单轴压缩条件下花岗岩变形特征研究

在刚性压力机上,应用动态应变仪、应力传感器、位移传感器等仪器对花岗岩进行单轴压缩实验。得到了花岗岩破裂过程的全应力-应变曲线。通过对全应力-应变曲线的分析表明：试样变形特征基本上是一致的,都经历了初始压密、弹性变形、裂纹初始、裂纹稳定扩展、裂纹不稳定发展直到破裂五个阶段。通过对试样峰值前的受力变形特点的观察,发现试样接近其峰值强度时,出现了一小段应力增长缓慢,而相对应的应变量明显增加的塑性变形阶段,可进一步研究岩石破裂失稳机理及其失稳前兆信息。     

西安交大纳米铝孪晶变形获重要进展

<正>纳米孪晶作为一种特殊的微观组织可为金属材料带来诸如高强度、高电导、高稳定性等优势。西安交大金属材料强度国家重点实验室采用磁控溅射方法制备了纳米结构的铝/非晶氮化铝(Al/AlN)多层膜,并在铝层中观察到了明显的纳米孪晶9R相。9R相是一种扩展的非共格孪晶界,具有周期性排列的层错结构。从硬度性能数据上可以反映出,纳米铝中的9R     

稀土多晶Ni-Mn-Ga铁磁记忆合金的马氏体孪晶与磁感生应变

铁磁性形状记忆合金Ni-Mn-Ga是一种新型功能材料,它在磁场作用下能产生大的应变.研究了Ni50Mn29Ga21Tb1.2室温下的晶体结构和磁感生应变,并用O'Handley的解析模型分析合金产生大磁感生应变的原因是马氏体孪晶在磁场下的迁动.     

超细晶纯锆热压缩变形行为及组织演变研究

采用Gleeble-3500热模拟机对等通道转角挤压(ECAP)+旋锻复合细化工艺制备的超细晶纯锆,在温度为300～450℃、应变速率为1×10~(-3)～1×10~(-1) s~(-1)的条件下进行压缩实验,分析了超细晶纯锆在热变形过程中流变应力特点及显微组织演变规律。并使用人工神经网络建立了超细晶纯锆压缩本构模型。结果表明:变形初期流变应力迅速升高,达到峰值应力后逐渐进入稳态流变阶段。随着温度的升高和应变速率的降低,稳态流变应力降低。超细晶纯锆屈服强度显著高于粗晶纯锆;超细晶纯锆的应变速率敏感指数m值为0.028～0.132,高于粗晶纯锆,而且低应变速率和高温有利于提高超细晶纯锆的塑性;透射电镜(TEM)结果表明:随着变形温度的升高和应变速率的降低,超细晶纯锆呈现明显的动态回复与再结晶,晶内位错密度减小,晶界逐渐清晰,晶粒尺寸逐渐增大。基于人工神经网络的压缩本构模型预测结果表明:预测值与实验值的平均相对误差(AARE)为0.5385%,相关系数(R)为0.9991,模型预测精度高。     

单轴拉伸的真应力—真应变及硬化规律

一、前言金属在单轴拉伸下的变形及硬化情况,对于金属疲劳和断裂的研究以及塑性变形工艺都有密切的关系。近年对均匀变形阶段的真应力,真应变及硬化情况作了大量的工作,而且一般都能得到可靠的结果。但对缩颈后的真应力,真应变及硬化情况,由于试验条件所限,研究尚少。二、试验和分析根据我所的设备条件,我们是在 INSTREN1251万能试验机上,利用横向引伸     

5052铝合金热压缩变形流变应力

在Gleeble-1500热模拟机上,采用高温等温压缩,在应变速率为0.001~10 s-1和变形温度为300℃~500℃条件下对5052铝合金的流变应力行为进行了研究。结果表明:在应变速率为0.1 s-1(变形温度为420℃~500℃)以及应变速率为0.01和0.001(变形温度为300℃~500℃)时,5052铝合金热压缩变形出现了明显的峰值应力,表现为连续动态再结晶特征;在其他变形条件下存在较为明显的稳态流变特征。可采用Zener-Hol-lomon参数的双曲正弦函数来描述5052铝合金高温变形时的流变应力行为;在获得的流变应力σ解析表达式中A、α和n值分别为12.68×1011s-1,0.023MPa-1和5.21;其热变形激活能Q为182.25 kJ/mol。     

