TA15合金高低温恒应变速率拉伸变形行为对比研究

为进一步研究钛合金超塑性变形行为,对TA15合金在变形温度700~900 ℃、应变速率1×10?2~1×10?4 s?1条件下进行恒应变速率拉伸实验,对比不同温度、不同应变速率下合金的变形行为。结果表明:TA15合金在初生等轴α相平均尺寸15 μm的条件下,拉伸试样的伸长率为73.3%~250.0%;在850 ℃、1×10?4 s?1变形条件下,试样伸长率最高;在700~750 ℃下,合金表现出的峰值应力较大;在750 ℃、1×10?4 s?1变形条件下,试样伸长率为183.3%。合金试样仅在高温及低应变速率条件下出现稳态流变阶段,该阶段持续时间越长,合金的伸长率越高。变形后的TA15合金组织均发生不同程度的长大,经高温、低应变速率的变形,试样组织粗化现象最为明显。     

TA15合金应变速率循环超塑性研究

采用应变速率循环法研究了TA15合金的超塑性.在变形温度分别为850、900、950℃,应变速率范同为1×10-5～1×10-3S-1的试验条件下.讨论了工艺参数对流变应力、m值及其超塑性的影响.结果表明,TA15合金具有较好的超塑性,最佳变形温度为900℃,伸长率为412%.     

TB8钛合金超塑性变形的组织演变

研究了TB8合金在不同变形条件下的超塑性及其显微组织。结果表明,变形温度为690～840℃、应变速率为1.0×10~(-4)～1.0×10~(-3)s~(-1)时,TB8钛合金均具有超塑性。750℃、1.0×10~(-4)s~(-1)拉伸时,合金塑性最佳,伸长率为524.9%。变形过程中,变形软化和加工硬化相互抵消,表现为传统的超塑性变形稳态流动特征。变形温度、应变速率和变形程度对合金的超塑性、显微组织均有明显影响。应变速率越低,等轴β相晶粒尺寸越大。拉伸温度升高,β相晶粒尺寸增大,α相颗粒逐渐被溶解,β相饱和化,但仍能保持一定的等轴度。随着变形程度增大,β相晶界和基体弥散析出的α相越多,细小、弥散分布的α相可以抑制晶粒的过分长大,使合金塑性得到改善。     

拉伸条件对Al—Li—Cu—Mg—Zr合金超塑变形行为的影响

研究了拉伸条件对温轧态Al-Li-Cu-Mg-Zr合金超塑变形行为的影响.结果表明:该合金在变形初期发生了界面取向差逐渐增大,从亚晶组织向再结晶组织变化的形变促使连续再结晶过程;应变速率越高,再结晶速度越快,再结晶晶粒越细;经高应变速率的第一阶段拉伸变形后,形成的细晶组织具有高的应变速率敏感性,同时在低应变速率的第二阶段拉伸变形中发生晶粒长大而具有高的应变硬化效果,两者的综合作用是两段速率拉伸获得高延伸率的根本原因。     

基于m值高效法的TA15合金超塑性变形

对TA15合金在拉伸试验机上进行应变速率敏感因子(m值)高效超塑性变形试验,研究合金的超塑性性能和显微组织。结果表明:在780~950℃变形时,TA15合金呈现出良好的超塑性能;900℃变形时,该合金的超塑性能最好,m值达到0.62,最大伸长率为1287%;随着变形温度的升高,合金的超塑性能降低,950℃时伸长率仅为567%。显微组织分析表明:TA15合金在超塑性变形过程中,晶粒始终保持等轴状;由于变形温度升高,晶粒合并长大,950℃时发生?→?相转变,初生?相体积分数大幅度降低。与最大m值法相比较,m值高效超塑性变形不仅使TA15合金获得了良好超塑性能,变形效率也显著提高。     

Ti40阻燃合金大晶粒超塑性变形特性及唯象型本构关系研究

对具有粗大晶粒的Ti40阻燃合金进行了超塑性拉伸试验,确定了其可实现大晶粒超塑性的变形参数区间,并建立了该合金大晶粒超塑性唯象型本构关系。结果表明:在低温高应变速率条件下(温度≤800℃,应变速率≥5×10~(-3)s~(-1))Ti40阻燃合金不具备大晶粒超塑性,在高温低应变速率条件下具有良好的大晶粒超塑性能,最大伸长率436%出现在840℃,1×10~(-3)s~(-1)条件下;真应力-真应变曲线呈典型的4阶段特征;应变速率敏感指数m值随变形温度的升高先增大后保持不变,最大达到0.41;基于Arrhenius方程计算的Ti40合金超塑性变形的激活能为263.3 kJ·mol~(-1);基于BP神经网络构建本构模型,其误差分析表明平均相对误差仅为2.342%,预测的平均相对误差仅为2.715%,说明该本构模型具有较高的精度。     

