TiNiCr形状记忆合金热压缩变形行为研究

利用Gleeble-3500在变形温度为600~900℃,应变率为0.001~1 s~(-1)下,对TiNiCr合金进行压缩,对真应力-应变曲线和压缩后试样的显微组织进行分析。结果表明:TiNiCr合金的真应力-应变曲线是由加工硬化效应和软化效应共同决定的,流变应力随温度的升高和应变率的减小而减小;在热压缩过程中,由于软化作用,引起加工硬化效应的位错逐渐消失,合金在不同变形条件下均出现了动态再结晶现象,再结晶机制是弓出形核;温度越高,应变率越低,TiNiCr合金动态再结晶趋势越明显,晶粒尺寸越大,软化机制越以动态再结晶为主;TiNiCr合金与传统非金属间化合物不同,只通过真应力-应变曲线不能推测其软化机制。     

不同准晶含量Mg-Zn—Gd—Y合金的高温热压缩变形行为

在应变速率为0.001 5～1.5 s-1、温度为315 ℃条件下,在Gleeble-3500热模拟机上对不同准晶含量(体积分数)Mg-Zn-Gd-Y合金的高温热压缩变形特性进行研究.研究变形过程中合金的真应力与应变关系,通过选取合理模型描述了315 ℃时合金的流变应力与应变速率的关系,并对不同准晶含量的合金在不同变形量下的微观组织进行观察.结果表明:高应变速率下不同准晶含量的Mg-Zn-Gd-Y合金的真应力-应变曲线差异较大,高准晶含量Mg-Zn-Gd-Y合金表现出较好的塑性变形能力;应变速率的变化对高准晶含量Mg-Zn-Gd-Y合金的流变应力影响较大,且Mg-Zn-Gd-Y合金变形后晶粒随应变速率的增大而减小;在塑性变形过程中,准晶可以促进Mg-Zn-Gd-Y合金的动态再结晶,同时也有利于孪晶的生成.     

镍基高温合金高温塑性变形的流动应力变化及微观组织特征

在变形温度1000～1100℃、变形速率0.001～1 s-1、应变0.9条件下对镍基高温合金进行单轴压缩试验。采用EBSD研究了试样的显微结构,分析了合金在热变形过程中的真应力-真应变曲线中动态软化和应变硬化两个阶段的微观组织演变规律,包括晶粒尺寸、局部取向差及其相对迁移率的交互作用。对动态软化机制和应变硬化现象进行了解释,找到了合金的动态再结晶形核及核心长大的决定性特征参数及其演变规律。     

应变对β固溶Ti-55531合金室温压缩变形机制的影响

研究应变对β固溶处理后Ti-55531合金室温压缩变形机制的影响,相变点以上固溶水淬处理后得到全β组织,使用Gleeble3800热模拟试验机和6.3MN锻造模拟试验机完成室温压缩。运用OM, XRD和TEM对不同应变后的组织进行观察,结果表明:应变速率为0.0005 s~(-1),工程应变量为30%室温压缩真应力-真应变有明显的应变硬化阶段,应变速率为0.1 s~(-1),工程应变量为30%室温压缩真应力-真应变曲线无明显的应变硬化阶段,而出现了流变软化现象;室温压缩真应力-真应变曲线均无双屈服现象,不同应变速率条件下,相同应变量的变形组织特征差异较小,室温压缩变形机制以滑移为主,随着应变量的增大,位错密度逐渐增大,出现了位错塞积、位错缠结和剪切;工程应变量为30%出现了应变诱发α"马氏体转变;应变速率为10 s~(-1),工程应变量为50%和60%也出现了应变诱发α"马氏体转变。     

BTi-62421S合金高温变形流动应力模型

在Gleeble-3800型热加工模拟实验机上,对BTi-62421S合金在变形程度70%、变形温度850～1 050 ℃、应变速率0.01～30 s-1范围内进行高温压缩实验.通过真应力-真应变曲线,分析流动应力随变形热力参数的变化规律.结果表明:BTi-62421S合金高温变形的流变应力随温度的升高和应变速率的降低而减小;随着应变的增大,合金的真应力-真应变曲线在经历了明显的加工硬化阶段后达到最大值,然后出现流变"软化"现象.以经典的双曲正弦形式模型为基础建立了BTi-62421S合金高温变形的本构方程,同时通过对数据回归处理计算了合金高温变形的应力指数n、应变激活能Q.     

