低碳钢超细晶铁素体的形成

将含碳量（质量分数）为0．057％和0．18％的低碳钢在不同过冷度、变形温度、变形速率和变形量的条件下进行热模拟实验,研究了含碳量和热变形条件对超细晶粒形成的影响．结果表明,变形前快速冷却（20℃／s）至Ar3以上附近温度并进行超过50％变形量的变形,能强烈促进过冷奥氏体形变诱发铁素体相变,铁素体在奥氏体晶内平行的变形带上形核,并发生动态回复和再结晶,从而使组织细化．形变诱发的相变过程由碳的扩散所控制,当钢的含碳量比较高时,小过冷度、大变形量和中等变形速率有利于铁素体相变,晶界碳化物的析出能够抑制铁素体晶粒的长大,因而高碳含量钢表现出更好的细化晶粒效果．     

Cr8钢的动态再结晶行为及组织转变

利用Gleeble-3500热/力模拟试验机对Cr8支承辊用钢在应变速率0.01～1s-1、变形温度950～1 200℃条件下进行了热压缩变形试验,研究了其热变形力学行为和再结晶规律,并对该钢热变形后的显微组织及物相变化进行了分析。结果表明:在应变速率较低为0.01s-1,当变形温度低于1 050℃时,Cr8钢热变形后的组织主要为动态回复型,当变形温度高于1 100℃时,热变形后的组织为动态再结晶型,且随着变形温度的升高,动态再结晶晶粒逐渐长大;当应变速率增加到0.1s-1时,热变形后的组织在温度低于1 050℃时为动态回复型,在温度高于1 100℃时为动态再结晶型;当应变速率增加到1s-1时,变形温度高于1 050℃时,热变形后的组织即发生了明显的再结晶,奥氏体晶粒大部分已长成为等轴的再结晶晶粒;Cr8钢热变形后的物相主要为α-Fe和γ-Fe,显微组织主要为马氏体和残余奥氏体。     

Nb47Ti合金热变形行为及微观组织

目的 研究Nb47Ti合金在变形温度为600～750℃、应变速率为0.001～1s?1条件下的热变形行为和微观组织。方法 采用Gleeble-3500型热/力模拟试验机进行等温恒应变速率压缩实验,获得Nb47Ti合金热变形的真应力应变曲线,并利用EBSD技术手段分析热变形后的微观组织。结果 Nb47Ti合金在变形温度小于650℃、应变速率小于0.1s?1下热变形的真应力-应变曲线为动态再结晶型曲线,变形温度大于等于700℃时呈现为动态回复型曲线;峰值应力随变形温度的升高和应变速率的减小而减小;在变形温度为650℃、应变速率为0.001 s?1下热变形组织以再结晶晶粒和亚晶粒为主,随着应变速率的增大,动态再结晶晶粒不断减少,而亚晶粒和变形晶粒增多,晶粒得到显著细化。当应变速率为0.1 s?1时,随着变形温度的增加,晶粒尺寸增大,变形温度升高至750℃,热变形组织中亚晶粒所占比例高达50.5%。结论 Nb47Ti合金是温度和正应变速率敏感材料,随变形温度的升高和应变速率的增大,变形过程中动态回复软化机制更为显著,低温、高应变速率下变形获得的再结晶晶粒尺寸小。     

复合形变超细晶纯钛的动态再结晶模型

采用室温等径弯曲通道变形(ECAP)+旋锻复合加工工艺制备超细晶纯钛,用GLEEBLE 3800热模拟试验机对其进行热压缩实验。研究了复合形变超细晶纯钛在温度为200、300、350、400和450℃,应变速率为0.01、0.1和1 s^-1条件下的变形行为。结果表明：实验中真应力-应变曲线的动态再结晶特征显著,出现了明显的单峰值应力。根据复合形变超细晶纯钛的峰值应力值建立的Arrhenius本构方程能预测峰值应力,平均相对误差仅为4.44%;大塑性变形试样在热压缩前进行的保温处理,增大了发生动态再结晶的临界应变值,其材料常数为0.8329;材料变形中的动态再结晶行为发生在应变大于0.1而小于0.4的阶段,应变大于0.4时发生二次硬化。     

高速钢高温变形再结晶规律研究

本文研究了W9Mo~3Cr~4V钢的热变形奥氏体动态再结晶规律。结果表明:由于形变诱发析出碳化物的影响,W9Mo~3Cr~4V钢热变形奥氏体动态再结晶方式与低碳低合金钢的晶界弓出机构和晶界生核机构不同,是通过亚晶合并形成再结晶晶粒的,即亚晶合并机构。当形变速率较低时,可由亚晶粒直接形成再结晶晶粒。形变温度和形变速率对W9Mo~3Cr~4V钢热变形奥氏体动态再结晶影响比较复杂,不能简单地用Z参数来统一描述。     

