硼化物原位自生增强TiAl基复合材料的组织演化、热变形行为及加工工艺设计（英文）

硼元素添加造成的相转变和硼化物析出等因素会对原位TiAl基复合材料显微组织演化及热变形行为产生影响。利用等温压缩实验、扫描电子显微技术以及透射电子显微技术等研究材料的动态再结晶和动态回复机制,并计算出其表现变形激活能为691.506 k J/mol。在1100～1200℃温度区间,再结晶γ和α晶粒的形核长大分别主导α₂→α相转变温度上、下的热变形行为。α相的动态回复主导材料在1250℃低应变速率下的热变形行为;同时,硼元素会提高α相含量,降低γ→α和α₂→α相转变温度,进而促进加载过程中回复α相晶粒的形核长大。根据新建的本构模型,对TiAl基复合材料的变形机制和加工工艺进行详细阐述.     

初始晶粒尺寸对高温交叉轧制镁合金板材组织和力学性能的影响

目的 揭示晶粒尺寸对多道次高温交叉轧制AZ31镁合金板材组织和力学性能的影响规律及机制.方法 通过对不同初始晶粒尺寸的镁合金板材进行高温交叉轧制变形及热处理,获得不同状态的镁合金板材,采用金相显微分析、X射线衍射(XRD)分析及室温拉伸实验等手段研究镁合金板材的晶粒组织(形态、尺寸、取向)及力学性能.结果 经过多道次交叉轧制后,不同初始晶粒尺寸的板材均发生了孪生现象,但粗晶板材的晶粒尺寸仍明显大于细晶板材.退火处理后,细晶退火态板材组织均匀性较好,而粗晶退火态板材的组织虽有细化,但并不均匀.随着交叉轧制次数的增加,两种板材内非基面取向晶粒都有所增加.退火后粗晶板材中非基面取向晶粒更多.结论 晶粒细化和晶粒取向强化导致退火后的交叉轧制细晶镁合金板材具有更高的强度.粗晶板材伸长率较高主要与其具有更多的非基面取向晶粒有关.     

基于元胞自动机的金属静态再结晶行为研究进展

静态再结晶是材料变形后通过热处理来改变组织状态的重要现象.本文重点综述总结了金属静态再结晶行为的数值模拟研究,首先简要介绍了计算材料科学中常用的元胞自动机(Cellular automata,CA)模拟方法,然后分别对元胞自动机模拟的动力学模型和物理模型发展进行详细综述,并分析总结了近年来元胞自动机在金属及其合金静态再结晶行为研究中的应用现状.最后,就金属静态再结晶行为的元胞自动机模拟研究提出相关建议.     

循环道次对高温叠轧AZ31镁合金板材组织与性能的影响

目的通过高温累积叠轧工艺制备出高强度的镁合金,并研究该过程中循环道次对AZ31镁合金板材的微观组织与性能的具体影响。方法对累积叠轧1～5次板材进行微观组织观察,并进行显微硬度的测试,得到不同板材的硬度值,通过X射线衍射分析得到不同板材的取向结果,最终进行力学性能实验,并对比分析。结果随着循环道次的增加,板材抗拉强度有明显改变。从260 MPa先增加至310 MPa,最后稳定在350 MPa左右;非基面织构比重增加;断裂伸长率先降低后升高并稳定在10%左右。结论累积叠轧工艺使得AZ31镁合金板材产生了加工硬化,并显著细化了晶粒。循环道次的增加、孪晶产生和晶界数量显著增多导致强度进一步提高。     

退火工艺对高温叠轧AZ31镁合金板材组织与性能的影响

将高温叠轧变形和退火再结晶相结合,尝试共同调控AZ31镁合金板材的组织与织构。在300℃下对高温叠轧AZ31镁合金板材进行不同时间的退火处理,并研究了退火对高温叠轧板材组织、晶粒取向和力学性能的影响。结果表明:随退火时间的增加,界面结合质量逐渐提高,当退火时间为30 min时,部分区域出现冶金现象;显微硬度随退火时间的增加而降低;延长退火时间,高温叠轧板材非基面取向晶粒比重显著增加,同时,高温叠轧历史累积应变量、后续退火两者共同作用促使AZ31镁合金板材基面织构显著弱化。     

