯料真应力-应变曲线及其组织的影响,并结合ZCuSn10铜合金压缩后的宏观形貌和显微组织对液相的流动规律进行分析。结果表明:随着预变形量和变形温度的增加,流变应力降低。变形温度对半固态ZCuS n10铜合金压缩变形峰值应力影响较大,对稳态应力影响较小。与固态金属压缩变形相同,半固态ZCuSn10铜合金在半固态温度区间压缩变形时,存在3个典型压缩变形区域,即难变形区(Ⅰ区)、大变形区(Ⅱ区)、自由变形区(Ⅲ区),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区的液相率分别为15.23%、5.31%、20.12%。各个变形区之间发生了液相流动,小部分难变形区内的液相流到大变形区,大部分大变形区内的液相流到自由变形区。     

半固态ZCuSn10合金的压缩形变力学行为

利用Gleeble-1500热模拟机对半固态ZCuSn10合金的压缩变形行为进行了研究。结果表明,当应变速率、应变量相同时,压缩变形温度越高,半固态ZCuSn10合金试样的压缩变形应力就越低。当变形温度、应变量相同时,在未达到峰值应力前,半固态ZCuSn10合金试样的压缩应力随着应变速率的增加而增加。当应变速率、变形温度和应变量相同时,半固态ZCuSn10合金试样的压缩应力明显低于常规铸态的ZCuSn10合金压缩试样的压缩应力。     

Ti14合金半固态压缩中的应力松弛现象和变形机制的研究

利用Gleeble1500热/力模拟机对Ti14合金进行了半固态压缩变形试验,研究了该合金在应变速率为5×10-2s-1和5×10-1s-1,变形温度为1273~1423K条件下的流变应力变化规律,分析了该合金半固态下应力松弛发生的条件和原因,并讨论了温度、应变速率和变形机制之间的耦合关系。结果表明:温度和应变速率对流变应力有显著的影响,流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低,宏观应力松弛发生在固相含量区间为0.95~0.98,主要是因为液相的增加减少了晶粒间的"固相桥"作用。由于液相在变形中的渗漏,Ti14合金在1273~1423K半固态变形的应变速率试验值远远小于Iwasaki润滑流动机制(固液混合变形机制)所需的理论值,说明在所测试的半固态区间内合金仍以固相粒子变形为主,固液混合变形为协调机制。     

变形参数对含有少量液相Ti14合金压缩行为的影响(英文)

采用热模拟系统研究了半固态变形温度,应变速率和变形量对Ti14合金压缩行为和组织演变的影响。结果表明:温度和应变对Ti14合金半固态峰值应力影响较大,峰值应力随着温度的增加和应变速率的减小而降低。分析认为:半固态变形中,应变速率的变化会影响产生压缩变形所需的响应时间,而液相的含量受控于变形温度,随着变形温度的升高,组织中出现了网状晶界结构,使得变形机制由固相粒子的塑性变形转变为固液混合流动。此外,变形量对合金半固态变形的应力-应变影响较小,可以认为是液相的润滑作用和协调变形机制缓解了晶粒间的压缩应力和摩擦力,使得应力-应变变化不明显。