铍室温变形过程中的孪生及织构演变

利用万能试验机在室温下对等静压铍材进行不同应变量的压缩试验,并采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了铍材的孪生形成情况和织构演变。结果表明:铍在室温压缩变形时只发生{1012}拉伸孪生,在拉伸孪生的演变过程中,孪生萌生和长大过程对晶粒发生大角度转变和新织构{0001}的形成有着很大的促进作用;孪生后期对铍滑移变形的协调作用减少,单轴压缩力偶对新织构{0001}的形成也起着重要作用。     

铍材微屈服强度的测试方法

针对GJB 1855A-2008《铍材微屈服强度测试方法》中提到的加载方式,提出先估算出微屈服应力对应的大致载荷位置,然后以该载荷的80%作为首次加载起点,再进行逐级加载卸载试验,直到得出对应的微屈服值。这样可免去之前不必要的加载卸载循环过程,缩短了试验时间,提高了试验的稳定性。建议在今后的标准修改中对加载方法进行修订。     

二次热压对粉末冶金铍铝合金显微组织与力学性能的影响

研究了二次热压工艺对粉末冶金铍铝合金微观组织和力学性能的影响,并对合金断口形貌进行了分析。结果表明:一次热压铍铝合金,其显微组织中铍相以趋于球状的颗粒分布于连续的铝基体内,合金抗拉强度为230 MPa,屈服强度为157 MPa,延伸率为3.5%;二次热压铍铝合金,其显微组织中铍相边界粗糙,铝相出现晶界且其晶粒趋于圆形,合金抗拉强度提高到304 MPa,屈服强度为253 MPa,延伸率为1.5%。一次热压铍铝合金断口无明显裂纹源,呈均匀的塑性变形,主要以铍相的穿晶解理断裂和铝相的韧性断裂为主;二次热压铍铝合金断口有较为明显的裂纹源,除了发生铝相的塑性变形断裂和少量的铍相解理断裂外,铍铝相界同时发生了开裂。     

等静压铍材高周疲劳寿命研究

采用拉-拉加载方式对等静压铍材进行高周疲劳试验,根据试验数据绘制了S-N曲线,获得其疲劳极限,并运用扫描电镜观察疲劳断口形貌。结果表明,等静压铍材在指定疲劳寿命10⁷次下的疲劳极限为385 MPa;疲劳裂纹萌生于铍材试样边缘处,裂纹穿过晶界与相邻晶粒内的微裂纹连接合并长大;铍材试样发生瞬时解理断裂,形成主要由疲劳源和放射区构成的断口形貌;疲劳源尺寸随最大循环应力的减小而增大。     

铍材温轧过程中显微组织和织构演变规律的研究

采用电子背散射衍射技术(EBSD)对热压烧结铍锭在温轧过程中的显微组织和织构演变规律进行了研究。结果表明,温轧过程中的主要变形机制为滑移;随着轧制变形量的增加,晶粒逐渐拉长细化;在压下量为37.9%时,轧制铍板中的基面织构达到最大值,此后继续增加压下量,铍材内织构、晶粒尺寸及显微硬度均不再发生明显变化;铍材轧制中或轧制后都需要进行退火,退火工艺对铍板的基面织构有一定的弱化作用,可改善板材的内部组织结构,提高轧制性能。     

冷旋锻加工对Nb521合金棒材显微组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、电子背散射衍射仪及拉伸力学性能测试,研究冷旋锻加工对高温紧固件用Nb521合金棒材显微组织及拉伸力学性能的影响。结果表明,随着冷旋锻加工率的增大,棒材晶粒沿轴向拉长呈纤维状组织,拉伸力学性能呈明显加工硬化趋势,强度逐渐升高。加工率不同的棒材进行1 350℃×1h真空退火后,组织均未完全再结晶,60%加工率棒材的再结晶率居中,但平均晶粒尺寸最小,综合力学性能最好。60%加工率的棒材心部与边部晶粒尺寸差异较大,且硬态时心部强度高于边部,但退火后反而低于边部。     

铍铝合金显微组织的评定方法

对粉末冶金工艺制备的铍铝合金显微组织的评定方法进行了探讨。提出对该合金显微组织评定的4个定量参数:铍聚集区的最大尺寸、铝相区的最大尺寸、铍相和铝相的面积分布、铍相和铝相的综合颗粒大小。建议在金相检验中对这四方面的特征进行测量,以提高对材料组织的监测能力。     

62Be-38Al合金高、低温力学性能及断裂机制

采用万能拉伸试验机、金相显微镜及扫描电镜对62Be-38Al铍铝合金在-100～500℃下的高、低温力学性能及断裂机制进行探究。结果表明,铍铝合金的抗拉强度与屈服强度随温度的升高而降低,延伸率则呈现先升再降的变化趋势,在300℃时达到最大值。同时,随着测试温度的上升,铍铝两相的界面结合强度逐渐低于铍颗粒的解理断裂强度,断口组织中相界面断裂增加,铍解理面减少。当温度升至500℃时,铝相软化,铍铝相界面的结合强度大幅降低,伴随着合金强度塑性的急剧下降,其断口呈沿晶断裂。另外,随温度的升高,合金的形变强化指数单调下降,-150℃时为0.22,400℃时为0.08。     

不同应变速率下铍材的拉伸性能及变形行为

利用万能试验机在室温下对等静压铍材进行了不同应变速率拉伸试验,并采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了铍材的断口和塑性变形行为。结果表明,随应变速率增加,铍材的强度增加,但延性降低,同时铍材应力强度因子也有所降低。另外,铍材在拉伸过程中,塑性变形的主要机制是滑移,孪晶受等静压铍材力学性能各项同性的影响并未发挥出明显的效果,对铍材的塑性未表现出较大的贡献。     

利用改进的引伸计自动测量铍材的断后伸长率

根据GB/T 228.1-2010的技术要求,金属材料断后伸长率的测量方法通常包括人工测量和利用引伸计自动测量两种方法。由于铍材拉伸试验时试验机无法夹持直接购买的标距为25mm的引伸计,为了满足标准对引伸计使用的技术要求,重新设计了引伸计的刀口,并将自动测量结果与人工测量结果进行了比较。结果表明:采用改进后的引伸计可以准确、快速地自动测量铍材试样的断后伸长率。