注射速度对粉末注射成形Fe-4Ni合金组织性能影响

利用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等研究了注射速度和热处理对Fe-4Ni合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,当注射速度为40 mm/s时,合金力学性能和致密度较好,屈服强度为785.8 MPa、抗拉强度为1 029.6 MPa、致密度为96.02%。同时,经热处理后合金硬度(HRC)和抗拉强度显著提升,分别为42和1 206.4 MPa。此外,缺陷会造成合金内部形成河流状组织,导致材料发生局部区域脆性断裂。     

累积叠轧焊温度对AZ31镁合金板材组织与性能的影响

目的研究叠轧温度对AZ31镁合金板材组织与性能的影响。方法在450℃和550℃下,对AZ31镁合金板材进行2道次叠轧,研究不同温度下板材界面裂纹的金相组织、RD-ND面晶体取向、力学性能以及断面形貌的异同。结果 450℃累积叠轧制备的ARB2镁合金板材室温断裂伸长率为2.3%,550℃累积叠轧制备的ARB2镁合金板材室温断裂伸长率为8%;450℃叠轧板材中动态再结晶晶粒大多数尺寸约为1～3μm左右,550℃叠轧板材中动态再结晶晶粒大多数尺寸约为600 nm～2μm。结论通过提高温度,可改善界面结合性能,促进基面晶粒往非基面取向偏转,提升了叠轧板材的力学性能,使叠轧板材由较低温度下的脆性断裂向韧性断裂转变。     

芯棒根数对Mg MB26/Al 7075双金属包覆挤压棒材组织及性能的影响

利用包覆挤压方法成功制备了不同芯棒根数(一根、三根、五根)的Mg MB26/Al 7075双金属复合棒材。重点研究了不同芯部根数对Mg/Al双金属复合材料的微观组织及界面质量的影响,同时对不同芯棒根数Mg/Al复合材料的力学性能进行了分析对比。结果表明,采用320℃挤压温度、25的挤压比制备的不同芯棒根数Mg/Al复合棒材,五芯芯部、边部晶粒细化及均匀化程度较三芯效果更佳,即多芯结构界面表面积这一因素对晶粒细化及均匀度的影响较完全轴对称这一力学因素影响更加明显。随着蕊棒数目的增加,界面层厚度略有减小且近镁层厚度减小较为明显;屈服强度变化差距不大、有轻微的增大趋势。     

Mg-8.5Gd-4.5Y-0.8Zn-0.4Zr稀土镁合金室温包套压缩变形行为及变形机制

在室温条件下对固溶处理的热挤压态Mg-8.5Gd-4.5Y-0.8Zn-0.4Zr稀土镁合金分别进行单轴压缩与包套压缩实验，采用光学显微(OM)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微(TEM)等研究了该合金在变形后的微观组织。合金在单轴压缩条件下的最大变形量为18%，而在包套压缩条件下的最大变形量高达32%。结果表明：该合金在两种变形条件下的微观组织演化规律类似，即均会因协调塑性变形的需要而产生■拉伸孪晶和■拉伸孪晶，且前者的数量多于后者。同时，在变形过程中晶粒c轴向压缩方向的聚集程度逐渐增大。在18%变形量条件下，包套压缩试样的位错密度(0.2728 nm^-2)明显高于单轴压缩试样的位错密度(0.1796 nm^-2)；在18%变形量条件下的单轴压缩试样中，主要激活的位错类型为〈a〉位错，而〈c+a〉位错数量较少；而在包套压缩试样中，〈c+a〉位错被大量激活来承载塑性应变，进而导致Mg-8.5Gd-4.5Y-0.8Zn-0.4Zr稀土镁合金的室温塑性显著提升。     

AlLi相对Mg-Li合金热压缩变形行为和动态再结晶的影响（英文）

采用等温热压缩实验研究含有AlLi相的Mg-5Li-3Al-2Zn(LAZ532)合金的热变形行为；变形温度和应变速率范围分别为473～623 K和0.001～1 s^-1。LAZ532合金热变形过程中AlLi相能够阻碍位错运动，从而显著提高合金的峰值应力值。为精确预测LAZ532合金的热变形行为，构建相应的应变补偿Arrhenius本构模型，预测结果与实验结果吻合良好。基于Murty准则，建立相应的热加工图，合理的加工区域在538～623 K和0.001～0.01 s^-1范围内。在高应变速率变形条件下，AlLi相不利于LAZ532合金在热压缩过程中的流动稳定性和动态再结晶。此外，变形温度会改变LAZ532合金的动态再结晶形核机制。