690合金热变形行为特点研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行了690合金等温恒应变速率热压缩实验,研究不同热变形条件下的流变行为和显微组织演变规律,并研究了原始晶粒尺寸对流变行为的影响。通过试验获得的峰值应力数据,建立了690合金高温热变形的本构方程。结果表明,减小原始晶粒尺寸可降低690合金在热变形过程中的变形抗力,增加动态再结晶体积分数,而原始晶粒尺寸对动态再结晶晶粒尺寸的影响则非常小。在较低温度区间,动态再结晶晶粒优先以原始晶界处产生的大量亚晶作为基础,通过亚晶界迁移形成再结晶核心;在较高热变形温度区间,再结晶晶粒主要以大角度晶界迁移的方式长大成粗晶粒。     

690合金高温变形行为与动态再结晶模型

利用物理模拟实验方法对690合金进行恒温恒速压缩实验,变形温度范围为1050～1250℃,应变速率分别为0.1,1、5,10s-1,获得了合金的流变应力数据,并对合金变形后的组织特征进行了分析。建立了690合金高温热变形的本构方程和动态再结晶模型。结果表明:690合金高温变形时的流变行为可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数来描述,所建立流变应力本构模型的预测值与实验值吻合较好,建立了690合金的动态再结晶模型,为热挤压过程中的组织控制提供理论依据。     

新型Mg-Sn-Y-Zr镁合金热压缩行为的研究

利用Gleeble-1500D热模拟机在250~450℃、应变速率0.002~2 s~(-1)、变形量为50%的条件下对Mg-5.1Sn-1.5Y-0.4Zr合金进行高温压缩模拟试验。根据应力-应变曲线分析了该合金流变应力变化特点,建立了流变应力本构方程和动态再结晶晶粒尺寸模型。结果表明:该合金在高温压缩变形时,随应变速率的增大和变形温度的降低,峰值应力不断增大而动态再结晶晶粒尺寸不断减小。     

Mg-3Sn-1Mn-1La镁合金热压缩组织演变与应变修正本构方程

通过对铸态Mg-3Sn-1Mn-1La合金在变形温度为200~450℃、应变速率为0.001~1.0s^-1条件下进行热压缩实验,研究了其热变形行为和微观组织变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的升高,流变应力明显增大而再结晶晶粒尺寸减小。在变形温度较低的条件下,连续动态再结晶是主要的再结晶机制。然而,当变形温度升高时,非连续动态再结晶机制占主导。分析和修正了摩擦和变形热对流变应力的影响。结果表明,与摩擦相比变形热对流变应力的影响更加明显,且随着应变速率的增加和变形温度的降低,变形热对流变应力的影响更加明显。在实验数据的基础上建立了应变修正的本构方程。通过对实验值与预测值的对比发现,所建立的本构方程能够准确地描述实验合金的热变形行为。     

Mg-3Sn-1Mn-1La镁合金热压缩组织演变与应变修正本构方程（英文）

通过对铸态Mg-3Sn-1Mn-1La合金在变形温度为200~450℃、应变速率为0.001~1.0s~(-1)条件下进行热压缩实验,研究了其热变形行为和微观组织变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的升高,流变应力明显增大而再结晶晶粒尺寸减小。在变形温度较低的条件下,连续动态再结晶是主要的再结晶机制。然而,当变形温度升高时,非连续动态再结晶机制占主导。分析和修正了摩擦和变形热对流变应力的影响。结果表明,与摩擦相比变形热对流变应力的影响更加明显,且随着应变速率的增加和变形温度的降低,变形热对流变应力的影响更加明显。在实验数据的基础上建立了应变修正的本构方程。通过对实验值与预测值的对比发现,所建立的本构方程能够准确地描述实验合金的热变形行为。     

Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金热压缩行为及晶粒尺寸的研究

采用Gleeble-3500热压缩实验机对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在温度360～480℃、应变速率0.001～1 s-1、最大变形程度为60%的条件下进行高温压缩实验研究。分析了应变速率和变形温度对该合金在高温变形时流变应力的影响,引入温度补偿应变速率因子Z构建合金高温流变应力的本构方程;研究了合金在不同压缩条件下的组织变化及动态再结晶晶粒尺寸,为后续有限元组织模拟提供了实验依据。结果表明:该合金的真应力-真应变曲线具有动态再结晶曲线的特征。动态再结晶的再结晶晶粒尺寸随温度的降低、应变速率的增大而减小;而且峰值应力也随再结晶晶粒尺寸的减小而增大。     

