铸态与轧制态纯铝等径角挤压变形后的组织与性能

对铸态及轧制态的纯铝进行了等径角挤压（ECAP）变形,用透射电镜观察了变形后的显微组织,并对不同道次变形后的材料进行了硬度测定。结果表明：ECAP方法可使纯铝组织获得显著细化,在相同的变形条件下,铸态与轧制态纯铝均获得了等轴细晶组织,且晶粒尺寸相差不大。1道次ECAP变形后材料的硬度明显增大,随后每道次硬度的增大趋势明显变缓。这说明初始状态时ECAP变形后的组织和性能影响不大．     

挤压温度对热挤压Cu-17Ni-3Al-X合金耐磨性能的影响

采用显微组织观察、力学性能试验、摩擦磨损试验等方法,研究了1 000~1 100℃热挤压后Cu-17Ni-3Al-X合金的显微组织、力学性能和耐磨性能。结果表明:热挤压变形后合金的耐磨性比铸态合金的有显著提高,随挤压温度升高,合金耐磨性降低,1 000℃时,合金获得最佳的耐磨性能;随挤压温度升高,合金抗拉强度和硬度总体呈下降趋势,但伸长率总体呈上升趋势;挤压温度为1 075℃时,合金抗拉强度达994 MPa,伸长率达8%,硬度为292 HBS,基体显微硬度为319HV,分别比铸态合金提高了31%,280%,7%和11%;热挤压态合金耐磨性相对铸态合金大幅度提高的主要原因是热挤压变形细化了合金的晶粒,减弱了合金的粘着磨损,合金的主要磨损机理是粘着磨损和磨粒磨损。     

等通道转角挤压Al-26%Si合金的组织和冲击性能

采用等通道转角挤压工艺(ECAP)细化了Al-26%Si合金中的组织,研究了该合金在不同温度下的冲击性能及断口形貌。结果表明:ECAP能有效细化该合金的晶粒,块状初晶硅尺寸明显减小且棱角钝化,针状共晶硅呈颗粒状弥散分布于基体中,300℃下挤压16道次后合金的室温(11℃)冲击功约为铸态的5倍;低温下,挤压16道次后合金的冲击性能随温度下降变化不大;当冲击温度由室温升高至100℃时,合金的冲击性能有所下降;铸态试样的断裂机制以脆性断裂为主,挤压后试样的断裂机制以韧性断裂为主。     

等径角挤压对铸造GH696合金力学性能的影响

为了提高铸造GH696高温合金的力学性能,对该合金在1 000℃进行了等径角挤压变形,对经挤压变形及热处理后的组织与性能进行了研究。结果表明:该合金铸态组织经等径角挤压后得到了显著的细化;铸态合金经挤压变形后进行热处理时会发生再结晶;随挤压道次的增加,铸态组织的特征逐渐减少,强度和塑性得到提高;铸态合金经挤压变形和热处理后,即使还保留少量的铸态组织特征,但其强度和塑性均可达到锻态的水平。     

等径角挤压道次对纯锡显微组织与力学性能的影响

在室温下对纯度为99.99%的锻态纯锡板进行不同道次(0～20道次)的等径角挤压(ECAP),研究ECAP道次对纯锡显微组织和力学性能的影响。结果表明：在ECAP的剧烈剪切作用下纯锡晶粒中产生孪晶,并发生孪晶诱导再结晶,晶粒显著细化,当ECAP道次超过12道次时,晶粒细化效果减弱;随着ECAP道次的增加,纯锡的织构强度和最大取向密度降低,硬度、强度和断后伸长率均增大;与锻态纯锡相比,经20道次ECAP后的硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别提高了9.09%,5.14%,32.08%,144.19%;当ECAP道次数少于8道次时,纯锡的主要强化机制为加工硬化,而当ECAP道次数多于8道次时,主要强化机制为细晶强化。     

ECAP变形对超低碳钢组织与性能的影响

采用Bc方式等径弯曲通道变形（ECAP）对超低碳钢进行了4道次变形，对不同道次的显微组织与硬度进行了分析与测定。结果表明：经4道次ECAP变形后出现等轴亚微米晶粒，晶粒平均尺寸达到0．3μm；显微组织主要为具有大角度晶界的等轴晶组织；硬度随变形道次的增加而提高。     

等径角挤压超细晶纯铜的耐腐蚀性能

对退火态的纯铜进行了等径角挤压(ECAP)变形,采用光学显微镜、扫描电镜分析和四种溶液腐蚀试验,对退火态及经ECAP变形后纯铜的显微组织、腐蚀形貌和耐腐蚀性能进行了对比研究。结果表明:纯铜经ECAP变形后,随着挤压道次增加,其晶粒越趋细小、均匀,在不同腐蚀溶液中的质量损失速率均大幅降低,其耐腐蚀性能均较退火态的好。     

