轧制温度对大应变轧制AZ31合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术制备AZ31合金板材,研究了轧制温度对板材显微组织、宏观织构和力学性能旳影响。结果表明,轧制温度为200℃时,板材发生开裂,轧制温度升高至250~400℃时,大应变轧制可以成功进行;在250~400℃的轧制温度范围内,板材再结晶晶粒尺寸和基面织构强度随轧制温度的升高而增大,其力学性能则随轧制温度的升高而下降;轧制温度为250℃时,板材具有良好的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325.7 MPa、213.2 MPa和29.8%。     

Mg含量对Al-xMg合金板材显微组织的影响

借助金相显微镜和SEM观察,研究了Al-(2.86～9.41)Mg合金热轧板及其完全退火后板材的显微组织。结果表明:Al-(2.86～9.41)Mg合金热轧板的晶粒均沿轧向呈纤维状分布,当w(Mg)6.44%,热轧板中出现明显的滑移网;w(Mg)从6.44%增大至9.41%,热轧板中滑移带变粗、滑移带网变密集,滑移网波及的范围变广。热轧板经450℃退火处理后均完全再结晶,晶粒形状趋于等轴状。w(Mg)从2.86%增加至9.41%对再结晶晶粒尺寸无明显影响。热轧板经450℃退火处理后,板材基体中存在大量沿轧制方向呈流线分布的AlFeSi相和沿晶界分布的β相,镁含量增加,Al Fe Si尺寸、数量和分布变化不大,但β相的数量明显增多、尺寸明显增大。     

交叉轧制对钼板材显微组织和成形性能的影响

本文采用力学性能测试、深冲测试、金相组织观察以及X射线宏观织构分析等实验手段,详细研究了交叉轧制对钼板材显微组织和性能的影响规律。研究结果表明,单向轧制钼板材的横向延伸率明显低于纵向延伸率,交叉轧制可明显降低钼板材力学性能的各向异性;交叉轧制使钼板材的杯突值显著提高,且使钼板材深冲时的开裂方向由单向轧制样品的横向开裂转变为交叉轧制样品的沿轧制方向45°开裂;交叉轧制钼板材的金相组织呈现出相互搭接交错的纤维状组织特征,且纵横向的组织差别较单向轧制钼板材明显减小;交叉轧制使钼板材的织构由强各向异性的旋转立方织构转变为各向异性较低的立方织构。     

Ca含量对Mg-Zn-Gd-Ca系合金轧制板材组织与性能的影响

研究Ca含量(0.1%,0.5%(质量分数))对Mg-1.5Zn-0.3Gd-Ca合金铸态组织、轧制板材组织、织构与力学性能的影响,以期通过改善合金组织和织构发展高塑性镁合金板材。结果表明:Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca铸态合金含有细小均匀的第二相,Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.5Ca合金中则存在大块状第二相;二者的轧制板材均呈现非基面织构;轧制板材经过退火处理后发生完全再结晶,板材的塑性可大幅度提高,Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca合金经300℃退火后,沿横向和轧制方向的伸长率分别可达34.9%和34.1%,且轧制板材沿横向和轧向屈服强度的差异性减小。     

Mg含量对Al-Zn-Mg合金铸态及轧制态组织和性能的影响

为探究Mg含量对Al-Zn-Mg合金组织和性能的影响,以及冷轧后的时效处理对加工硬化效果的影响,通过直读光谱、扫描电镜、金相显微镜及拉伸试验机等对不同变形+热处理工艺下的Al-6.0Zn-xMg(x=2、3和4)合金铸态及轧制态组织及性能进行分析。结果表明,Mg含量对铸态合金组织形貌、晶粒大小及第二相类型影响不大,非平衡共晶T-AlZnMg相占比随Mg含量的增加而增加,当Mg含量为4%时,共晶相占比减小主要与晶界附近MgZn₂弥散相数量增多有关。均质化后经热轧+固溶+冷轧变形热处理后,高熔点Al₃Fe相破碎并沿轧制方向分布,显微组织演变过程为,铸态组织→纤维组织→完全再结晶→纤维组织。随着Mg含量的增加,Al-6.0Zn-xMg合金轧板强度逐渐增加,但增幅逐渐减小。冷轧后的时效处理使加工硬化效果降低80～100 MPa,而伸长率提高6%～8%。3种合金中,Al-6.0Zn-4Mg合金的综合性能最佳。     

