汽车用6111铝合金板材力学性能和织构研究

对6111铝合金板材T4P态(预时效后室温放置)和烤漆态(185℃×20 min)沿不同方向的力学性能和织构差异进行研究,结果表明:合金两个状态沿不同方向的力学性能存在明显差异,屈服强度沿轧向最高,分别为171MPa和261MPa,烘烤增量达90 MPa,而伸长率却在与轧向呈45°方向最高;T4P态r和n值均沿轧向最高,而与轧向呈45°方向最低;合金T4P态已完全再结晶,表层晶粒尺寸小于中间层,纵截面再结晶晶粒长宽比高于横截面的;合金板材滑厚度方向存在明显的织构梯度,表层以{001} 〈100〉 Cube织构和β取向线上的{114} 〈131〉织构为主,而中间层除{001} 〈100〉 Cube织构外,还存在旋转立方织构{001} 〈310〉;据此建立了6111铝合金板材不同状态力学性能和织构之间的定量关系.     

铝合金板材的织构分析和弹性各向异性的计算方法

本文从铝合金板材深冲制耳的织构关系引出织构分析方法,并在此基础上由单晶的弹性性质计算具有织构的多晶金属板材的弹性各向异性,从而找出一种分析制耳与弹性各向异性之间关系的途径。     

深冲用铝板的织构和各向异性

综述了深冲用纯铝及铝合金板在轧制和退火时各种织构组分及其形成机制。铝板制后主要形成“纯铜型”织构组分，退火后主要是再结晶立方织构。评述了深冲铝板的各向异性行为及织构与各向异性的关系，并对如何改善深冲用铝板的各向异性指标提出了一些看法。     

5083铝合金轧制板材的各向异性研究

通过拉伸试验研究了5083铝合金轧制板材不同厚度层的面内各向异性。拉伸试验结果表明,板材最外层的三个力学性能参数(Rp0.2、Rm、ηs)的各向异性(即IPA值)较其他层的高,并且其他各层的各向异性指数接近。在这三个参数中,Rp0.2的IPA值相差最大,最外层的Rp0.2的IPA指数达24.04%。断口SEM观察表明,该合金轧制板材不同层不同方向的拉伸断口均为典型的韧窝状断口。Schmid因子分析表明,该合金板材不同厚度层面内各向异性的差异主要与织构有关,其中表层主要为(011)[211]织构,而其他厚度处的主要织构组分为(011)[100]。     

冷轧6111铝合金板材固溶处理后的再结晶织构

采用取向分布函数法研究了冷轧6111铝合金板的再结晶织构。结果表明:冷轧6111铝合金薄板的再结晶织构主要由两种织构组分构成,一种是绕板法向旋转约15°的立方织构组分Cube ND15,另一种是{110}〈111〉织构组分;该两种再结晶织构组分与主要形变织构组分均具有〈111〉型取向关系,其中Cube ND15组分与形变织构中的S组分间具有近似的40°〈111〉取向关系,{110}〈111〉组分与形变织构中的Copper组分间具有33°〈111〉取向关系;在退火保温过程中,再结晶织构的取向密度首先达到最大值,然后略有降低,经一定时间后基本不再变化。     

7050铝合金板材的各向异性研究

铝合金冷成形过程中的各向异性影响了后续焊接时的装配间隙,进一步影响了焊接质量.针对此问题,通过单晶分析法研究了7050铝合金板材冷变形时的厚向各向异性和面内各向异性.研究结果表明,沿轧制方向拉伸时,宽度方向的变形能力小于厚度方向的变形能力;当拉伸方向为宽度方向时,轧制方向和厚度方向的变形能力基本相同;变形方向对7050...     

镁合金织构与各向异性

介绍了镁合金变形及退火织构的组分与特点,论述了在挤压、轧制、等径角挤压等塑性变形及退火过程中镁合金织构的演变规律及形成机理,分析了织构与镁合金力学性能的基本关系,探讨了合金元素、变形温度、应变速度、外加应力及晶粒度等基本因素对镁合金织构特征与各向异性的影响.结果表明:织构对镁合金力学性能的影响,其实质是通过改变各滑移系特别是{0001}[1120]基面滑移系的Schmid因子、产生织构强化或软化而实现的.     