Al-Cu-Mg-Ag合金热压缩变形的流变应力行为和显微组织

采用热模拟实验对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金进行热压缩实验,研究合金在热压缩变形中的流变应力行为和变形组织.结果表明:Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金在热压缩变形中的流变应力随着温度的升高而减小,随着应变速率的增大而增大;该合金的热压缩变形流变应力行为可用双曲正弦形式的本构方程来描述,其变形激活能为196.27 kJ/mol;在变形温度较高或应变速率较低的合金中发生部分再结晶,并且在合金组织中存在大量的位错和亚晶;随着温度的升高和应变速率的降低,合金中拉长的晶粒发生粗化,亚晶尺寸增大,位错密度减小,合金的主要软化机制逐步由动态回复转变为动态再结晶.     

环轧态Ti40钛合金热变形组织演变及本构关系研究

针对环轧态Ti40钛合金,进行等温恒应变速率高温压缩变形实验,研究合金在应变速率0. 001～1 s~(-1),温度950～1100℃范围变形过程中流变应力和微观组织演变行为,并通过流变应力曲线拟合计算建立合金该变形条件下的流变应力本构方程。实验结果表明:流变应力随着应变量的增加急速升高而后突降,同时流变应力随着应变速率增大而增大,这与位错密度增殖和运动密切相关;当合金变形温度一定时,随着应变速率变小,内部组织发生动态再结晶,平均晶粒尺寸得到细化;但当应变速率一定时,合金在较低应变速率(0. 001 s~(-1))变形时,需适当控制变形温度,才能得到晶粒更细小的均匀组织。     

AM80-xSr-yCa镁合金高温压缩变形行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机对一种新型AM80-xSr-yCa镁合金进行高温压缩变形实验,研究其在温度300℃~450℃、应变速率0.01s-1~10s-1条件下的流变行为。高应变速率下,试样的变形热带来的温升不可忽略,对真应力-真应变的测量值进行相应修正后,求得了本构方程中的系列常量。结果表明,应变速率和变形温度的变化,强烈影响着合金流变应力的大小,流变应力值随变形温度的降低和应变速率的提高而增大;金相组织观察表明,动态再结晶是该实验条件下晶粒细化和材料软化的主要机制,再结晶的程度主要受变形参数影响。变形温度越高,变形量越大,动态再结晶进行的越充分;应变速率越大,再结晶平均晶粒尺寸就越小。     

N08811耐热合金的热变形行为与本构模型

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了N08811耐热合金在变形温度为900～1150℃、变形速率为0.1～5 s^-1条件下的高温变形行为。结果表明，N08811合金的流变应力随着应变速率的增大及变形温度的下降而增加，是一种正应变速率敏感材料。通过对显微组织的研究，发现当应变速率为1 s^-1时，N08811合金优先在变形晶粒的晶界处发生动态再结晶，再结晶晶粒数目及尺寸均随变形温度的升高而增加，至变形温度为1150℃时已发生完全再结晶。当变形温度一定时，高应变速率会降低N08811合金的再结晶温度，增加晶粒尺寸。依据真应力-真应变曲线，采用双曲正弦本构模型建立了N08811合金的流变应力本构方程，得到其热变形激活能为509.998 kJ·mol^-1。     

High temperature deformation behavior of spray-formed and subsequently extruded Al-25Si based alloy

The high temperature deformation behavior of spray-formed and subsequently extruded Al-25Si based alloy containing fine Si and ultra-fine intermetallic phases was examined by compressive tests at temperatures between 523 and 743 K and strain rates between 1.0 × 10^-3 and 1.0 × 10⁰/s. The true stress-true strain curves obtained from the compressive tests revealed a peak stress at the initial stage of deformation. The peak stress decreased with increasing temperature or decreasing strain rate. A close relationship was observed between the peak stress and the constitutive equation for high temperature deformation. In the deformed specimens, fine equiaxed grains were observed with a mean grain size of 330~590 nm, which was much finer than that measured prior to deformation (1.4 μm). A dislocation structure within the grains was also observed in the deformed specimens, indicating the occurrence of dynamic recrystallization during high temperature deformation of the present alloy. The occurrence of dynamic recrystallization was also supported by the existence of a peak stress in the flow curve.     