低温轧制对高强高导Cu-0.5Cr合金显微组织和性能的影响（英文）

分别采用低温轧制和常温轧制技术制备高强高导Cu-0.5Cr(质量分数,%)合金。研究Cu-0.5Cr合金经低温轧制/常温轧制和时效处理后的显微组织、力学性能和导电性能。研究结果表明,在低温轧制合金中可见明显的位错缠结。经低温轧制和时效处理后,合金中Cr颗粒尺寸更加细小,呈弥散分布。低温轧制合金的最大硬度为HV 167.4,显著高于常温轧制合金的。低温轧制合金在450°C经120 min时效处理后达到最佳力学性能。低温轧制Cu-0.5Cr合金在450°C经120 min时效处理后电导率达到92.5%IACS,略高于常温轧制合金的。     

温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu-Zr合金的组织及性能的影响

在250、300、400℃下分别对Al-0.75Mg-0.75Si-0.8Cu-0.7Zr合金进行大应变轧制变形,采用拉伸性能测试和扫描电镜(SEM)等研究了轧制温度对不同处理态合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:在250℃轧制时,Al-0.75Mg-0.75Si-0.8Cu-0.7Zr合金的抗拉强度为204 MPa,伸长率为15.2%;随着轧制温度的升高,强度逐渐降低,而伸长率不断增大;合金经300℃热轧+510℃×80 min+195℃×13 h+冷轧加工后的晶粒最为细小,其综合力学性能最好,抗拉强度为475 MPa,伸长率为8.13%,断口上分布着大量细小均匀的韧窝。     

轧制工艺对TC4合金板材组织性能的影响

利用正交试验法,选择轧制温度、β处理、轧制方法以及冷轧变形量作为主要影响因素进行了试验,对其力学性能和组织、晶粒度及表面缺陷的影响进行了分析研究。     

Zr含量对大应变轧制2524铝合金板材微观组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验机等研究了Zr含量对2524铝合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:添加Zr元素能够明显细化铸态2524铝合金的晶粒。铸态合金存在明显的枝晶偏析,经过均匀化退火处理后,非平衡低熔点相基本溶入基体,晶间组织分布趋于均匀。大应变轧制变形后,2524铝合金中均得到了典型的纤维状组织,合金中的第二相主要为S(Al_2CuMg)相,θ(Al_2Cu)相、T(Al_(20)Cu_2Mn_3)相和Al_3Zr相,并沿晶界呈连续分布。经时效处理后,形成大量弥散的Al_3Zr粒子,对位错和亚晶界具有强烈的钉扎作用,能明显提高合金的抗再结晶能力和室温力学性能。随着Zr含量的增加合金力学性能呈现递增趋势,当Zr含量为0.5 mass%时,2524铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为645 MPa、548 MPa和11%。     

Cd含量对Mg-Cd二元合金组织和性能的影响（英文）

研究了Cd对Mg-Cd二元合金组织和性能的影响。通过XRD、SEM和EDS对加入Cd镁合金金相进行了检测。研究结果表明:在纯镁中加入微量的Cd能明显的细化组织,并且加入从0%到0.7%(质量分数)的Cd后,在Mg-Cd合金中没有新相产生,Cd均匀、弥散的固溶在镁基体中,使合金的冲击韧度、布氏硬度分别提高了52.9%,11.9%,且随着Cd加入量的增加,Mg-Cd二元合金的力学性能在逐渐的增加。     

形变热处理对Al-Li合金组织和性能的影响

研究了形变热处理对2091型Al-Li合金显微组织和力学性能的影响,结果表明,固溶＋8％变形＋双级时效可以使合金获得良好的强塑性配合。合金中主要强化相δ（Al3Li）适宜的粒度、析出相S’（Al2CuMg）分散沉淀、晶界上平衡相析出量的减少以及δ＇无沉淀析出带（PFZ）的窄化,是合金强塑性改善的主要原因。     

大应变交叉轧制Al-9Mg-1.8Li合金板材的显微组织及织构特征

采用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、电子背散射成像技术(EBSD)和X射线,对比分析喷射成形Al-9Mg-1.8Li合金交叉轧制态板材与挤压态板材的微结构及织构特征,并测试板材的拉伸性能和深冲性能。结果表明:大变形量交叉轧制促进动态再结晶的发生,细化晶粒组织,改善再结晶晶粒的择优取向;与CBA和CCB轧制方式相比较,CBB轧制方式显著降低挤压态合金中典型的Brass织构{110}?112?的取向密度,在β取向线上CBB轧制态板材中的Copper织构{112}?111?取向密度最低,且板材中没有典型的织构特征;同时,CBB轧制态合金板材的具有更好的深冲性能,在0°、45°和90°方向的力学性能基本一致,其室温拉伸强度、屈服强度和伸长率分别在611 MPa、507 MPa和20.6%以上。     