ECAP与ARB纯铝的微观组织和力学性能的比较

采用ECAP和ARB2种剧烈塑性变形方法对L2纯铝进行加工，对比分析了材料的微观组织和力学性能变化。结果表明，ECAP和ARB都能细化晶粒、增加硬度、提高抗拉强度。但由于ECAP和ARB细化晶粒的机理不同，所以经过相同变形量后纯铝的晶粒细化程度不同，显微硬度和抗拉强度的增幅也不同。ECAP10道次后等轴晶均匀，晶粒大小约为1μm；ARB轧制7道次后超细晶增多，晶粒最小可以细化到500nm左右。     

等径角挤压对Cu-Ni-Be合金时效前后组织和性能的影响

研究了等径角挤(ECAP)处理对Cu-Ni-Be合金时效前后组织和性能的影响.结果表明:挤压8道次后,得到了均匀、细小的蠕虫状最粒,其晶粒尺寸宽为0.5μm左右;等径角挤压后的材料硬度明显升高,挤压8道次后其硬度达198 HB;时效前进行ECAP处理可以加速第二相的析出,明显地提高合金的硬度;经ECAP处理后合金的热稳定性有明显改善.     

压缩与半固态等温热处理对Mg-3Al-0.8Gd合金组织与性能的影响

对Mg-3Al-0.8Gd合金进行了压缩变形及半固态等温热处理,研究了压缩变形量(10%,15%,20%)、等温温度(530,540,550,560,570℃)及保温时间(3,5,10,15min)对该合金显微组织与硬度的影响,并对比了铸态和热处理态Mg-3Al-0.8Gd合金的拉伸和冲击性能。结果表明:不同条件压缩变形及等温热处理后,Mg-3Al-0.8Gd合金组织均由α-Mg基体和β-Mg_(17)Al_(12)相组成;随着等温温度、保温时间及压缩变形量的增加,合金中的α枝晶逐渐转变为等轴晶,晶粒细化,组织均匀性提高,同时显微硬度增大;压缩变形20%并经550℃保温15 min热处理后,Mg-3Al-0.8Gd合金的抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量较其铸态合金的分别提高了11.3%,32.6%,3.8%和23.3%。     

CuZnAl形状记忆合金等通道转角挤压工艺的研究

研究了Cu-25．04Zn-3．83Al-0．2Zr形状记忆合金的ECAP过程以及不同温度挤压后组织和性能的变化。结果表明：在200℃挤压时加工硬化严重，无法进行多次挤压，250℃虽无明显的加工硬化，但挤压多次会出现裂纹，350℃挤压晶粒长大比较严重，较佳ECAP温度为300℃；合金在300℃经过一次挤压后，硬度从149HB陡增到252HB，随着挤压次数的增加，硬度略有增加并趋于稳定，达到275HB左右；合金在300℃挤压后，晶粒虽无明显减小，但晶界更加清晰，晶粒更加规则，形成了具有大角度晶界的等轴晶，微观组织得到优化。     

温度对等通道转角挤压纯钛力学性能的影响

为研究温度对等通道转角挤压(ECAP)纯钛(CP-Ti)微观结构和力学性能的影响,采用自主设计的ECAP模具在室温、300℃两种不同挤压温度下对CP-Ti(TA2)圆棒料进行1道次挤压,并观察其微观结构及对其力学性能测试。研究结果表明,ECAP 1道次后试样晶粒得到细化并且出现板条状组织和孪晶,其显微硬度和强度都有了显著地提高,而塑性有所降低。室温ECAP1道次钛试样和300℃下ECAP1道次钛试样的显微硬度和强度极限由初始的179.5 kgf·mm~(-2)、443 MPa分别增加到234.2 kgf·mm~(-2)、560 MPa和213.5 kgf·mm~(-2)、544 MPa,而断裂伸长率由初始的21.5%分别降为11.5%和16.5%。     

不同状态Mg-9Li-3Al-2.0Gd合金的显微组织及性能

使用对掺法制备了铸态Mg-9Li-3Al-2.0Gd合金,之后对其进行挤压处理,研究了铸态和挤压态合金的显微组织、拉伸性能及耐腐蚀性能。结果表明:铸态合金主要由α-Mg、β-Li、Al3Gd和MgAlLi2相组成;经过挤压变形后,合金的组织得到明显细化,但其物相组成并没有发生变化,只是在挤压过程中发生了完全动态再结晶;挤压态合金的抗拉强度和伸长率分别达到了251MPa和20.2%,与铸态合金相比提高了39.4%和32%;铸态合金的拉伸断口表现为韧窝断裂与解理断裂的复合型断裂特征,而挤压态合金趋于微孔聚集型断裂;与铸态合金相比,挤压态合金表现出了更好的耐腐蚀性能。     

