纳米压痕法测量超细晶工业纯钛室温蠕变速率敏感指数

室温下,采用复合细化(ECAP+冷轧+旋锻)工艺,制备出平均晶粒尺寸约为180 nm的超细晶工业纯钛,其抗拉强度高达870 MPa。利用纳米压痕仪对超细晶工业纯钛以恒加载速率/载荷的方式进行测试实验,通过测定压头保载阶段的压入位移和材料的硬度值计算得出室温蠕变速率敏感指数m值。结果表明:超细晶工业纯钛由于晶粒明显细化,晶界数量增多,晶界长度增加,位错增殖,在室温下表现出优良的抗蠕变能力,适合在压力环境下长期工作,其蠕变机理主要为蠕变位错机理。室温蠕变速率敏感指数m值与加载条件无关,主要由材料的微观组织决定。     

纳米压痕法分析ECAP变形工业纯钛的力学性能

采用等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)技术制备了不同晶粒尺寸的超细晶工业纯钛,通过纳米压痕测试技术对ECAP变形工业纯钛的力学性能进行研究,讨论了加载应变速率和晶粒尺寸对工业纯钛硬度测试结果的影响,进一步分析了ECAP变形工业纯钛的应变硬化能力和残余应力。结果表明:随着加载应变速率的增大和晶粒尺寸的减小,工业纯钛的硬度值增加。硬度-位移曲线表现出具有硬化效应的压痕尺寸效应(Indentation Size Effect,ISE)。纳米压痕形貌表明:ECAP变形工业纯钛的应变硬化能力降低,存在残余压应力。     

工业纯钛电子背散射衍射试样的制备

电子背散射衍射（EBsD）是一种较新的用来分析多晶体显微结构和组织的扫描电子显微镜技术，其试样的制备对其成像质量至关重要。通过对工业纯钛EBSD试样制备经验的总结，介绍了工业纯钛EBSD试样制备过程中切割、磨制、机械抛光、离子刻蚀和电解抛光等关键操作．提出了在EBSD试样制备过程中应注意的事项和技术要点。     

室温90°模具ECAP变形工业纯钛的力学性能

采用两通道夹角Φ=90°,外圆角Ψ=20°的模具,在室温,以C方式(两次挤压道次之间试样绕纵轴旋转180°)对工业纯钛进行了4道次ECAP(Equal Channel Angular Pressing)变形,成功制得表面光滑无裂纹试样,并对其力学性能和微观组织进行了检测分析.结果表明,工业纯钛经室温4道次ECAP变形后,原始晶粒细化到170 nm左右,显微维氏硬度和抗拉强度分别由1 792 MPa、438 MPa提高到2 486 MPa、728 MPa,且保持良好的塑性,断后伸长率为21.4%.     

工业纯钛ECAP温变形的组织研究

采用两通道夹角为90°,外圆角为20°的模具,实现了工业纯钛BC方式6道次的ECAP温变形,累积等效真应变达到6.3,并观察分析了变形试样的显微组织.结果表明:工业纯钛经BC方式6道次ECAP温变形后,获得了晶粒尺寸为150 rm的具有大角度晶界的超细晶组织;工业纯钛在ECAP温变形过程中,随变形道次的增加,通过位错滑移产生的板条和不稳定的孪晶组织相互作用,大量的位错聚积成位错胞并生成亚晶;在变形温度的影响下,位错相互作用,使亚晶逐渐演变成具有大角度晶界的超细晶组织.     

挤压速度对工业纯钛室温ECAP变形孪晶的影响

在室温采用通道夹角为Φ=120°的模具,以不同挤压速度实现工业纯钛的单道次等径弯曲通道变形(ECAP),利用光学显微镜(OM)观察了变形前后的组织形貌特征,分析了不同挤压速度对显微组织的影响。结果表明:在单道次ECAP变形过程中,孪晶变形是主要的变形机制,且随着变形速率(即挤压速度)的增大,孪晶变细,孪晶的密度显著增大。     

室温ECAP工业纯钛组织热稳定性研究

采用两通道夹角Φ=120°,外圆角Ψ=20°的模具在室温不采用中间退火条件下成功实现工业纯钛(TA1)高达8道次等径弯曲通道变形,制备出超细晶工业纯钛。研究了室温ECAP工业纯钛的组织热稳定性能。结果表明,ECAP变形后的工业纯钛组织在400℃以下保持较高的硬度,热稳定性较好,而在400℃以上,发生了再结晶,硬度急剧下降,热稳定性变差。     

变形方式对工业纯钛室温ECAP组织及性能影响

采用2通道夹角Φ=120°,外圆角ψ=20°的模具,在室温分别采用A方式(相邻道次间试样不旋转)、B方式(相邻道次间,沿试样长度方向旋转90°进入下一道次)及C方式(相邻道次间,沿试样长度方向旋转180°进入下一道次)成功实现工业纯钛2道次等径弯曲通道变形(ECAP),观测分析试样显微组织和力学性能.结果表明:在室温下按不同变形方式进行ECAP变形2道次后,工业纯钛的强化效果基本相同.第1道次所形成的变形组织在第2道次变形时的变形机制及变形组织的演变规律因采取的变形方式而不同,从而使得形成的组织形貌不同,B、C方式皆可形成等轴胞状组织.     

金属塑性加工学精品课程的建设

为了贯彻执行教育部“教学质量与教学改革工程”．通过对金属塑性加工学精品课程的建设工作,与时俱进,完善了课程教学体系;更新教育理念,逐步实现了教学主体的转变;重视实践教学环节,通过实验设计、课程设计、毕业设计等环节加强对学生实践能力的培养,并且积极参与大学生创新实践活动;深化教学改革,教学团队建设初见成效;完成了水平较高的精品课程网站建设,做到了网上教学及资源共享。     

应力状态对纯钛织构演化机制影响研究

采用拉伸、压缩的试验方法,结合Schmid因子计算和晶体塑性模拟计算研究了TA2纯钛在不同应力（拉应力、压应力）状态下织构的演化机制。结果表明：在拉伸变形过程中,较大的应变量也难以使织构发生显著变化,相对而言,压缩变形过程中织构变化较为显著。在不同应变路径下,变形初期启动的变形方式有一定的差异。在不同应变量下,随着变形程度的增加,发生基面滑移或锥面滑移或■拉伸孪生的晶粒数变多是导致形成不同织构的主要原因。