亚偏晶Cu-Pb合金的深过冷快速凝固

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了亚偏晶Cu-Pb合金过冷熔体凝固组织演化规律。研究表明:在试验过冷度10～302K的范围内,其凝固组织形态经历了两次变化过程:第一次是在10～207K过冷度范围,由粗大的枝晶重熔形成了第一类粒状晶;第二次发生在207～302K过冷度区间,合金组织中的第一类粒状晶转变为高度细化的细枝晶,组织因细枝晶再结晶向准球状晶粒转变。     

深过冷BFe30-2合金凝固组织演化

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了BFe30-2合金过冷熔体凝固组织的演化规律。研究表明:在过冷度39～203K的范围内,其凝固组织的形态有三次变化过程:第一次是在39～118K过冷度范围,随着过冷度的增加,凝固组织中枝晶明显细化且同时存在枝晶重熔形成的第一类粒状晶;第二次发生在118～174K过冷度范围,因枝晶熟化被抑制,形成的第一类粒状晶转变为高度细化的细枝晶;第三次发生在174～203K过冷度区间,组织因细枝晶再结晶转变为均匀的准球状晶粒。     

大过冷度下Ni_(54.6)Pd_(45.4)合金的再结晶

通过将不同冷却阶段的试样淬火,研究了再结晶诱发的块状过冷Ni54.6Pd45.4合金的组织演化。结果表明,当过冷度大于临界过冷度时,由于再结晶引起的晶粒细化起始于快速凝固阶段结束之时,并在随后的冷却过程中发展。再结晶初始阶段由于晶核形成,导致晶粒尺寸降低。随后,由于晶粒的相互吞并长大占主导地位,晶粒尺寸增加。随着凝固前过冷度的增加,快速凝固的枝晶骨架间的变形程度增加,再辉温度在高温阶段停留的时间也降低。最终使得再结晶晶粒尺寸下降。     

过冷BFe30-2合金凝固组织的细化机制

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了BFe30-2合金过冷熔体凝固组织的演化规律。结果表明:在过冷度39~203 K的范围内,其凝固组织形态有两次粒化。转变的两个临界过冷度分别为:ΔT1=92 K,ΔT2=203 K;第1次是由于枝晶重熔形成的第1类粒状晶;第2次是由高度细化的细枝晶再结晶转变为均匀的准球状晶粒。     

过冷DD3单晶高温合金凝固组织演化

用复合熔盐净化与循环过热相结合的方法,研究了ＤＤ３单晶高温合金过冷熔体凝固组织的演化规律,获得了最大过冷度２１０Ｋ,在所获得的过冷度范围内,其凝固组织的形态发生三次突变;第一次是在过冷度为３０Ｋ时,因枝晶熟化,重熔,高度发牵树枝晶转变为第一类粒状晶;第二次发生在过冷度为７８Ｋ时,因枝晶熟化抑制,组织转变为细枝晶;当过冷度大于等于１８０Ｋ时,组织因枝晶发生碎断和再结晶而转变为第二类粒状晶     

深过冷Cu-20%Pb亚偏晶合金凝固组织的细化机制

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法研究Cu-20%Pb亚偏晶合金的凝固组织,用BCT-LKT枝晶生长模型对深过冷凝固过程的热力学参数进行了计算,分析了过冷Cu-20%Pb亚偏晶合金的凝固机制.结果表明,在低过冷度下,Cu-20%Pb亚偏晶合金凝固组织由粗大的Cu枝晶和Pb相组成.随着过冷度的增大,Cu枝晶和Pb相细化,Pb相分布均匀.但在不同的过冷度范围,凝固组织细化机制不同.过冷度小于200 K时,快速凝固阶段结晶潜热集中释放造成的温度回升引起枝晶大量重熔是枝晶细化的主要因素;过冷度大于200 K时,枝晶高速生长导致枝晶各部位的不均匀收缩及枝晶骨架间液相的高速流动会使枝晶受力产生碎断,枝晶重熔和枝晶碎断共同作用使得枝晶发生细化.     