Mg-Y-Nd-Zn合金中鲜见变形孪晶带的形成及结构特征

尽管对镁合金中变形孪晶的形成及结构已有大量研究报道,但目前为止对非常规的高指数型孪晶的形成及结构本质特征的了解却仍十分有限。本研究利用透射电子显微镜(TEM)对室温压缩变形的Mg-Y1.1-Nd0.4-Zn0.8(%,原子分数)合金进行了详细的结构表征,结果发现在10%的变形量下该合金中可以形成罕见的{1015}型高指数孪晶带。该类型孪晶带界面取向与理论上的{1015}孪晶界面并不一致,而是近似平行于基体{1011}晶面。在{1015}孪晶板条内可以观察到{1012}二次孪生开动的特征,同时也证实了孪晶板条内存在小角度的晶格取向调整。利用二次孪生加小角度晶格扭转机制可以很好的解释这种孪晶带的形成过程。基于该种机制及晶体学孪生几何分析预测镁合金中其他可能出现的高指数型孪晶带有{1016},{2021},{3031}以及{3032}。通过这种机制形成的高指数孪晶带是表观上与一次孪晶带形貌相似的特殊变形带,其与基体的界面取向应与一次孪晶界面一致。     

热处理对SiCp/Al复合材料拉伸变形行为的影响

采用压力浸渗法制备SiC体积分数为55%的SiCp/Al-10Si-0.7Mg复合材料.通过拉伸试验和扫描电镜研究不同热处理工艺对该复合材料拉伸变形行为及显微组织的影响.结果表明,热处理对高体积分数SiCp/Al-10Si-0.7Mg复合材料的弹性模量影响很小,但T6热处理可显著提高其在拉伸时的弹性极限,而冷热循环处理可以在T6热处理的基础上进一步提高拉伸弹性极限.高体积分数SiCp/Al-10Si-0.7Mg复合材料的拉伸弹性极限的提高主要是热处理过程中基体铝合金中的固溶和时效强化、残余内应力的消除、位错强化和加工硬化综合作用的结果.     

硅钢在孪晶形变下解理断裂的机制

本文探讨硅钢在挛晶机制下解理断裂微观模型。为此,进行光滑拉伸试验,切口试样四点弯曲试验,测定了不同晶粒度的Fe、1.5Si-Fe、3Si-Fe、4Si-Fe钢的屈服强度和解理断裂强度。本文阐述了硅钢的屈服强度和解理断裂强度在孪晶机制下的特点。在低温时,屈服强度有一段不随温度变化;解理断裂强度随温度下降而减小。本文提出硅钢孪晶引发的解理断裂的微观机制是:在高应力控制下“交叉孪晶成核—扩展控制”的模型,其解理核大小等于孪晶相交宽度。还提出在高应变下,由于挛晶的通道断裂,存在“交叉孪晶成核—微裂纹—扩展”模型。利用Griffith公式计算了一对交叉孪晶成核后扩展的有效表面能为4～12焦耳/米~2。     

TB2钛合金热压缩变形流变应力

在Gleeble-1500D热/力模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,对TB2钛合金在高温压缩变形中流变应力行为进行了研究;应变速率为0.01-10 s^-1,变形温度为600-1200℃。结果表明：应变速率和变形温度的变化显著地影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的提高而增大;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数形式来描述合金的流变应力行为。     

工业纯钛板冲压成形性与孪晶变形的关系

纯钛主要通过其中所含的杂质氧和铁控制其强度和延性，杂质含五越多，强度越高，延性越低，成形性恶化．冲压成形纯钛板的特征之一是易获得比其它金属材料大得多的r值，因而深冲性和林突试验性能优越．这种高r值缘于纯钛的滑移系特征．纯钛的滑移系有（以m刀＜112o＞，｛1010｝＜112o＞和U011卜11观＞三种，沿移方向全部位于底面内．在c轴集中于法线方向的织构组织的材料中，抑制了板厚方向变形的产生．除滑移变形外，纯钛还有李晶变形的模式，它对纯钛板的冲压成形性也有强烈的影响，这主要表现在孪晶变形对晶粒方向和温度的依赖性上．纯…     

