镁及镁合金等通道转角挤压研究进展及发展趋势

镁及镁合金属于HCP结构,织构和晶粒尺寸是影响其性能的主要因素.本文对近年来镁及镁合金等通道转角挤压（Equal channel angular pressing,ECAP）的研究状况进行了综述,介绍了ECAP过程中影响镁及镁合金织构的主要因素.根据晶粒细化机制的不同,从两方面介绍了ECAP工艺制备镁及镁合金超细晶、纳米晶的进展,即＂Bottom-up＂和＂Top-down＂法。最后,提出了镁及镁合金ECAP具有发展潜力的研究方向.     

热轧高锰TRIP/TWIP钢组织性能研究

利用控轧控冷工艺开发了锰质量分数为18.8%的热轧高锰TRIP/TWIP钢板,分析了轧制工艺参数对热轧高锰钢组织和性能的影响,讨论了实验钢的断裂机理。结果表明：通过控轧控冷方法可以热轧出抗拉强度达到940 MPa左右,断裂伸长率在40%以上的高锰钢板。冷却速度和卷取温度等工艺参数对实验钢组织性能影响不是非常明显。高锰钢优异的力学性能是TRIP和TWIP效应共同作用的结果。高锰钢拉伸呈韧性断裂,裂纹多沿奥氏体/马氏体晶界萌生、扩展。     

Mg-Li合金熔炼反应的热力学分析及铸锭显微组织

采用LiCl与LiF质量比为3:1的熔剂覆盖和氩气保护,在铸铁坩埚中熔炼,在铜模中浇注制备了Mg-6.1Li、Mg-8.2Li、Mg-10.8Li合金铸锭,获得了满意的铸锭显微组织.化学反应热力学分析表明,石墨、MgO不适合作Mg-Li合金熔铸的工具材质,适合Mg-Li合金熔铸的工具材质是铸铁、低碳钢、Mo、Cu、SiC.对反应进行了热力学分析,与试验结果基本一致.     

7B04铝合金超塑变形过程中空洞的演变和能量耗散

对平均晶粒尺寸分别为10和20μm的7B04铝合金板材在530℃/3×10^-4s^-1变形条件下开展了不同变形量的超塑拉伸实验。结果表明,随着变形量的增大空洞形态的变化为：空洞形核→球形空洞弥散分布→非球形空洞沿拉伸方向伸长→空洞沿拉伸方向聚合→大尺寸空洞的非拉伸方向聚合。在拉伸断裂前的变形阶段,合金组织中出现尺寸大于260μm的聚合空洞。在空洞聚合的初期,沿拉伸方向的空洞聚合不会使材料断裂。大尺寸空洞沿非拉伸方向聚合,是判断材料失稳的依据。根据实验数据计算空洞长大的公式并绘制了空洞的演变机理图,包括空洞的形核、扩散长大、塑性长大和聚合长大的公式,据此可判断空洞的形态和材料失稳。根据组织演变建立了空洞扩散、塑性长大的物理模型,可用于计算超塑变形过程中空洞演变所需的能量耗散和绘制能量耗散图。     

金属粉末注射充填中渗流现象的数值仿真

在金属粉末注射充填中,金属粉末相与粘结剂相会发生两相偏析。在高粉末体积分数处当金属粉末相流速为零时粘结剂相会发生渗流。目前已有采用两相流体数学模型对偏析的仿真研究,尚未有对渗流的仿真。使用两相流体数学模型时在粉末相流速为零处粘结剂相流速满足达西定律,即该模型亦适用于渗流的仿真。然而,目前在使用该模型时为简化计算认为粉末相粘度和动量交换系数在高、低粉末体积分数处相同。这种简化虽然可模拟出发生在低粉末体积分数处的偏析现象,但是导致高粉末体积分数处渗流发生时强烈的粉末相内部相互作用和两相间相互作用不能得到准确模拟,从而不能对渗流进行仿真。本工作提出了将粉末相粘度与动量交换系数模型化以模拟渗流的方法。使用该方法对收缩矩形管道内的注射充填进行仿真,结果显示收缩管道中收缩处金属粉末发生了聚集,粘结剂产生了渗流,并且渗流的发生使得粉末体积分数产生较大的不均匀分布。本工作中的方法可为其他领域的多相流中渗流形成的研究提供参考。     