高应变速率轧制对Mg-4Zn合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、浸泡质量损失和拉伸测试等手段研究了高应变速率轧制对Mg-4Zn合金微观组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:固溶处理后进行高应变速率轧制,Mg-4Zn合金发生了均匀的动态再结晶,平均晶粒尺寸为4μm,力学性能明显改善,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为286 MPa、180 MPa和27.4%。固溶态、轧制态合金由于第二相含量及尺寸明显小于铸态,腐蚀方式为较均匀的丝状腐蚀,耐蚀性大大提高。Hank’s溶液中浸泡15 d实验表明,轧制态耐蚀性最佳,平均腐蚀速率为0.25 mg/(cm~2·d),约为铸态的1/5;其剩余抗拉强度最高为215 MPa,远高于铸态和固溶态。     

轧制温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金组织与力学性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试、断口SEM分析等手段,研究了轧制温度对大应变轧制Al-Mg-Si-Cu合金板材显微组织及力学性能的影响。结果表明:合金经大应变轧制后组织呈纤维状,且组织中残留相出现破碎现象。随轧制温度升高,残留相破碎程度越大,且部分沿轧向呈链状分布,板材塑性增强。合金经固溶时效处理后析出均匀、细小而密集的强化相,且随轧制温度的升高,力学性能逐渐提高。合金经400℃热轧并热处理后其抗拉强度为350 MPa,伸长率为35.5%,断口呈韧性断裂特征,具有良好的综合力学性能。     

真空退火对TA15合金板材组织和力学性能的影响（英文）

研究TA15板材在不同条件下真空退火后的力学性能、显微组织和断口形貌。结果表明:相比非真空退火,真空退火显著提高板材的力学性能。随着退火温度的升高,相界面和次生α相增多,但初生α相体积分数减少,从而导致板材的强度提高,伸长率降低。双重退火后获得的次生α相更加细小。在(950°C/2 h,AC)+(600°C/2 h,AC)下双重退火获得了良好的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为1070 MPa,958 MPa和15%。从拉伸断口形貌可以看到,最深最大的韧窝出现在850°C退火试样上,说明在该温度下退火板材塑性最好。     

轧制纯Mg板材压缩变形机制的统计研究（英文）

基于EBSD和滑移迹线分析,在晶粒尺度上对轧制纯镁板材室温压缩过程中的滑移/孪生激活规律以及他们之间的交互作用进行统计研究(～400个晶粒)。10%变形后的结果表明,基面滑移(89%)是主要的滑移模式,所有鉴别出来的363个孪晶为拉伸孪晶。上凹形的应力-应变曲线表明变形由孪生主导,高的孪生面积分数(41%)进一步验证上述结论。大多数孪晶变体(79%)遵循施密特定律,孪晶转移与Luster-Morris参数(m’)并没有很好的相关性,然而大多数孪晶转移(82%)表现出较大的归一化施密特因子(m)和m’值。在孪晶内观察到滑移系的激活且符合施密特定律。此外,还观察到滑移迹线穿过孪晶界的现象。对m统计分析表明,孪生激活与柱面滑移密切相关。     

终轧温度对大应变轧制Al-Cu-Mg-Sc合金组织及性能的影响

采用显微组织分析、拉伸试验和XRD分析等方法,研究了不同终轧温度对大应变轧制Al-Cu-Mg-Sc合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,Al-Cu-Mg-Sc合金中主要存在S相、θ相以及少量Al_3Sc相,在不同温度下进行终轧时,显微组织均呈带状特征,且细小第二相粒子也明显沿轧制方向分布。终时效处理后,合金中析出大量细小弥散分布的第二相。终轧温度在200℃以下时,合金抗拉强度变化较小;经200℃终轧+150℃×4h终时效处理后,Al-Cu-Mg-Sc合金具有最佳的综合力学性能,抗拉强度、伸长率分别为622.85MPa和13.33%。     

B和Y对高铌TiAl合金组织和拉伸性能的影响（英文）

研究了B和Y对Ti45Al8Nb0.2W0.25Cr (at%)合金的微观结构、微观偏析和拉伸行为的影响。结果表明,高铌Ti Al合金中的β相稳定元素促进了微观偏析区域中γ相以及大块状微观偏析区域的形成。具有低比表面积的大块状微偏析区域降低了微偏析界面处的空洞和裂纹的成核率,明显降低了晶界处的强度和合金的抗拉强度。B和Y的添加明显的细化了片层团,增加了片层团处空洞成核的机会,从而提高了变形抗力。分析了2种合金的拉伸机理。     

银含量对Al-4Mg合金组织和性能的影响

采用维氏硬度测试、金相显微观察、扫描电镜研究了银含量对Al-4Mg合金组织和性能的影响。结果表明,微量合金元素Ag的加入会使Al-4Mg合金铸态组织中析出新的第二相,且随着银含量的增加,第二相的形态也随之发生变化;Ag的加入还使Al-4Mg合金具有时效强化的特性,从而使Al-4Mg合金的硬度得到了大幅度的提高。