20CrMnTi钢两相区变形力学行为及微观组织研究

为了研究20CrMnTi钢温变形机理,利用等温压缩实验对该材料在两相区变形时温度与变形抗力之间的关系进行了研究,并用冶金学的方法对其进行了分析.结果表明:在Ac1温度以下变形时,铁素体的动态回复和珠光体中Fe3C相的球化导致流变应力在较小应变时出现"峰值",而后流变应力连续下降;在Ac1温度以上变形,770℃时因形变诱导铁素体相变,使流变应力下降,800℃时两相内的铁素体动态回复、奥氏体动态再结晶,使应变达到一定值后软化和硬化处于动态平衡,流变应力趋于稳定,且诱导相变和动态再结晶使晶粒超细化.     

基于本构分析的中碳钒微合金钢热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机对一种中碳钒微合金钢在变形温度900~1 100℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的热变形行为进行研究.分别建立了实验钢的幂律、指数和双曲正弦本构方程,观察了实验钢在不同变形条件下的显微组织,得出了实验钢的动态再结晶稳态晶粒尺寸和峰值应变与Zener-Hollomon参数的关系.结果表明:双曲正弦本构方程具有最高的拟合精度;实验钢热变形激活能Q为273.225 kJ/mol,与奥氏体的自扩散激活能(270 kJ/mol)十分接近,说明实验钢在此变形条件下的速率控制机制是扩散控制的位错攀移;显微组织观察表明,实验钢的动态再结晶行为受变形温度和应变速率的影响;拟合得出实验钢的动态再结晶稳态晶粒尺寸(Ds)和峰值应变与Z参数的关系为ln Ds=-0.200 31ln Z+7.941 65和lnεp=0.184 56ln Z-5.373 83.     

23CrNi3Mo钢动态再结晶行为和组织演变研究

利用Gleeble-1500热模拟试验机进行单道次热压缩变形,通过控制变形温度(900,950,1 000,1 050℃)和应变速率(0.01,0.1和1 s-1)研究了23CrNi3Mo钢的动态再结晶行为,分析了变形温度、应变速率对动态再结晶行为和组织演变的影响.结果表明:23CrNi3Mo钢动态再结晶的再结晶激活能为293.23 kJ/mol;采用θ-σ模型较精确地获得了发生动态再结晶的临界应变与峰值应变,并确定了其平均比值εc/εp=0.63;确定了材料常数和热变形本构方程.通过对热模拟实验数据的分析和显微组织观察,建立了不同变形条件下动态再结晶模型和晶粒尺寸模型.     

ZK60镁合金高温动态再结晶行为的研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行压缩实验,研究了ZK60镁合金在变形温度为473～723K、应变速率为0.001～1s~(-1)范围内变形过程中的组织演变.分析了变形程度、变形温度、变形速率对其动态再结晶行为的影响,探讨了其动态再结晶的形核机制.结果表明:ZK60合金高温塑性变形时的主要软化机制为动态再结晶,变形温度623K,应变量超过0.24时,在原晶界处出现大量的动态再结晶晶粒,并形成易延展的剪切区.变形温度是影响ZK60合金动态再结晶晶粒尺寸的主要因素,变形温度高于623K时,动态再结晶晶粒超过25μm.ZK60合金动态再结晶晶核在晶界弓弯处形成,随着应变量增加,出现亚晶界合并长大,长条状亚晶快速长大以及在剪切带变形区形核等.     

新型Al-Zn-Mg-Cu合金热变形组织演化

采用Gleeble-1500D热力模拟试验机研究新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金在变形温度为300~450℃,应变速率为0.001~10s~(-1)条件下的热变形组织演化。利用光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)观察合金不同热变形条件下的组织形貌特征。结果表明:随着变形温度的升高和应变速率的减小,位错密度减小,亚晶粒尺寸增大;合金热压缩变形过程中主要的软化机制为动态回复和动态再结晶。变形温度为300~400℃时,主要发生动态回复;变形温度为450℃,应变速率为0.001~10s~(-1)时,软化机制以动态再结晶为主,存在晶界弓出、亚晶长大、亚晶合并3种再结晶形核机制。     

双相合金超塑性变形晶粒长大的模式

由应变促进晶粒长大是双相(α+β)合金超塑性变形中的重要组织效应。晶粒长大的驱动力来自界面滑动而造成的界面能升高。由于双相合金各界面的易动性和迁移性的不同,致使β相以晶界迁移的方式长大;α相以相遇合并的方式长大。两相晶粒的长大规律均符合下式: d=Aε~B+d_0 本文提出一个双相合金超塑性变形晶粒长大模型。     

