面心立方晶体结构高熵合金强韧化机制获揭示

广东省科学院中乌焊接研究所、华南理工大学、美国达特茅斯学院等研究人员研究揭示面心立方晶体结构高熵合金强韧化机制。高熵合金由于优异的力学与物理化学性能受到了国内外学界的广泛关注,其复杂强韧化机制保障了高熵合金具有高加工硬化率与稳定塑性变形能力,可打破传统合金存在的强度-韧性关系倒置瓶颈。     

45Cr4NiMoV合金动态再结晶临界应变

采用Gleeble热模拟试验机对45Cr4Ni Mo V合金在变形温度为1000~1150℃,应变速率为0.002~5 s-1,最大变形量为55%的条件下进行热模拟压缩试验。通过对采集到的数据进行处理,结合lnθ-ε曲线的拐点及-(lnθ)/ε-ε曲线的极小值判据,建立了45Cr4Ni Mo V动态再结晶临界应变模型。结果表明,45Cr4Ni Mo V合金动态再结晶临界应变随变形温度递增以及应变速率递减而增加,临界应变εc与峰值应变εp之间满足:εc=0.42761εp,动态再结晶临界应变模型为:εc=0.000522Z0.15142。     

基于位错密度理论的Q550D钢动态软化及加工硬化行为

针对Q550D超低碳贝氏体钢,通过热压缩实验建立了应变硬化曲线。并通过分析临界应变与峰值应变的关系、稳态流变应力和动态回复应力与峰值应力的关系,建立了位错密度模型。将位错密度模型和元胞自动机法相结合,对Q550D钢热变形行为进行了数值分析。结果表明,在相同的形变量下,应变速率较大时,位错密度高,动态再结晶形核率大,晶粒尺寸小。并且,模拟结果与实验结果吻合,说明计算模型具有较高的精度。     

TiC/CuAl2O3复合材料动态再结晶临界条件

为了确定TiC/Cu-Al₂O₃复合材料的动态再结晶行为,为热加工工艺参数的制定提供理论参考。采用Gleeble-1500D热模拟试验机,在变形温度450~850℃、应变速率0.001~1 s^-1、总应变量为0.7的条件下,对TiC/Cu-Al₂O₃复合材料进行热模拟试验。对TiC/Cu-Al₂O₃复合材料的真应力-应变曲线数据进行拟合、分析,求得材料的加工硬化率。结合加工硬化率-应变曲线的拐点和对应偏导曲线最小值的判据,研究了该复合材料动态再结晶临界条件。结果表明：TiC/Cu-Al₂O₃复合材料的真应力-应变曲线主要以动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;该材料的加工硬化率-应变曲线出现拐点,对应偏导曲线出现最小值;临界应变随变形温度的升高与应变速率的降低而减小,且临界应变与峰值应变以及Zener-Hollomon参数之间具有相关性。     

不同形变温度下Mg-Al-Ca-Mn合金的变形机制

熔炼配制了Mg-Al-Ca-Mn合金,采用单轴拉伸实验测试了合金在25～475℃温度范围内的应力-应变曲线,通过数据处理分析了其加工硬化率曲线,并采用显微组织观察研究了不同形变温度下合金的形变机制。研究表明,合金拉伸的应力-应变曲线在不同温度下存在明显区别,且取决于其形变机制的不同。室温变形的形变机制以孪生为主,应力随应变增加而快速增加至最大值后断裂,塑性较差。425℃高温变形时主要形变机制为动态再结晶,应力在变形初期的极小应变范围内迅速达到最大值,由于动态再结晶的软化作用,应力值缓慢减小,表现出良好的变形能力。而当形变温度处于中温区(225℃)时,加工硬化阶段以孪生变形为主,随着应变的不断增加,部分区域发生动态再结晶,应力增加至最大值后缓慢减小,直到断裂。     

超高锰钢ZGMn18Cr2性能研究

超高锰钢ZGMn14Cr2经过水韧处理后，比较了它与ZGMn18及常规高锰钢ZGMn13的性能；分析了合金元素的作用。     

非线性拟合法研究20%TiC-弥散铜复合材料的动态再结晶

利用Gleeble-1500热力模拟试验机,获得了20 vol%TiC-弥散铜复合材料在温度450~850℃、应变速率0.001~1 s-1的真应力-应变数据。采用非线性拟合法建立了真应力-应变曲线的非线性方程,求得加工硬化率;研究了该材料的动态再结晶,并采用Zener-Homon参数建立了临界应变模型。结果表明,非线性方程能精确表征真应力-应变曲线,该材料的真应力-应变曲线主要以动态再结晶软化机制为特征;该材料的lnθ-ε曲线出现拐点,-(lnθ)/ε-ε曲线出现极小值说明材料发生了动态再结晶;临界应变均随应变速率的增加及变形温度的降低而增大,且临界应变与峰值应变之间具有相关性,即εc=0.5276εp;临界应变与Z参数之间的函数关系为εc=7.91×10-3Z0.0736。     

钛的车削加工探索

由于变形过程中产生应变诱发马氏体相变，亚稳奥氏体不锈钢低温下硬化曲线呈S形。在每隔1．5％的工程应变小区间利用Hollomon公式求得硬化指数n，发现n值不是常数。而且n值和硬化率随应变的增加呈抛物线形变化，n值随着应变率的增高相应的减小。     

高性能不锈钢（5）

4．2铁素体不锈钢 铁素体不锈钢抗拉性能的特点是具有很高的强度及有用但有限的塑性。高强度是由于钼和镍在铁素体中强烈的固溶强化作用以及铁素体结构典型的小晶粒尺寸的强化作用。抗拉强度与一般奥氏体不锈钢钢种大致相同,因为尽管铁素体在低受力状态初始加工硬化率高,但达不到奥氏体钢种在高受力状态的加工硬化程度。铁素体结构的特征是塑性有限。     

Comparison between the Methods of Determining the Critical Stress for Initiation of Dynamic Recrystallization in 316 Stainless Steel

Several methods have been proposed to calculate the critical stress for initiation of dynamic recrystallization （σc） on the basis of mathematical methods. One＇ of them is proposed by Stewart et al. in which this critical point appears as a distinct minimum in the （-dθ/dσ vs σ） through differentiating from θ vs σ. Another one is presented by Najafizadeh and Jonas by modifying the Poliak and Jonas method. According to this method, the strain hardening rate was plotted against flow stress, and the value of σc was attained numerically from the coefficients of the third-order equation that was the best fit from the experimental θ-σ data. Hot compression tests were used in the range of 1000 to 1100℃ with strain rates of 0.01^-1 s^-1 and strain of I on 316 stainless steel. The result shows that Najafizadeh and Jonas method is simpler than the previous one, and has a good agreement with microstructures. Furthermore, the value of normalized critical stress for this steel was obtained uc=σc/σp=0.92.