深过冷Cu_(98)Co_2合金的凝固组织演化

采用熔融玻璃净化配合循环过热的净化技术,对Cu98Co2合金进行了系统的深过冷实验。分别采用空冷与快淬两种冷却方法,在一定过冷度和冷却速率相结合下制备出单相固溶体探讨了过冷度及冷却速率对凝固组织的影响。实验结果表明,随过冷度提高凝固组织呈现粗大树枝晶→细小粒状晶→定向细枝晶→粗大粒状晶的演化趋势,基于枝晶生长模型,解释了上述凝固组织演化规律。在大过冷度下,由于该合金具有高层错能和高形核率,再结晶和晶粒长大迅速发生,凝固组织为晶界平直的粗大等轴晶。     

偏晶合金Ni—31.44％Pb过冷组织粒化机制

利用溶融玻璃净化、循环过热相结合的方法对Ni-31.44%Pb(质量分数）偏晶合金宽过冷区间组织演化规律进行研究。结果表明：随过冷度的增大,凝固组织发生三次转变。其中当△T＞242K时,合金组织发生第三次转变,由细密枝晶骤燃粒化为过冷粒状晶。通过组织观察和过冷熔体枝晶生长过程的理论计算发现,快速凝固过程中液相变速率骤然增加,引起枝晶全面碎断,然后在枝晶块表面能和就变能的驱动下,晶界移动,发生碎晶合并－再结晶是形成过冷粒状晶的原因。     

过冷Ni-15％Cu合金组织与微观织构演化规律

采用熔融玻璃净化和循环过热方法实现Ni-15％Cu（摩尔分数）合金的深过冷。采用再辉后自然冷却和水淬两种方式研究凝固冷却对凝固组织和微观织构的影响。在小过冷度下,自然冷却条件下晶粒细化组织呈随机位向,而快淬条件下晶粒细化组织呈集中位向,但均无退火孪晶;在大过冷度下,晶粒细化组织呈随机位向,大量退火孪晶出现,再结晶和晶粒长大发生。分析表明：在小过冷度和大过冷度下的晶粒细化组织的微观织构形成过程中,对流和再结晶起重要作用。     

过冷条件下 Cu-34.15%Pb偏晶合金凝固规律

采用熔融玻璃净化和循环过热相结合获得熔体深过冷的方法,使Cu-34.15％Pb（质量分数）偏晶合金获得了最大204K的大过冷度。研究了Cu-Pb偏晶合金凝固组织随过冷度的演化规律,探讨了深过冷下合金的凝固机制,发现合金在小过冷度（〈147K）情况下只有一次再辉,而在大过冷度下（≥147K）有两次再辉现象。研究表明：合金在小过冷度下a（Cu）相和厶液相基本同时形核,而在大过冷度下则是富Pb的厶液相先形核,随后在更大的过冷度下a（Cu）相形核并开始凝固。不同过冷度下合金的凝固组织均由a（Cu）相和Ph相组成。随过冷度增大,a（Cu）枝晶细化,Pb相尺寸变小。在97～161K过冷度区间内,试样中有热裂出现。在174～204K的过冷度区间内,组织出现明显分层。     

Ni-5Pt 合金在冷轧过程中的结构演变及力学性能

镍铂合金溅射靶材在半导体工业中用于制备镍铂硅化合物,实现接触和互连的功能。Ni-5Pt合金在冷轧过程中的结构演变及力学性能进行了研究。结果表明,Ni-5Pt 合金在冷轧过程中其微观演变为从位错缠结到位错墙,再到含位错墙和小角晶界的拉长亚晶粒,最后形成了具有明锐晶界的拉长晶粒。晶粒细化主要是受位错的聚集、湮灭和重排所导致。Ni-5Pt 的显微硬度随着轧制变形量的增加而增加,与强度的变化一致。Ni-5Pt 强度的增加可主要归因于冷轧诱导的位错密度增加和晶粒细化效应。     