高应变速率对690合金热变形及可挤性的影响

利用Gleelbe热模拟实验以及有限元分析了高应变速率对690合金热变形行为以及挤压可行性的影响,并根据实验和有限元结果进行挤压。结果表明：690合金的流变应力对应变速率均较敏感;大于10 s_-1 的高应变速率下,变形温升显著上升;再结晶晶粒尺寸在低应变速率下,随应变速率的升高而降低,高应变速率则随应变速率的增加而增大;挤压时,最大挤压力随着应变速率的上升先降低再升高;根据实验以及有限元计算结果,成功挤出了合格的690管材。     

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…     

IN690合金在热压缩过程中的再结晶行为

采用热挤压工艺制备了新型高温IN690合金。采用Gleeble-3500热模拟试验机对IN690合金进行了等轴压缩试验,研究了不同温度、应变速率和变形量对IN690合金动态再结晶(DRX)的影响。采用金相显微镜和电子背散射衍射(EBSD)对IN690合金热变形前后的金相组织、晶粒取向、晶界分布和晶粒取向差进行了系统分析。试验得到的真应力-真应变曲线表明,随着温度的降低或应变速率的增加,IN690合金的流动应力增大。IN690合金变形过程中的软化机制主要是动态回复(DRV)和DRX;随着真应变的增加或应变速率的降低,大角度晶界所占比例增加,这是由于在大的真应变或低应变速率下的DRX形核所致。     

Effect of thermomechanical parameters on dynamically recrystallized grain size of AZ91 magnesium alloy

Dynamic recrystallization of the AZ91 alloy was studied by conducting hot compression tests at temperature range of 325-400 °C and strain rate of 0.001-1 s⁻¹. The influence of the hot deformation variables on flow stress as well as recrystallized grain size was investigated. The results showed that by decreasing temperature and increasing strain rate, flow stress increases while dynamically recrystallized grain size decreases. A power-law relation developed between the characteristic peak strain and Zener-Hollomon parameter and the exponent was determined as 0.17. Besides, the linear regression between the Zener-Hollomon parameter and dynamically recrystallized grain size developed another power law equation, with a stress exponent equivalent to −0.13.     

稀土Y对铸态ZK30镁合金高温塑性流变行为的影响

为了研究稀土钇(Y)对铸态ZK30镁合金高温塑性变形行为的影响,在变形温度为573~723 K、应变速率为0.001~1 s-1条件下,通过Gleeble热力模拟试验机对其进行了一系列恒温压缩实验,结合组织观察,研究了添加Y质量分数1.5%对合金组织结构、流变行为、本构参数及高温塑性变形行为的影响。研究显示,Y细化了铸态合金晶粒,三角晶界处共晶产物明显增多、并演变为清晰的块状、网状结构;Y未对合金流变应力曲线的特征产生显著影响,但引起流变应力水平、峰值应力普遍增大。根据双曲正弦函数,线性拟合确定了Y添加前后合金的本构参数,建立了定量描述流变应力同变形温度和应变速率之间关系的本构方程,其中Y使应力指数(n=5.778)、表观变形激活能(Q=181.082k J·mol-1)的平均值增幅超过14.2%和21.6%,表明Y导致合金塑性变形抗力增大。另外,高温压缩后的组织显示,Y有利于促使合金发生动态再结晶,晶界处再结晶晶粒增多、晶粒更细小,表明含稀土Y第二相影响了晶界界面迁移。     

半固态7050铝合金热压缩变形行为

在Gleeble-3500热模拟机上对半固态7050铝合金进行了高温热压缩试验,研究了该合金在变形温度为420～465℃、应变速率为0.001～0.100s-1条件下的流变应力行为以及变形过程中的显微组织。结果表明,流变应力在变形初期随着应变的增大迅速增大,出现峰值应力后逐渐平稳,流变应力随着应变速率的增大而增大,随着变形温度的升高而下降;流变应力可以用双曲线正弦形式的关系来描述,通过线性拟合计算出该材料的形变激活能等参数,获得流变应力的本构方程。随着变形温度升高和应变速率降低,合金中拉长的晶粒变大,合金热压缩变形的主要软化机制为动态再结晶。