TA12A高温钛合金超塑性工艺参数实验研究

为了研究TA12A高温钛合金的超塑性工艺参数,利用2 mm厚板材进行了不同温度和不同初始应变速率下的高温拉伸试验,并观察了920℃拉伸试样的显微组织。结果表明,TA12A板材在900~940℃范围内以不同初始速率拉伸的伸长率均超过400%,具有良好的超塑拉伸性能。在温度为940℃和初始应变速率为1×10~(-3)s~(-1)时,断后伸长率最大可达785%;考虑在实际生产过程中温度越高则高温驻留时间越长,对成形后的材料性能降低越明显,最终确定超塑成形的工艺参数为:温度920℃,初始应变速率1×10~(-3)s~(-1);在超塑变形过程中,拉伸段的晶粒尺寸变大是保温时间和应变诱导的共同作用结果。     

高应变速率轧制ZK60板材的超塑性行为

研究高应变速率轧制ZK60镁合金板材在523~673 K、1×10-3~1×10-1 s-1初始应变速率下的超塑变形行为及其特征。研究发现:轧制态ZK60板材在648 K、1×10-3 s-1拉伸时,可获得最大伸长率650%,应变速率敏感性指数高达0.53;在623 K、1×10-2 s-1拉伸时,可获得伸长率584.5%,应变速率敏感性指数为0.47,呈现出较好的高应变速率超塑性。微观组织与理论分析表明:ZK60合金板材在高应变速率下的超塑性变形过程中主要的变形机制为晶界滑移机制(GBS),主要协调机制为晶界扩散控制的位错蠕变,同时还伴有一定程度的液相辅助协调机制。     

低温ECAP制备1050铝合金试样的高温拉伸性能

通过拉伸试验、显微组织观察等手段,研究了初始应变速率和变形温度对低温等径角挤压(ECAP)制备的1050铝合金拉伸性能及晶粒大小的影响。结果表明,随初始应变速率的增加,流动应力不断增加;随着变形温度的升高,流动应力不断减小。当初始应变速率为5×10~(-4)s~(-1)、变形温度为400℃时,合金具有最大的伸长率90.4%。当变形温度为400℃,初始应变速率大于或小于5×10~(-4)s~(-1)时,合金的伸长率均逐渐降低。当初始应变速率为5×10~(-4)s~(-1),变形温度大于或小于400℃时,合金的伸长率均逐渐降低。随初始应变速率的降低和变形温度的增加,合金的晶粒尺寸增大明显。     

TC4/TA15异质钛合金激光焊焊缝的显微组织和力学性能（英文）

研究TC4/TA15异质钛合金激光焊焊缝的显微组织和力学性能。结果表明:TC4/TA15异质钛合金激光焊缝熔合区显微组织由针状α相和马氏体α′组成,TC4侧热影响区主要是残余α相和马氏体α′,TA15侧热影响区则出现了大量等轴α相。焊缝显微硬度呈现不对称特征,熔合区最高,TA15母材区最低。随应变速率由1×10~(-4) s~(-1)增加到1×10~(-2) s~(-1),接头屈服强度和抗拉强度均升高,且满足TC4母材TC4/TC4同质接头TA15母材TA15/TA15同质接头TC4/TA15异质接头,而硬化能力和应变硬化指数则降低。不同应变速率下拉伸TC4/TA15异质接头均在TA15母材断裂,断口呈现韧性断裂特征。     

SUPERPLASTIC DEFORMATION BEHAVIOR OF SUPERHARD Al ALLOY LC4

The superplasticity of high strength superhard A1 alloy LC4 was improved to a great extent by modified thermomechanical treatment.Its maximum elongation may be up to 2100% un- der deformation at initial strain rate of 8.33×10~(-4) S~(-1) at 510℃.Observations of the microstructure changes revealed that with the increase of the deformation,the grain grows and the alloy exhibits strain hardening.The excellent elongation of the alloy seems due to the in- crease of grain stability under deformation.     

搅拌摩擦加工AZ31镁合金的超塑性

对搅拌摩擦加工AZ31镁合金的微观组织和拉伸力学行为进行了研究。结果表明,通过搅拌摩擦加工,热轧AZ31板材的平均晶粒尺寸由92.0μm细化到11.4μm。搅拌摩擦加工板材在高温下具有优异的塑性,伸长率在温度为723K和应变速率为5×10-4s-1的条件下达到1050%。该材料还具有高应变速率超塑性,在723K和1×10-2s-1的条件下伸长率达到268%。在相同实验条件下,母材由于晶粒尺寸粗大,没有显示出超塑性。     

CONSTITUTE EQUATIONS OF 40Cr STEEL UNDER SUPERPLASTIC COMPRESSIVE DEFORMATION

The microstructure of 40Cr steel sample and its surface is ultra-fined through salt-bath cyclic quenching and high frequency hardening, then the superplasticity is studied under isothermal superplastic compressive deformation condition. The experimental results indicate that the stress-strain curves are shown to take place obvious superplastic flow characteristic at the temperature of 750-770℃ and at the initial strain rate of (1.7-5.0)×10-4 s-1. Its strain rate sensitivity is 0.30-0.38, the steady superplastic flow stress is 60-70MPa, the superplastic flow activation energy is 198-217kJ/mol, and it is close to α-Fe grain boundary self-diffusion activation energy. The super-plastic compressive constitute equations of this steel are correspondingly set up. Due to the finer microstructure of high frequency hardening, it appears bigger strain rate sensitivity value, smaller the steady superplastic flow stress and the superplastic flow activation energy, so it has better superplastic deformation capabili     