不同应变速率下TA15钛合金β形变过程中动态再结晶行为

研究TA15钛合金在1050℃时,不同应变速率下变形过程中动态再结晶组织演变,讨论动态再结晶动力学、形核率和晶粒尺寸的演变规律。结果表明,随高低应变速率不同,存在两种类型的动态再结晶现象:连续动态再结晶和不连续动态再结晶。动力学分析应变速率为0.01,0.1,1s-1时,对应的动态再结晶稳态应变分别为1.26,1.57,2.93,说明增大应变速率则相应地提高稳态应变,在高应变速率条件下,往往难于达到稳态阶段。高应变速率下的形核率明显高于低应变速率下的形核率,且低应变速率下,较小幅度的增大应变速率就能使晶粒尺寸较大幅度下降;而在较高应变速率下,晶粒尺寸变化随应变速率改变较小。采用高应变速率及大应变下发生的连续动态再结晶可实现组织明显细化。     

Flow stress and microstructural evolution in as rolled AZ91 alloy during hot deformation

1　INTRODUCTIONMgalloysarethelightestconstructionmaterialsformanyengineeringcomponentsduetotheirlowdensity ,higherductilityandsuitablestrength[13] .However ,Mgalloyshavepoorformabilityandlimit edductilityatroomtemperaturebecauseofitsHCPstructure[4 ] .Therefore ,itisrequiredforMgalloystobedeformedatwarmtemperature(>4 98K ) [5] ,es peciallyatelevatedtemperature ,whenprismaticslipisactivatedsothattheformalityofMgalloyscanbeimprovedintermsofhighductilityandmakesiteasytosimplifythedesignandm…     

Influence of Alloying Element Addition on Cu–Al–Ni High-Temperature Shape Memory Alloy without Second Phase Formation

In this study,the effects of rare earth Gd and Fe elements on the microstructure,the mechanical properties and the shape memory effect of Cu–11.9Al–3.8Ni high-temperature shape memory alloy were investigated by optical microscopy,scanning electron microscopy,X-ray diffraction and compression test.The microstructure observation results showed that both Cu–11.9Al–3.8Ni–0.2Gd and Cu–11.9Al–3.8Ni–2.0Fe–0.2Gd alloys displayed the fine grain and singlephase b01martensite,and their grain size was about several hundred microns,one order of the magnitude smaller than that of Cu–11.9Al–3.8Ni alloy.The compression test results proved that the mechanical properties of Cu–11.9Al–3.8Ni alloy were dramatically improved by alloying element additions due to grain refinement and solid solution strengthening,and the compressive fracture strains of Cu–11.9Al–3.8Ni–0.2Gd and Cu–11.9Al–3.8Ni–2.0Fe–0.2Gd were 12.0%and 17.8%,respectively.When the pre-strain was 10%,the reversible strains of 5.4%and 5.9%were obtained for Cu–11.9Al–3.8Ni–0.2Gd and Cu–11.9Al–3.8Ni–2.0Fe–0.2Gd alloys after being heated to 500°C for 1 min,and the obvious two-way shape memory effect was also observed.     

Optimization of deformation parameters of dynamic recrystallization for 7055 aluminum alloy by cellular automaton

In order to simulate the microstructure evolution during hot compressive deformation, models of dynamic recrystallization (DRX) by cellular automaton (CA) method for 7055 aluminum alloy were established. The hot compression tests were conducted to obtain material constants, and models of dislocation density, nucleation rate and recrystallized grain growth were fitted by least square method. The effects of strain, strain rate, deformation temperature and initial grain size on microstructure variation were studied. The results show that the DRX plays a vital role in grain refinement in hot deformation. Large strain, high temperature and small strain rate are beneficial to grain refinement. The stable size of recrystallized grain is not concerned with initial grain size, but depends on strain rate and temperature. Kinetic characteristic of DRX process was analyzed. By comparison of simulated and experimental flow stress–strain curves and metallographs, it is found that the established CA models can accurately predict the microstructure evolution of 7055 aluminum alloy during hot compressive deformation.     