Grain growth and grain orientation distribution of Al-Mg alloys

Grain growth behaviour of Al–Mg alloys containing 0.3, 2.7 and mass% Mg was investigated focusing on the spatial distribution of grain orientation and grain boundary character. In Al–0.3 mass% Mg alloy the cube texture developed at the first stage and then the texture declined accompanied with abnormal grain growth of non-cube grains at the second stage. The development of cube grains was suppressed by an increase of solute Mg atoms. The texture change depended strongly on spatial distribution of grain boundary character and cube clusters.     

细晶铸造K418合金晶粒度的显示与评级方法研究

本文研究了Ｋ４１８合金细晶铸件晶粒度的显示和评级方法，实际应用证明是可行的。     

Al-Sn 合金中两个不同类型的内耗峰

Al-Sn 合金多晶样品中,在传统晶界峰的高温侧发现了两个不同类型的内耗峰(记作 P_1,P_2峰),它们在单晶中均消失,因而与晶界相关。P1与晶界峰有消长关系,对时效和退火温度敏感,仅在降温过程中出现,是过程峰,存在于 Al-0.008wt-%Sn 和 Al-0.0135wt-%Sn 多晶试样中;P_2与晶粒尺寸和样品尺寸相关,是稳定的内耗峰,存在于 Al-0.067wt-%Sn 和 Al-0.136wt-%Sn 多晶试样中。P_1,P_2峰分别来源于被Sn 原子非平衡偏聚的细晶界和含有 Al-Sn 沉淀粒子的粗晶界。     

泥沙颗粒级配曲线与有关特征值关系分析

为解决泥沙颗粒分析工作中出现的没有按照级配曲线的适用性来表达和计算有关特征值给成果质量产生的影响,通过理论分析和研究,论述了不同种泥沙颗粒级配曲线的适用性与有关特征值之间的关系,同时还介绍了一种新的泥沙颗粒级配曲线绘制方法。泥沙颗粒级配曲线的绘制有多种方法,每种级配曲线有其特点和严格的适用性;国家分析室应选择半对数坐标系级配曲线;分组法计算泥沙样品各组平均粒径,应采用每组上下限与其几何均值的和的加权平均值。     

Magnetically Enhanced Thin-Film Coarsening by a Magnetic XPFC Model Allowing to Decouple Magnetic Anisotropy and Magnetostriction

External magnetic fields provide a macroscopic control mechanism to influence the microstructure of polycrystalline materials. Herein, the influence of strong magnetic fields on grain growth in thin films is modeled with a magnetic extended phase field crystal model. The magneto–structural effects are incorporated into the correlation function in reciprocal space. With this approach, magnetic anisotropy, magnetostriction, and mobility of grain boundary can be controlled and a variety of geometrical and topological properties consistent with experimental results can be determined.     

细晶钢焊接热影响区晶粒长大及组织转变

分析了细晶钢的晶粒长大现象及其影响因素，讨论了ＨＡＺ的组织转变及其影响因素，提出了防止上贝氏体Ｂｕ和Ｍ－Ａ组元形成的有效控制措施。     

Abnormal grain growth in Al of different purity

The transition from normal to abnormal grain growth has been studied in four Al alloys of various purity (2N, 3N, 4N and 5N). The temperature and time for the onset of abnormal grain growth depend strongly on the deformation and homogenization treatment. Generally, the formation of large grains before cold rolling makes easier the transition to abnormal grain growth during the subsequent annealing. The abnormal grain growth can take place only above a certain temperature which decreases with increasing alloy purity. The onset time of the abnormal grain growth decreases with increasing temperature. It can be qualitatively explained by the dissolution of submicron particles of a second phase.     

Pb-Sn共晶合金超塑变形时晶粒三维重排物理模型的建立

利用动态定点观察和对界面易动性的测试,发现 Pb—62Sn 双相(α+β)合金的超塑性变形是借助晶粒三维重排和转动而实现晶粒沿拉伸轴方向重新排列的过程。由于α相和β相晶粒易动性的程度不同,导致各自的重排方式有很大差别。文中提出了一个双相合金超塑性变形晶粒三维重排模型。作者认为:在超塑性变形初期,晶界滑动主要是以晶界位错运动实现的,当晶界产生微空洞时,则由晶界位错运动和晶界空洞运动共同实现的;不同界面对晶界滑动的协调方式不同:β/β界面是以晶界迁移的方式协调,而α/β界面则以β相一侧晶界附近区域的塑性变形方式进行协调。