热轧MB8镁合金的超塑性

对热轧MB8(Mg-1.5Mn-0.3Ce)镁合金板材的超塑性进行了研究。高温拉伸实验结果表明,合金在573～723 K及2×10-2～4×10-4s-1应变速率范围内具有良好的超塑性,在673 K及4×10-4s-1条件下得到最大断裂伸长率为441.6%;在723 K时最高应变速率敏感系数m为0.42,此时流变应力仅为6.3 MPa。此外,采用SEM对拉伸试样断口形貌进行了观察,并通过断裂区域显微组织的观察分析了Mg-1.5Mn-0.3Ce镁合金超塑性变形的机制。     

Ti-15-3在β相区的两段超塑性行为研究

研究了应变速率变化时粗晶Ti-15-3板材在β相区的超塑性。第一段的应变速率分别为1×10-1和1×10-2 s-1,应变量为0.2～0.6。在第二段的应变速率为3×10-4 s-1时,获得345%最大伸长率,比在恒应变速率下的伸长率大93%。而两段应变速率下,应变速率敏感系数m值无太大变化。研究了第一段变形结束时动态再结晶晶粒大小和后续超塑性的关系。     

细晶1420铝锂合金超塑性能试验研究

文章以采用双级时效制度和转向轧制工艺制备的细晶1420铝锂合金为研究对象,通过恒应变速率超塑拉伸试验,研究了合金的单轴超塑拉伸性能。结果表明,在460℃~520℃温度条件下和1×10-4s-1~5×10-3s-1应变速率范围内,细晶1420铝锂合金表现出良好的超塑性,在温度460℃、应变速率1×10-4s-1条件下,延伸率达到650%。利用光学显微镜和透射电镜等检测手段,对超塑变形后材料的组织进行了观察和分析。     

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。     

Er、Zr微合金化5083铝合金的超塑性

针对5E83合金(Er、Zr微合金化5083合金),采用超塑性拉伸试验、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),探究了Er、Zr微合金元素、晶粒尺寸、变形温度、应变速率对合金超塑性的影响。通过再结晶退火、空冷和水冷的搅拌摩擦加工(FSP),分别获得了晶粒尺寸为7.4、5.2、3.4μm的完全再结晶组织,作为初始状态进行超塑性拉伸。结果表明,初始晶粒尺寸越细小,超塑性伸长率越高。当晶粒尺寸>5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化缓慢,细化初始晶粒可显著提高超塑性;而当晶粒尺寸<5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化严重,进一步细化初始晶粒对超塑性的提高有限。不同变形温度、应变速率的超塑性拉伸结果显示在变形温度为450～540℃、应变速率为1.67×10^-4～1.67×10^-1 s^-1,超塑性伸长率随变形温度和应变速率的提高呈现先上升后下降再上升的趋势;变形温度为520℃、应变速率为1.67×10^-3 s^-1条件下,水冷FSP态合金获得最大伸长率330%...     

SUPERPLASTIC BEHAVIOR OF HOT-FORGED TiAl-BASED ALLOY

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉＡｌｂａｓｅｄａｌｏｙｓａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈｅｍｏｓｔｆａｖｏｒａｂｌｅｃａｎｄｉｄａｔｅｓａｓａｄｖａｎｃｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒａｅｒｏｓｐａｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｂｅｃａｕ...     

Isothermal superplastic solid state bonding of 40Cr and Cr12MoV steels based on surface modification

Based on the feasibility of isothermal superplastic solid state bonding of 40Cr and Cr12MoV steels, the surfaces of both steels to be bonded were ultra-fined through high frequency hardening, then the superplastic solid state bonding were conducted, the microstructure and fracture surface of bonded joint were observed and analysed, and bonding mechanisms was researched. The experimental results show that with the sample surfaces of 40Cr and Cr12MoV steels after the high frequency hardening, under the prepressing stress of 56.6 MPa, initial strain rate of 1.5×10~(-2) min~(-1) and at the bonding temperature of 800-820℃, the superplastic solid state bonding can be carried out in about 3.5min, and the joint strength is up to that of 40Cr steel base metal and the radial expansion ratio of the joint does not exceed 6%. The superplastic solid state bonding parameter of both steels is within the ranges of the isothermal compressive superplastic deformation of Cr12MoV steel, and the deformation in Cr12MoV steel side near the interfacial zone of joint presents the characteristic of superplasticity. In bonding process, the atoms in two sides of joint interface have diffused each other.