织构对铝-镁-钪合金板材平面各向异性的影响

采用室温拉伸、X-射线衍射技术(XRD)等方法研究了不同取向条件下铝-镁-钪合金冷轧-退火态板材的织构类型以及拉伸力学性能的各向异性.通过Schmid因子及其倒数的加权计算,初步探讨了织构对合金板材力学性能各向异性的影响.结果表明,经350℃×1h退火后,铝-镁-钪合金板材的织构组分主要为S织构{123}<634>和Brass织构{110}<112>等典型的形变织构;合金板材在纵向(0°方向)和横向(90°方向)的屈服强度较高,在45°拉伸方向的屈服强度较低,并且表现出反常的各向异性,而伸长率则在45°拉伸方向上最高.经分析可知,织构是影响合金板材平面各向异性的主要因素.     

钙对Mg-4Zn合金组织，织构及力学性能的影响

本文研究了钙对Mg-4Zn合金组织,织构及力学性能的影响。铸态Mg-4Zn合金包含α-Mg相和MgZn相,Ca的加入还生成了Ca2Mg6Zn3三元相。结果表明,Ca显著细化挤压板材的晶粒尺寸,弱化板材织构。沿着板材横向,Mg-4Zn-0.3Ca合金的屈服强度为163MPa,最终抗拉强度达到260MPa。并且,加钙后的合金延伸率从Mg-4Zn合金的19%提高到24%。本文分析了合金的再结晶机制,织构演变机理和强韧化机制,另外,合金力学性能与各向异性也得到了分析。     

理想织构板的各向异性

常用各向异性屈服表面由纯现象学的非二次型屈服函数描述,与金属本身的物理性质并无联系。本文根据晶体的各向异性依赖于晶体的方位和变形几何的原理,用ＴＢＨ（Ｔａｙｌｏｒ－Ｂｉｓｈｏｐ－Ｈｉｌ）理论从晶体学角度描述了经历平面变形的不同方位晶粒的屈服表面,并计算了单拉流动应力与塑性应变比Ｒ值在不同拉伸方向的变化情况,为分析和认识材料的各向异性奠定了晶体学分析的基础。     

退火对SP-700合金板材组织、织构和力学性能各向异性的影响

通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响。结果表明：随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织构类型基本不变;当退火温度为860℃时,初生α相向次生α相的转变形成了新的织构;经900℃退火后,组织类型转变为网篮组织,织构类型为棱锥织构和R型织构。α相的棱锥织构取向是造成原始板材力学性能各向异性的原因;晶内亚结构在变形初期对滑移系的阻碍作用影响了板材在不同方向上的室温强度;随退火温度的升高,晶内亚结构的消除和新的织构取向的产生导致力学性能各向异性增强。此外,晶粒形貌和相含量的差异也会导致各向异性的变化。原始板材的断裂机制均为韧性断裂,且不同方向的断口特征略有不同。     

合金成分与热处理对6xxx系铝合金力学性能的影响

研究合金成分（Mg,Si,Cu）和热处理（自然时效和预时效）对6xxx系铝合金力学性能的影响。结果表明：合金成分与热处理不仅影响材料的成形性能,而且影响材料的烘烤硬化性能;提高合金中Si含量或Si／Mg比或添加0．3％Cu,可显著提高材料的韧性和成形性能,而预时效将减低材料的韧性和成形性能。对所研究合金的强度、韧性、加工硬化、应变敏感性、成形极限和烘烤硬化性进行了比较和总结。     

退火温度对冷轧5083铝合金织构及塑性各向异性的影响

采用光学显微镜、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射、硬度测试、拉伸试验等对冷轧5083铝合金的退火行为、织构演变及塑性各向异性参数进行了分析计算。结果表明:冷轧变形量为70%的5083铝合金起始再结晶温度为240℃,终止再结晶温度为260℃。完全再结晶退火后,再结晶织构以Cube、R-Cube和Goss织构为主。在260～320℃范围内,随退火温度的升高,β纤维织构向Cube织构和Goss织构转变程度增加;Cube织构向R-Cube织构的转变先增加后减少。300℃退火后,R-Cube织构含量最高,Cube织构次之,Goss织构最少;合金的厚向各向异性指数(■)最高为0.909、平面各向异性指数(Δr)的绝对值较小为0.242,表明该状态下合金具有较好的冲压成形性能和较低的深冲制耳率。     