Mg-Zn-Nd合金中的低Nd三元化合物T1相的研究

利用扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪和透射电镜对Mg-Zn-Nd系低Nd三元化合物T1相的成分、结构及其相平衡关系进行了研究.结果表明,在Mg-Zn-Nd系低Nd侧存在一个六方结构的三元化合物T1相,其晶格常数为a=b=1.5 nm、c=0.87 nm;其成分(原子分数,%)范围为:Mg 27.0-33.4,Zn 60.2-66.4,Nd 6.1-7.4.该化合物在300-400 ℃的温度区间与α-Mg存在两相平衡.在300,350和400 ℃时分别存在T1 α-Mg MgZn,T1 MgZn L及T1 Mg2Zn3 L三相区.     

组合形变热处理工艺对Cu-Cr-Zr-Si合金组织性能及抗软化特性的影响

采用光学显微镜、透射电镜、电子万能试验机、数字电导率仪和维氏硬度计等研究了不同形变热处理工艺对Cu-0.31Cr-0.19Zr-0.03Si(mass％)合金组织演变、力学性能、电学性能及抗软化特性的影响.结果表明:经960℃×1 h固溶处理+450℃×2 h预时效处理+80％冷轧+450℃×1 h时效处理后(组合形变热处理),合金的抗拉强度达到615 MPa,屈服强度达到598 MPa,硬度达到206 HV,电导率达到70.5％IACS.合金经预时效处理后在基体中析出大量弥散分布的细小析出相,在后续的冷轧中,析出相与位错发生强烈交互作用,在基体中引入高密度的位错,从而提高合金的力学性能.此外,对经组合形变热处理取得峰值强度的试样进行了抗软化性能的研究,结果表明该合金的软化温度高达580℃.经微观组织分析发现,在该温度下合金中析出相发生了粗化,但再结晶程度较低,此时引起合金软化的主要机制为析出相长大机制.     

Al-Zn对称成分合金不连续析出组织的再结晶

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了Al 4 0 %Zn(摩尔分数 )二元合金的不连续析出细片层组织在冷轧后重新加热时所发生的再结晶。根据加热过程中的显微组织变化 ,确定了该合金再结晶的形核及长大机制。结果发现 ,再结晶的 2种机制为非典型形核长大机制的连续粗化和典型形核长大机制的不连续粗化 ,后者又分为在团域界面、滑移带等处发生的以变形储能为主要驱动力的粗化和在变形量很小区域发生的以界面能为主要驱动力的粗化。     

材料成型与控制工程专业本科毕业设计(论文)改革的实践与探索

通过本科毕业设计(论文)工作的锻炼,提高本科生的科研创新能力,增强毕业生的就业竞争力,是当前材料成型与控制工程专业本科教学改革的重要方向。结合东北大学、沈阳工业大学在该专业本科毕业设计(论文)工作中的改革实践,介绍了通过增加"材料现代研究方法"的课堂授课与实践环节,重视本科生科研能力的培养,安排本科生参加学术活动,组建大学生科技创新团队等具体措施与相关经验。     

含Nb低碳Si-Mn系TRIP钢的连续冷却转变

利用Gleeble-1500热应力/应变模拟机研究了Nb对低碳Si-Mn系TRIP钢连续冷却转变的影响,测定了含nb和不含Nb两种低碳Si-Mn系TRIP钢的连续冷却转变(CCT)曲线,结果表明:Nb的加入使得静态CCT曲线上移;动态CCT曲线下移.试验结果可为TRIP钢的TMCP(Thermo-Mechnical Control Processing)工艺提供理论依据.