微量铬强化B10合金形变热处理后的组织及性能

利用真空感应熔炼-铸造工艺制备了微量铬强化的B10合金(即Cu-10Ni-0.3Cr(mass%)合金),并对铸态合金进行固溶、冷变形及退火处理,采用光学显微镜、拉伸测试和四线制测量法等研究了不同处理状态下Cu-10Ni-0.3Cr合金的显微组织、力学性能和电导率。结果表明,铸态Cu-10Ni-0.3Cr合金晶粒为等轴状,晶粒中均匀分布着黑色颗粒状析出相;再结晶退火后合金的组织均匀细小,晶粒内有明显的退火孪晶。铸态合金的导电性最好,电导率为17.15%IACS,900℃固溶2 h后合金的导电性最差,电导率为12.30%IACS。冷轧态(50%变形量)合金的强度、硬度最高,分别为340 MPa、112 HB,延塑性最差,伸长率只有8%;再结晶退火态合金综合力学性能最好;随着退火温度升高,冷轧态合金形变组织逐渐消失,且退火温度愈高,形变组织消失得愈明显,同时晶粒在退火过程中发生长大,最终导致合金强度、硬度降低,塑性增加。     

Grain Refinement,Microstructure and Mechanical Properties Homogeneity of Mg-Gd-Y-Nd-Zr Alloy During Multidirectional Forging

Multidirectional forging (MDF) of Mg-Gd-Y-Nd-Zr alloy was performed under decreasing temperature condition. The grain refinement, microstructure and mechanical properties homogeneity of Mg-Gd-Y-Nd-Zr alloy during MDF process were investigated. The results show that the grain refinement mechanism of Mg-Gd-Y-Nd-Zr alloy during MDF process was dynamic recrystallization. The dynamic precipitations were observed after MDF process, which were mainly located at the grain boundaries and had a significant influence on the grain refinement, and the amount of dynamic precipitations increased as the MDF passes increase. The microstructure of the billet was not homogeneous due to the deformation and temperature inhomogeneity during MDF process. Optimization MDF process has been proposed, which benefited the microstructure homogeneity and reduced the amount of the dynamic precipitations. Based on the optimization MDF process, the elongation to fracture significantly increased.     

退火温度对Ti-Ni-Cr低温超弹性合金组织和拉伸性能的影响

用光学显微镜和拉伸试验研究了退火温度(Ta)对Ti-50.8Ni-0.3Cr合金显微组织和拉伸行为的影响。结果表明,合金原始态为拉拔纤维组织,退火时发生回复与再结晶。Ta=350～500℃时,为回复阶段,组织呈纤维状。Ta=550～590℃时,为再结晶阶段,纤维组织逐渐变成无畸变等轴晶粒,再结晶温度在570℃左右。Ta=600～800℃时,为晶粒长大阶段,显微组织呈粗大不均匀等轴晶。Ta对合金在低温(8℃)下的拉伸行为有显著影响,随Ta升高,应力诱发马氏体相变临界应力先降低后升高;350～500℃退火态合金的加工硬化能力和抗拉强度大于550～700℃退火态合金,而后者的延伸率则显著大于前者。当Ta大于650℃后合金的延伸率因晶粒粗化而减小。     

热挤压态FGH95合金的动态再结晶机制研究

针对热挤压态FGH95合金进行变形温度为1050~1120 ℃、变形量为50%和70%、应变速率为10?4~1 s?1的热压缩试验,研究该合金动态再结晶（DRX）的组织演变和形核机制。结果表明:提高变形温度和降低应变速率可以促进小角度晶界向大角度晶界迁移,有利于动态再结晶晶粒的长大;变形温度和变形量对热挤压态FGH95合金的动态再结晶机理的影响不明显,而应变速率对动态再结晶机制影响较大;随着应变速率的增加,热挤压态FGH95合金由不连续动态再结晶机制逐渐转变为连续动态再结晶机制;热挤压态FGH95合金的动态再结晶以不连续动态再结晶形核机制为主,以连续动态再结晶形核机制为辅;在1050 ℃、1 s?1变形条件下,热挤压态FGH95合金发生连续动态再结晶形核。