Cu-Ag合金热压缩流变应力行为

在应变速率为0.01~10.00 s-1、变形温度为700~850℃的条件下,通过热压缩实验研究Cu-Ag合金的高温流变行为,发现该合金高温流变应力对温度和应变速率比较敏感,且在不同条件下呈现的软化特征也有区别。通过双曲正弦本构方程和线性回归分析,得到了不同变形条件下,关于结构因子、材料参数、以及热变形激活能的6次多项式方程,从而建立了随材料参数变化的Cu-Ag合金流变应力本构模型。根据动态材料模型(DMM)建立功率耗散图和失稳图,并通过叠加得到Cu-Ag合金的热加工图,然后,利用热加工图确定了该合金的加工安全区和流变失稳区。分析可知Cu-Ag合金的最佳变形工艺参数主要处于3个区间:低温低应变速率区(变形温度为700~770℃,应变速率为0.0100~0.0316 s-1),该区域的峰值功率耗散系数η为0.46;高温中应变速率区(变形温度为780~835℃,应变速率为0.1~1.0 s-1),该区域的峰值功率耗散系数η为0.33;和高温高应变速率区(变形温度为835~850℃,应变速率为3.162~10.000 s-1),该区域的功率耗散系数η峰值为0.33。     

Q345B结构钢的热压缩变形行为及流变应力模型

 利用Gleeble-1500D热模拟试验机对钒、钛、铌微合金化Q345B低合金高强度结构钢（HSLA）进行了高温单道次压缩试验。测量了不同变形温度和变形速率下该钢的变形行为,分析了各变形参数对该钢动态再结晶和变形抗力的影响,得出动态再结晶激活能为451.47kJ/mol。并且建立了高温变形抗力的分段函数流变模型,该模型计算结果与试验值吻合较好。     

近β钛合金压缩变形行为研究

业稳态卢钛合金可以通过位错滑移形成孪晶及应力诱发马氏体相变来发生形变。当马氏体相变的温度低于室温时,β相可以被应力诱导转化为密排六方a’相或正交a”马氏体相,     

铈镧合金室温压缩变形行为

本文以铸态Ce-5wt.％La合金为初始材料,在室温条件下,利用万能力学试验机对其进行压缩变形,并利用光学显微镜和维氏硬度计对压缩变形前后试样的显微组织和显微硬度进行研究.结果表明,Ce-5wt.％La合金的屈服强度和抗压强度分别为46.6 MPa和255.5 MPa,但是却表现出优异的室温塑性,最大真应变达到0.47...     

2524铝合金的热压缩变形行为

利用Gleeble-1500热模拟实验机,对2524铝合金进行高温等温压缩试验,实验变形温度为300～500℃,应变速率为0.01～10 s-1的条件下,研究了2524铝合金的流变变形行为。结果表明:合金流变应力的大小跟变形温度和应变速率有很大关联,2524铝合金真应力-应变曲线中,流变应力开始随应变增加而增大,达到峰值后趋于平稳,表现出动态回复特征,而峰值流变应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增大;在流变速率ε为10 s-1,变形温度300℃以上时,应力出现锯齿波动,合金表现出动态再结晶特征。采用温度补偿应变速率Zener-Hollomon参数值来描述2524铝合金在高温塑性变形流变行为时,其变形激活能Q为216.647 kJ/mol。在等温热压缩形变中,合金可加工条件为:高应变速率(>0.5 s-1)或低应变速率(0.01 s-1～0.02 s-1)、高应变温度(440℃～500℃)。     

TC4钛合金拉伸变形行为的研究

采用Gleeble-1500D热模拟机,对TC4钛合金进行了等温热拉伸实验,研究了TC4钛合金在温度为800～960℃、应变速率为0.01～10.00 s~(-1)条件下的高温拉伸变形行为,建立TC4钛合金高温拉伸变形时的本构方程和热加工图。利用扫描电子显微镜(SEM)及其拉伸装置对TC4钛合金进行了原位拉伸实验,并通过电子背散射衍射仪(EBSD)分析拉伸变形前后TC4钛合金晶粒取向和尺寸的变化。结果表明:热拉伸过程中, TC4钛合金热变形激活能Q为705.87 kJ·mol~(-1),在应变速率较小,温度较低的状态下,能量耗散效率较高,没有出现失稳区;在原位拉伸过程中,裂纹先在晶界处形成孔洞,然后引发了小裂纹的产生,逐渐汇聚成主裂纹,使试样断裂,断裂方式为穿晶及沿晶界的混合断裂方式。随着拉伸的进行,试样内部出现孪生,晶粒取向由变形前的杂乱无序,开始逐步平行于010方向。     

不同应变速率下铍材的拉伸性能及变形行为

利用万能试验机在室温下对等静压铍材进行了不同应变速率拉伸试验,并采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了铍材的断口和塑性变形行为。结果表明,随应变速率增加,铍材的强度增加,但延性降低,同时铍材应力强度因子也有所降低。另外,铍材在拉伸过程中,塑性变形的主要机制是滑移,孪晶受等静压铍材力学性能各项同性的影响并未发挥出明显的效果,对铍材的塑性未表现出较大的贡献。