Mg-12Gd-3Y-0.5Zr镁合金的显微组织、力学性能及时效析出相

通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜、X射线衍射仪、高温拉伸试验机等对不同状态下Mg-12Gd-3Y-0.5Zr镁合金的显微组织、高温力学性能及时效析出相进行了分析。结果表明:该合金铸态组织由α-Mg固溶体、Mg5Gd析出相及α-Mg+Mg24Y5共晶体组成;挤压变形后合金的晶粒尺寸明显减小;合金挤压轧制板材在常温及150℃时有较高的抗拉强度,当温度进一步升高时强度下降较快;合金轧制板材时效析出相在高温(高于250℃)拉伸过程中没有发生相变,但在拉伸过程中会改变分布及形貌,使得变形抗力减小。     

不同热处理工艺对7475铝合金ECAP的影响

着重研究了退火、固溶处理、双级时效以及回归热处理4种不同的热处理工艺对7475铝合金试样在ECAP变形过程中晶粒细化的影响。退火处理后的试样在不同温度和道次挤压下呈现不同的微观组织形貌，高温下退火态铝合金试样ECAP挤压后晶粒明显细化。     

挤压比对热挤压成型铝铁铜合金组织与拉伸性能的影响

采用热挤压成型工艺制备了Al-0.7Fe-0.2Cu-0.02B铝合金棒材,研究了挤压比对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:合金在挤压变形过程中发生了动态再结晶,随着挤压比增大,再结晶晶粒细化,且分布得更加均匀;挤压变形后,铸态合金中的网状第二相Al6Fe转变为Al3Fe,随着挤压比增大,Al3Fe相逐渐细化并在晶界处聚集;随着挤压比从6增大到28,合金的抗拉强度从106.53 MPa增至122.67 MPa,屈服强度从78.88 MPa增至84.65 MPa;通过数据拟合得到挤压态合金屈服强度与平均晶粒尺寸的关系为σ0.2=63.8+77d-1/2。     

压裂分隔工具用可溶合金的组织与性能

开发和制备了Mg-Ca-Zn-Fe-Ni-Cu可溶合金,对铸态和热挤压态合金的显微组织和力学性能进行了对比,研究了热挤压态合金的溶解性能、应用性能等。结果表明:试验合金的密度约为1.8g·cm~(-3),组织由α-Mg、Mg2Ca、Mg_2Ni、Mg_2Cu及Mg_6Ca_2Zn_3等相组成,热挤压态合金的基体相和析出相尺寸均小于铸态合金的,并沿热挤压方向分布;经热挤压处理后合金的抗拉强度和伸长率增大,硬度升高;热挤压态合金的溶解速率随温度的升高而增大,室温浸泡24h后合金的质量损失率为40%,而60℃浸泡24h后合金已完全溶解;采用挤压态合金加工的压裂球在90℃和70 MPa下的压降比为0.86%,密封性良好;现场试验结果显示该合金压裂球的应用效果良好。     

不同速率变形后WE54合金的显微组织及力学性能

对T4态和T6态WE54合金进行准静态压缩变形和空气锤锻(高速)变形试验,研究了变形前后的显微组织、硬度和压缩性能.结果表明:T4态和T6态WE54合金在准静态变形和高速变形后,部分变形晶粒内出现孪晶,并且在一些粗大孪晶内形成了二次孪晶,孪晶出现平行排列和交割特征;不同速率变形后T4态和T6态合金的变形晶粒尺寸未发生明显变化,但新生成的孪晶由于切割基体细化了组织,有助于维氏硬度和压缩性能的提高;与准静态变形相比,高速变形能够促进晶粒采用孪生机制协调变形,产生更多的孪晶界细化组织,提升变形后合金的硬度和屈服强度.     

不同路径等通道侧向挤压对7003铝合金显微组织及力学性能的影响

在道次之间试样不旋转(A)和道次之间试样90°顺时针旋转(B)两种路径下对7003铝合金进行了4道次等通道侧向挤压(DECLE),研究了挤压变形后合金的显微组织和力学性能。结果表明:7003铝合金经4道次DECLE处理后,晶粒均细化至纳米级;A路径下合金中形成了平行弯曲状剪切带,B路径下形成了交叉状剪切带,交叉状剪切带对位错的分割作用更好地细化了晶粒;两种路径下合金的屈服强度、抗拉强度和硬度均随着DECLE道次的增加而增大,B路径下的强度和硬度均高于A路径下的,但断后伸长率低于A路径下的。     

放电等离子烧结温度对Ti-45Al-6Nb-0.3W合金显微组织和力学性能的影响

在不同温度下(1 150,1 200,1 250℃)对氩气雾化Ti-45Al-6Nb-0.3W合金粉末进行放电等离子烧结,研究了烧结温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:放电等离子烧结合金由γ相和α2相组成,随烧结温度升高,组织形态由片层和等轴状转变为全片层状,同时晶粒尺寸增大,γ相含量增加;合金密度随烧结温度升高略有增加,硬度变化不大;不同温度烧结合金的压缩性能均优于铸态合金的,1 200℃下烧结合金的室温压缩性能最好,抗压强度、压缩率分别为3 012 MPa,40.8%。