等通道转角挤压制备超细晶材料的研究与发展

等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)是大塑性变形制备超细晶材料的方法之一,具有大晶粒尺寸的材料可以在室温下挤压达到超细晶尺度。从ECAP模具参数、工艺条件影响因素、模具及制备方法改进、细化机理、制备的超细晶材料组织稳定性及性能方面进行总结,并结合部分研究结果可知,ECAP模具正在不断被优化和改进,复合挤压技术不断出现,目前已实现超细晶材料的连续ECAP挤压制备技术。等通道转角挤压的晶粒细化主要是由于剪切力的作用和第二相粒子的作用,ECAP晶粒细化机理及组合工艺的研究是目前研究的热点。超细晶材料在不同领域的应用对其性能提出的更高要求,对其大塑性变形制备技术本身也是挑战。     

大塑性变形制备超细晶/纳米晶Al-Mg铝合金的研究进展

近年来,大塑性变形(SPD)制备具有先进结构和功能的超细晶和纳米晶Al-Mg铝合金的研究取得了很大进展。SPD后,合金的晶粒显著细化、位错密度提高及有非平衡晶界和晶界偏析形成,这些微观结构导致合金的强度、硬度大幅提高。然而,SPD合金的塑性普遍较低。综述了SPD制备的Al-Mg铝合金在结构和性能方面的一些最新研究成果。     

细晶氧化铝陶瓷的烧结和力学性能研究

以30 nm、150 nm、1μm的Al2O3粉为原材料,用两步法和常规烧结法得到了一系列晶粒尺寸不同的致密的氧化铝陶瓷,并对不同晶粒尺寸的Al2O3陶瓷的微观结构、密度和抗弯强度等方面进行研究.结果表明:用两步法烧结得到的Al2O3陶瓷的晶粒尺寸小于用常规烧结法得到的,而且,随着晶粒尺寸减小,晶粒形状由板状变成了球形,抗弯强度逐渐增加.     

钢铁材料晶粒细化的研究进展

回顾了近年来在钢铁材料晶粒细化方面取得的一些研究成果,阐述了几种常用的晶粒细化方法(微合金化、形变诱导相变、形变热处理、等径转角挤压等)的理论依据、适用条件以及存在的问题,为以后材料科学工作者研究钢铁材料晶粒细化以及实际工程应用提供参考.     

钢铁晶粒超细化方法及其研究进展

综述了目前钢铁材料的各种晶粒细化方法、原理及其研究动态,展望了钢铁材料晶粒细化技术的研究前景,以期对新一代钢铁材料的研究和开发提供理论指导。分析认为今后钢铁晶粒超细化技术的研究方向主要有2个方面:一是继续深入讨论和探索晶粒超细化机理以及超细晶粒材料结构与性能的关系;二是开发适宜于工业化生产的钢铁晶粒超细化技术。     

块体纳米结构金属制备新工艺

介绍了反复折皱-压直法（repetitive corrugation and straightening,RCS)制备块体纳米结构金属的新工艺，包括反复折皱压直法的工艺原理，微观结构特征和组织演化规律，晶粒细化机理等，并对其应用前景进行了展望。     

大塑性变形制备超细晶储氢材料的研究进展

分别从机械合金化、等径角挤压、累积叠轧、往复挤压和高压扭转等制备技术出发介绍了大塑性变形制备超细晶储氢材料的研究进展,认为块体机械合金化技术在制备储氢材料方面比传统球磨技术更具优势,提出弄清纳米材料的储氢机理是大幅度提高吸放氢性能的关键,开发储氢性能优异材料的同时要兼顾其力学性能.     

激光熔覆金属陶瓷细晶复合涂层晶粒细化行为研究

选用合适的激光工艺参数,利用激光熔覆工艺在中碳钢表面制备了原位自生TiB2/Fe金属陶瓷细晶复合材料涂层,涂层中还含有少量的Fe2B,TiB等硬质相,涂层组织较基体显著细化.研究表明,晶粒细化行为与激光熔覆非平衡快速凝固过程以及原位自生细小硬质颗粒增加非均质形核密切相关.此外,粘结金属基体中强烈的位错运动细化亚结构也促进了晶粒细化.细晶组织对涂层性能的改善非常有利.     