晶体学织构对金属板材宏观各向异性影响的模拟

基于多晶体黏塑性自洽方法, 建立了金属板材的Lankford 系数(r值)、屈服应力和屈服面的计算模型. 以fcc多晶体为例, 模拟分析了理想织构组分对宏观各向异性的影响. 模拟结果表明, 具有Cube和Goss织构的板材, 其r值在45°附近最小, Cube织构的r值具有对称性, 而Goss织构90°的r值远大于0°的r值; 具有Cu, Bs和S织构的板材, 其最大r值均出现在45°附近, 0°和90°的r值均具有一定的不对称性. 各理想织构的单轴拉伸屈服应力呈现出与^r值相对应的变化规律, 屈服面的形状也表现出相应的变化. 上述模拟结果与Taylor--Bishop--Hill (TBH) 模型以及唯象方法的计算结果定性符合.     

Mg-7Gd-4Y-1Nd-0.5Zr合金热轧过程中的组织与织构演变

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪,对Mg-7Gd-4Y-1Nd-0.5Zr合金铸锭在450℃条件下轧制变形过程中的微观组织和织构演变规律进行研究。结果表明:该合金在轧制过程中存在着两种织构组分:基面织构和棱柱面织构。随变形程度的增加,基面织构不断增强,棱柱面织构不断减弱。在450℃条件下轧制时,棱柱面滑移系启动协调晶粒的塑性变形形成棱柱面织构,形成的棱柱面织构组分在后续变形过程中通过{1012}1011孪生及退火过程中孪生区域的静态再结晶而不断被削弱。     

6111铝合金板材加工过程中织构的演变

用取向分布函数法研究了6111铝合金板材生产加工过程中织构的演变,结果表明,热轧后,(-αAl基体表现为较弱的铜型轧制织构,经退火后变为随机织构。将退火板材冷轧成薄板后形成了较强的铜型轧制织构,在随后的固溶处理时发生再结晶,并形成主要由Cube ND15和{011}<111>两个组分构成的再结晶织构。     

TiAl基合金高温形变与退火织构

利用显微组织观察和织构定量分析,研究了Ｔｉ－４９．６Ａｌ－０．１６Ｎｉ－０．１４Ｂ合金９００℃高温锻造有随机后高温退火过程中组织与织构变化。分析了经各种处理后合金的织构,     

轧制Al—Mn合金再结晶过程中立方织构的形成

用微观织构分析法天空了轧制Ａｌ－Ｍｎ合金变形组织中的立方带、辩证喧形核及立方晶粒的生长。观察到两种形貌特征的立方带。立方带与其周围基体的取向梯度变化不具有Ｄｉｌｌａｍｏｒｅ－Ｋａｔｏｈ模型关于立方过渡带的特征。立方带中的亚晶及立方带上形成的新晶粒的取向为取向并有绕ＲＤ或ＴＤ的转动;随形变量的加大,绕ＲＤ转动的立方晶粒增多,绕ＴＤ转动晶粒逐渐消失;低温退火时,立方带形核并没有明显的优势;但立方晶粒的     

晶粒形貌及织构对AA 7055铝合金板材不同厚度层屈服强度的影响

研究了AA 7055铝合金板材不同厚度层屈服强度的演变规律,并采用背散射电子衍射(EBSD)技术对板材各厚度层进行了微观组织观察和织构组分测试.拉伸试验结果表明,AA 7055铝合金板材的屈服强度在板厚方向呈各向异性,从表面层到中心层屈服强度依次增加,并且在1/4厚度层的屈服强度值突然增大.EBSD结果表明,表面层附近晶粒呈近等轴状,中心层附近晶粒沿轧制方向拉长;此外,织构组分在中心附近以Brass、S、Copper为主,表面层附近则以Cube ND、Random取向为主.当合金沿板材轧制方向拉伸时,由于Brass、S、Copper是硬取向,它们提供较大的泰勒因子M值,从而使屈服强度增大;相反,Cube ND、Random是软取向,他们对屈服强度的贡献较小.另外,晶粒形貌也影响着屈服强度的各向异性.