AM60镁合金的高温热压缩流变应力行为的研究

在Gleeble-1500热模拟机上对AM60镁合金在应变速率为0.0005～0.5 s^-1、变形温度为250～450 ℃条件下的流变应力行为进行了研究。结果表明: AM60镁合金热压缩变形的流变应力受到变形温度和应变速率的强烈影响, 可以用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数形式进行描述。在本实验条件下, AM60镁合金热压缩变形时的应力指数n为7.2, 其热变形激活能Q为190 kJ/mol。     

AZ31镁合金高温热压缩流变应力行为的研究

在Gleeble 1500D型热模拟试验机上,在应变速率为0.01～1s-1、变形温度为573～723K条件下,对AZ31合金的流变应力行为进行了研究.结果表明:AZ31镁合金在热压缩变形时,当应变速率一定时,流变应力随着变形温度的升高而减小;而当变形温度一定时,流变应力随着应变速率的增大而增大;该合金的热压缩流变应力行为可用双曲正弦形式的本构方程来描述,在本实验条件下AZ31镁合金热变形应力指数n=8.34,其热变形激活能Q=196kJ/mol.     

Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金的高温蠕变行为

采用蠕变实验和理论计算,研究了时效态Mg-5Y-3Sm-0. 8Ca-0. 5Sb合金在250～300℃和50～70 Pa条件下的蠕变行为。结果表明,该合金具有良好的抗高温蠕变性能,其在300℃和70 MPa下的稳态蠕变速率为3. 28×10-8s-1。在50～70 MPa的应力下,当温度由250℃升到300℃时,应力指数由2. 30变为3. 22;在250～300℃的温度下,当应力由50 MPa升到70 MPa时,蠕变激活能由65. 4 kJ/mol变为81. 0 kJ/mol。     

固溶和时效处理对铸造Mg-7.5Gd-3Y-0.5Zr合金动态冲击行为的影响

本研究采用金相观察、扫描电镜观察、能谱分析、X射线衍射、硬度测试以及分离式霍普金森压杆等手段,探究了经固溶和时效处理后Mg-7.5Gd-3Y-0.5Zr合金在室温条件下的动态冲击行为。结果表明：固溶态和时效态合金均表现出优异的抗冲击性能,固溶态合金在应变速率为3649s-1时合金抗压强度最高为507MPa;时效处理的合金,在4079s-1高应变速率下表现出了574.5MPa超高的抗压强度。固溶态合金随着应变速率的增加,动态析出相明显增多,合金性能明显提升,动态析出粒子与方块状富稀土粒子协调作用阻碍了位错运动,使合金保持优良的抗冲击性能。较固溶态合金而言,时效态合金动态析出相体积分数减少,随着应变速率的增大,动态析出也呈现减少的趋势,在高应变速率4079s-1时未观察到动态析出粒子。因此,时效态样品在变形过程中,纳米析出相是影响合金性能的主要因素,随着应变速率的增加,纳米析出相作用更加突出。     

一种含Ti奥氏体不锈钢的热变形行为

采用Gleeble3500热模拟机研究一种含Ti奥氏体不锈钢在温度850～1250℃、应变速率0.01～10s-1条件下的热变形行为。确定其热变形方程为ε=6.516×1015[sinh(α·σ)]4.33exp(-453000/RT),由计算得到的能量消耗效率η建立了热加工图,该奥氏体不锈钢的热变形激活能为453kJ/mol,不同真应变下的热加工图相似,随着变形温度的升高及应变速率的降低,能量消耗效率η逐渐升高。     

Nb-10Zr合金的热变形行为、组织特征及热加工图

Nb-10Zr合金可作为特种薄膜功能材料应用于太阳能行业。深入理解Nb-10Zr合金的热变形行为是实现该应用的前提,然而国内目前围绕该合金热加工过程的材料加工性能相关研究十分匮乏。建立热材料加工图可实现描述指定条件下的材料可加工性,明确合金的变形窗口,指导材料加工工艺的制定和优化。选用均匀化处理后的电铸熔炼铸锭Nb-10Zr合金,采用热模拟试验机开展了热模拟压缩试验,并基于动态材料模型,通过对应变速率敏感系数m、功率耗散系数η和失稳系数ξ的数据分析,建立了材料不同温度和应变速率条件下的流变稳态区和非稳态区的热加工图。同时,通过微观组织观察,分析和验证了加工图的准确性。研究结果表明,Nb-10Zr合金铸锭在1 300 ℃下经24 h均匀化处理后,未出现Zr元素偏聚所形成的缺陷,也未见裂纹、气孔、疏松和夹渣等其他类型的缺陷。铸态组织中存在粗大晶粒和细小晶粒,晶粒尺寸分别为 500—800 μm和 20—30 μm。在应变为0.4和0.6条件下,Nb-10Zr合金存在2个合理的热加工窗口,即变形温度1 060—1 100 ℃和应变速率0.01—0.04 s^-1,以及变形温度1 080—1 100 ℃和应变速率0.3—1 s^-1。在不同变形条件下,变形后的Nb-10Zr合金均获得了细小的动态再结晶组织。在温度1 100 ℃和应变速率0.01 s^-1下,合金晶粒尺寸为80—100 μm;而在温度1 100 ℃及应变速率1 s^-1下,合金晶粒尺寸为40—60 μm。此外,通过不同工艺制备参数下合金组织形貌的观察,证明了所确定加工窗口的合理性 。本研究为Nb-10Zr生产过程中的工艺选择和工艺参数的优化提供了理论指导。     

LZ61镁锂合金热变形行为研究

采用热压缩变形的方法对锻态LZ61镁锂合金的热变形行为进行研究,分析了应变速率对其热变形行为的影响及其微观组织演变规律.结果表明,合金的流变曲线呈现动态再结晶特征,流变应力随应变速率降低而减少;研究范围内合金的应变速率敏感指数为0.283,接近准超塑性.锻态合金组织由α?Mg相基体及其晶界上的弥散分布的β?Li相组成,...     

Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金过时效硬度变化的灰色预测

采用灰色系统理论中的非等间隔灰色预测建模方法对在275、300 ℃下进行非等间隔时效处理下Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金硬度试验数据进行了数值拟合和预测,结果表明,灰色预测结果与原始数据结果比较吻合;非等间隔灰色预测建模方法应用于非等间隔时效处理下Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金硬度试验数据处理中是可行的,有较高的预测精度,满足good级.     

生物医用新型Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的热变形行为

采用多功能相变仪对一种新型医用β型Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金在变形温度900~1 000℃、应变速率10~(-2)~1 s~(-1)、变形量60%的高温塑性变形行为进行研究,得出合金在高温下流变应力随变形温度、变形速率变化的变化规律。基于Zener-Hollomon参数建立了Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的流变应力双曲线正弦本构方程,得出合金的真应力-真应变曲线图,并建立以动态材料为基础的热加工图。结果表明,应变温度的升高和应变速率的降低都会使合金的流动应力降低,合金流变应力曲线还具有应力峰值和流变软化特征。同时,试验得出合金在高温变形时的加工硬化指数和热变形激活能等常数。     

AZ31连铸板的高温压缩变形行为及组织演变

合金在高温下的流变应力与组织演变特征是构建合金热加工参数的重要基础。基于此,利用Gleeble 1500D对AZ31连铸板在温度为450和500℃、应变速率为0.15 s^(-1)的压缩行为进行了研究,并将其与400℃及以下温度的压缩变形行为进行了对比。结果发现:随着温度的升高,合金的稳态流变应力值下降,在500℃进行35%变形时仅约28.2 MPa;在较低温度时,合金流变应力取向差异(0°试样<5°试样<10°试样)随温度升高而消失;不同于稳态流变应力的变化,再结晶比例则随变形温度的升高而增大,变形量与再结晶比例之间保持正相关,而取样角度使得再结晶比例的取向性较强,500℃时再结晶比例在不同取样方向上遵循0°试样<5°试样<10°试样的变化趋势;随着变形量的进行,动态再结晶越来越充分,其组织形貌逐渐由晶界处的零散分布再结晶晶粒向“项链状”再结晶分布转变,并且逐渐呈包围状态向晶体内部扩展,最后完全取代原始连铸板组织。此外,通过示意图的方式再现了合金再结晶的形核与长大过程。     

H62黄铜合金热变形行为

结合连续挤压工艺制定Gleeble-1500热压缩试验方案,测定H62黄铜合金流变应力,采用Arrhenius方程的指数形式描述H62黄铜的本构关系,绘制H62黄铜合金的热加工图,预测H62黄铜合金在连续挤压过程中的功率耗散因子η和组织的分布,以及塑性失稳区的位置,确定H62黄铜合金的最佳热变形参数为应变速率为0.01s-1,温度为400～500℃.     

Cu-0.58Sn合金热变形行为和热加工图研究

利用Gleeble-3180热模拟试验机,对Cu-0.58Sn合金在400～700 ℃,应变速率0.01～10 s?1条件下的热变形行为进行了研究。结果表明：该合金具有正的应变速率敏感性和热敏性,其流动应力随应变速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小。建立了本构方程及热加工图,计算得出CuSn合金的热变形激活能为239.928 kJ/mol,同时优化出合金的最佳热加工参数为：变形温度500～700 ℃,应变速率3.16～10 s-1。     

AZ31镁合金轧制板材的中温变形性能研究

研究了AZ31镁合金轧制板材在不同温度(423～523 K)以及不同应变速率(0.001～0.01/s)下的力学性能和变形机制。结果表明,材料的塑性随着温度的升高和应变速率的降低而增加, 表现出一定的应变速率敏感性。当温度在动态再结晶温度以下时, 材料的塑性变形主要是: 孪生、位错滑移。随着温度的提高, 在孪生区域和晶界处可以观察到许多动态再结晶晶粒, 这表明在变形过程中同时发生了孪生诱发动态再结晶和连续动态再结晶。     

退火态TC4合金的热变形行为

采用Gleeble-3 5 0 0热模拟机系统研究退火态TC4(Ti 6Al 4V)合金在75 0～95 0℃,应变速率0 0 0 1～1s- 1 条件下的热变形行为。TC4合金的热变形激活能约为482kJ/mol,热变形方程为ε′=2 95×10 1 9[sinh(α·σp) ] 2 4 9exp(-4 82 0 0 0 /RT)。不同真应变下的热加工图相似,随变形温度升高及应变速率降低,能量消耗效率η逐渐升高。在变形温度90 0℃左右、应变速率为0 0 0 1s- 1 时,能量消耗效率η达到峰值,约为5 8%。     

轧制镁合金板材超塑性变形时的空洞损伤行为

通过扫描电镜观察、定量分析和数学模型，研究热轧AZ31B镁合金板材超塑性变形过程中的空洞损伤演化行为。轧制AZ31B镁合金板材超塑性变形时产生空洞化现象，空洞形核于晶界处，尤其是在三叉交界处。空洞不断长大、连接是引起材料断裂的原因。空洞出现连接或聚合的同时，存在二次空洞的形核和长大。得出了AZ31B镁合金板材超塑性变形损伤材料特征参数和损伤变量临界值，为镁合金板材超塑性变形失稳、成形极限理论预测和成型工艺参数优化提供了依据。