电沉积纳米晶材料的研究进展

本文介绍了电沉积法制备纳米晶材料的原理、方法与特点 ,综述了电沉积纳米晶材料的研究现状 ,讨论了电沉积纳米晶材料的应用与发展前景。     

电磁搅拌作用下CoCrMo合金熔模铸件凝固细晶研究

目的 研究电磁搅拌对CoCrMo合金熔模铸件晶粒尺寸的影响,解决熔模铸造CoCrMo合金铸件晶粒粗大的问题。方法 将CoCrMo合金熔化后,在其凝固过程中分别施加不同工艺参数的电磁搅拌,并对其凝固后的组织进行表征分析。同时,采用有限元法对电磁搅拌在金属熔体中的电磁场和流场进行数值模拟。结果 在不同的电磁搅拌参数下,CoCrMo合金铸件凝固组织出现了不同程度的细晶效果,浇道处的细晶效果优于铸件试棒处的。铸件试棒处的晶粒尺寸最小能控制在1 mm以下,等轴晶率最高能提升至31%。数值模拟结果表明,在电磁搅拌过程中,铸件试棒的磁场、电流和洛伦兹力都呈周期性变化,铸件试棒内部的流速随搅拌时间的延长而增大,最后趋于稳定。结论 电磁搅拌对CoCrMo合金的凝固组织产生了明显的细化效果,促进了柱状晶向等轴晶转变。电磁搅拌的时间越长,铸件凝固组织的细化效果越好,铸件厚大部位的细晶效果越显著。结合实验结果和数值模拟结果发现,在电磁搅拌过程中,熔体流动引发枝晶断裂是晶粒细化的主要原因,而电磁场促进异质形核为次要原因。     

强变形制备超细晶金属材料的方法

强变形是细化晶粒的有效方法,甚至可以制备纳米材料,最近十几年来大量的强变形方法涌现出来,研究也越来越多.介绍了等通道角挤压、高压扭转、连续限制带材角轧挤、循环挤压、限制斜槽压缩、反复弯曲校平、累积叠轧焊等方法,回顾了各种方法可以得到的最大应变量、细化晶粒效果及应变量计算公式.阐述了强变形及剪切变形细化晶粒的机制.     

制备块体纳米/超细晶材料的大塑性变形技术

综述了采用SPD技术制备块体超细晶(UFG)和纳米晶(NC)材料的几种新方法，如等通道角挤压、高压扭转、多向锻造、多向压缩、板条马氏体冷轧法、累积轧焊法、冷拔、反复弯曲平直法等，分析了采用这些工艺制备的块体纳米材料所共有的微观组织特点。着重阐述了SPD技术的研究进展。     

镁合金晶粒细化的研究进展

综述了变质剂处理法、熔体搅拌法、快速凝固、过热处理等液态工艺和热挤压、等通道角挤压、大比率挤压等固态成型工艺对镁合金晶粒细化的研究进展,系统地讨论了细化剂细化机理、工艺的研究现状和存在的问题,为镁合金晶粒细化的发展和研究提供一些思路和参考。     

限制性模压强塑性变形对7075铝合金厚板晶粒细化效果研究

目的 研究热轧态7075铝合金厚板经限制模压变形后微观组织演变情况。方法 利用ABAQUS有限元软件对限制模压变形压弯过程进行模拟仿真,得到限制模压压弯试样等效应变分布情况,对160 mm×160 mm×15 mm的7075铝合金试样分别开展限制与非限制性模压变形物理实验。结果 380℃时非限制性模压变形试样变形至4道次发生明显开裂,限制模压变形试样变形至5道次未出现裂纹。结论 2种变形方式均可实现组织晶粒细化,与非限制性模压变形试样相比,限制模压变形试样组织晶粒细化效果更显著,且组织中不同角度晶界分布更均匀,晶体取向更集中。     

纯锡晶粒细化效果及机理研究

通过光学金相组织观察、SEM和EDS、EPMA分析、硬度测试,研究了不同含量的TiC和TiB2对纯锡微观组织和性能的影响,并初步探讨了细化机理,为细化剂的制备和细化工艺提供了理论依据。结果表明,加入不同含量的TiC和TiB2对纯锡有不同程度的细化效果,并且随着细化剂加入量的增加,细化效果不断增强。当TiC的加入量为0.8%时,纯锡的晶粒尺寸由135μm减小到43μm;当TiB2的加入量为0.6%时,纯锡的晶粒尺寸减小到57μm。纯锡的硬度也随着晶粒尺寸的减小呈增大趋势。     

Mg-Al基镁合金晶粒细化的研究进展

综述了添加含碳变质剂,含钛、硼细化剂,碱金属,碳族元素,氮族元素,稀土元素和准晶合金对Mg-Al基镁合金晶粒细化的研究进展,系统讨论了各种细化剂对Mg-Al基镁合金的晶粒细化效果,以及对各种细化剂细化机理的研究,旨在为镁合金晶粒细化研究提供一个参考.     

往复挤压工艺制备超细晶材料的研究与发展

介绍了往复挤压工艺的工作原理和模具结构,综述了该工艺的国内外发展现状,分析了往复挤压工艺的细化机制,并指出了往复挤压工艺制备超细晶材料的发展方向.