热压缩Ti-4.5Al-3Mo-1V合金的流变应力行为

采用Gleeble-1500热模拟机对Ti-4．5Al-3Mo-1V合金在α β相区进行了等温热压缩实验,根据摩擦修正后的流变应力曲线,研究了此合金在α β相区恒温压缩时的动态软化规律,分析了热变形参数对该合金流变应力的影响,并采用BP人工神经网络的方法建立了该合金高温变形抗力与应变、应变速率和温度对应关系的预测模型。结果表明：合金的流变应力曲线在低应变速率下达到极值后逐渐软化,在高应变速率下,出现极值后连续振动,然后再逐渐软化的现象;软化的主要机制为动态再结晶;流变应力随温度的升高和应变速率的减小而急剧降低;神经网络方法能够较精确地预测材料的流变应力。     

Ti43Al5Nb0.03Y合金高温热压缩行为及其组织演变

在热模拟试验机上对Ti43Al5Nb0.03Y合金进行压缩变形实验,温度范围为1050～1200 ℃,应变速率范围为10-3～10-1 s-1,获得了其真应力-真应变曲线,并对热变形组织进行显微分析.结果表明:在低于1200 ℃的条件下,材料的锻后组织为残余层片和再结晶晶粒的混合组织,而温度达到1200 ℃时,材料锻后得到完全再结晶组织;在实验所涉及的温度及应变速率范围内,Ti43Al5Nb0.03Y合金的塑性变形机制主要为γ相中的滑移和孪生,其流变软化机制主要为γ相动态再结晶以及少量的γ相中的回复;该合金锻造温度不宜低于1200 ℃,在锻造工艺参数为1200 ℃, 10-3s-1条件下可以得到表面无裂纹,变形组织为细小等轴晶组织的锻件.     

基于软化机制的TC18钛合金本构关系研究

通过TC18钛合金热模拟压缩实验,得到不同变形条件下的高温变形真应力-真应变曲线.通过加工硬化和动态软化效应,分析变形参数变化对TC18钛合金应力-应变曲线形态和峰值应力的影响.不同变形条件下,TC18钛合金流变曲线呈现出相似的特征,而峰值应力对变形参数的变化却十分敏感.通过Poliak-Jonas准则,分析了不同条件下TC18钛合金在高温变形过程中的软化机制.相同温度下,动态再结晶机制主要发生在低应变速率下的高温变形过程中,并且软化机制的选择对温度不敏感.基于传统的Arrhenius型方程,针对TC18钛合金热变形过程中不同的软化机制,分别建立动态再结晶和动态回复机制下的本构方程.针对识别出的TC18合金在不同变形条件下的软化机制,通过适用的本构模型来描述TC18合金在应变为0.7时真实应力对变形温度、应变速率的响应过程.以动态再结晶为主要软化机制的变形过程,其变形激活能和应变速率敏感系数远远大于以动态回复为主的过程.     

7055铝合金高温塑性变形的热模拟研究

采用Gleeble-1500D热模拟机研究了7055铝合金在应变速率为0.01、0.1和1s-1、变形温度为300～450℃,最大真应变为0.7条件下的高温塑性变形行为,分析了合金流变应力与应变速率、变形温度之间的关系,计算了合金高温塑性变形时的变形激活能,并观察了合金变形过程中显微组织变化情况。结果表明:合金在热变形过程中流变应力随温度的升高而减小,随应变速率的增加而增大,7055铝合金的高温塑性变形行为可以用包含Zener-Hollomon参数的流变应力方程进行描述。该合金在实验条件范围内热变形以动态回复为主要软化机制并伴随极少量的再结晶发生。     

Ti600合金的高温本构方程

采用热模拟压缩试验研究了Ti600合金在变形温度为800～1100℃、应变速率为0.001～10s-1范围内应力-应变曲线的变化规律。研究结果表明:Ti600高温钛合金热变形的流变应力随温度的升高和应变速率的降低而减小;随着应变的增大,合金的真应力-真应变曲线在经历了明显的加工硬化阶段后达到最大值,然后渐渐出现流变“软化”现象。以经典的双曲正弦形式的模型为基础建立了Ti600合金热变形的本构方程,同时也通过对数据回归处理确定了合金不同温度下的应力指数n、应变激活能Q等数值。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Effect of the Error of Measurement of Current Harmonics on the Accuracy of Determination of Magnetic Characteristics

Metal Science and Heat Treatment - The effect of the error of measurement of the form of current harmonics on the accuracy of determination of weber-ampere characteristics of electrical devices is...     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.