Ti-2.5Cu合金应力时效析出行为及其力学性能研究

对固溶处理后的Ti-2.5Cu合金施加大约200 MPa弹性压应力,同时进行时效处理。TEM观察结果表明:Ti-2.5Cu合金时效处理析出了片状的Ti2Cu强化相粒子;在未施加压应力常规时效的试样中出现了3种Ti2Cu片的变体;而在应力时效处理后的试样里,一些晶粒中只出现2种或1种Ti2Cu片的变体,即弹性应力导致了时效析出Ti2Cu粒子的变体选择效应。拉伸试验结果表明,时效析出相变体选择效应导致了合金材料的强度降低和延伸率升高。     

预应变时效对Ti-2.5Cu合金力学性能的影响

对固溶处理后的Ti-2.5Cu合金分别施加0.05、0.1、0.15、0.2的拉伸预应变,随后进行一次时效(400℃×24 h/AC)和二次时效处理(475℃×8 h/AC),研究了预应变时效处理对Ti-2.5Cu合金拉伸性能和低周疲劳性能的影响。结果表明:二次时效后析出的Ti_2Cu粒子尺寸较一次时效有了明显的长大;一次时效处理的合金强度随预应变量的增加而升高,而二次时效处理的合金强度随预应变量的增加先增加,当预应变量超过0.15后,开始下降;2种时效工艺处理的合金延伸率均保持在较高的水平。在考虑应变回复的基础上,建立了Ti-2.5Cu合金预应变时效的强度预测模型,其理论预测值与实验结果相吻合;一次时效和二次时效后的疲劳寿命相当,都表现为循环软化,疲劳裂纹以穿晶方式扩展。通过预应变时效处理可以提高Ti-2.5Cu合金的综合力学性能。     

Ti-5Al-2.5Sn合金绝热剪切带的形成机制

利用分离式Hopkinson Bar技术,采用帽形试样,对Ti-5Al-2.5Sn合金进行动态剪切实验,通过光学显微镜、透射电镜研究了其绝热剪切带的形成机制。结果表明：孪晶在Ti-5Al-2.5Sn合金绝热剪切带的形成过程中起到了非常关键的作用;Ti-5Al-2.5Sn合金绝热剪切带的形成过程可分为3个阶段：第1阶段,在冲击载荷作用下,强迫剪切区的塑性变形由位错滑移与孪生切变共同完成,并形成大量孪晶;第2阶段,由于孪晶的形成,调整了局部晶体的位向,原来不动的位错启动,形成长条状的亚晶结构;第3阶段,在外加动态载荷下,运动位错与孪晶作用,使孪晶片发生断裂,形成细小等轴晶粒;同时,剪切带中心区域局部形成了等轴、畸变小、位错少的细小动态再结晶晶粒。Ti-5Al-2.5Sn合金绝热剪切带内的细小等轴晶粒尺寸为0.1~0.3 μm     

未来汽车传动系统用梯度纳米孪晶Cu的微观变形机制分析

研究了未来汽车传动系统用梯度纳米孪晶Cu的微观变形机制。结果表明,不全位错与全位错机制的相互协调作用使得梯度纳米孪晶Cu具有独特的塑性变形特点,其中较细孪晶片层的存在对提高材料的强度有着非常重要的影响。     

Study of δ-hydrides in Ti-2Al-2.5Zr and Ti-4Al-2V alloys

The α alloy Ti-2Al-2.5Zr and near α alloy Ti-4Al-2V were hydrogenated to various levels. The morphology, orientation relation （OR）, and habit plane of the hydrides were studied by means of transmission electron microscopy （TEM）. It was found that in the two alloys most of the precipitates are δ-hydrides which have fcc structure with the lattice parameter a = 0.44 nm. Two basic orientation relationships and habit planes of the precipitates are determined. Twin structure was observed in both alloys.     

中碳25Mn钢低温冲击断裂过程中的变形机制

测定了中碳25Mn钢在不同温度下的冲击吸收能量,观察了断口处的变形组织特征,并结合层错能计算分析,讨论了实验钢在不同温度下的变形机制.结果表明:冲击断口处的组织中均含有大量的形变孪晶,但随着变形温度的降低,层错能也随之降低,有利于孪晶的形成,导致变形组织中的孪晶数量有所增加,此时实验钢的变形机制以TWIP为主;当温度降...     

亚稳态β钛合金的成分设计、变形机制与力学性能研究进展

本文介绍了当前孪晶塑性/相变塑性(TWIP/TRIP)钛合金的研究现状和设计方法,统计了TWIP/TRIP钛合金中发生{332}<113>、{112}<111>双孪晶钛合金β相的晶粒尺寸、屈服强度和加工硬化率。讨论了Bo-Md图在多组元钛合金设计上的应用和局限性,特别是析出不同二次相(α相与ω相)对基体β相稳定性的影响。从基体β相稳定性、析出相、β相晶粒尺寸和晶体学取向三方面归纳了亚稳态β钛合金TWIP/TRIP变形机制的影响因素,并对其中存在的一些问题和不足进行了分析,简要总结了双孪晶机制对钛合金力学性能的影响。通过综述最新的研究进展及相关问题,对未来高强韧钛合金的发展提出新见解。     

TWIP钢的动态力学性能及变形机制研究

利用Zwick/Roell Z100万能材料试验机和Hopkinson拉杆对TWIP钢进行了准静态及动态力学性能的研究。基于力学实验结果,修正了Johnson-Cook动态本构模型中应变硬化项以及应变强化项。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术对TWIP钢拉伸变形前后的组织进行了观察与分析。结果表明：TWIP钢在准静态加载下表现为负应变率敏感性,动态加载时表现为正应变率敏感性。拉伸过程中,孪生诱发塑性是TWIP钢的主要变形机制,同时滑移也起到重要作用;动态加载下TWIP钢中形变孪晶的起始应变和孪晶体积分数均小于准静态加载过程;形变孪晶的生成以及孪晶相互作用导致的晶粒细化,使TWIP钢兼具高强度、高塑性及高动态吸能性能,在抗冲击、抗爆领域具有广泛的应用前景。     

锆合金变形机制研究评述

锆合金属于密排六方结构金属,晶体对称性较差,优先滑移系数目较少,变形机制较为复杂。本研究对密排六方金属优先滑移系的选择理论进行全面的综述和分析,并对文献中报道锆合金在不同变形条件下可能开启的滑移机制和孪晶模型进行系统的回顾和评述。     

TWIP钢不同温度变形的力学性能变化规律及机理研究

通过控温拉伸实验分析了在298,373,473和673 K温度下变形时,TWIP钢(Fe-25Mn-3Si-3Al)力学性能和显微组织的变化规律.结果表明,TWIP钢的强度和延伸率均随温度的升高而降低.通过热力学公式对不同温度下TWIP钢层错能Γ的估算可以推断,温度T≥673 K时,Γ≥76 mJ/m2,滑移为TWIP钢主要的变形机制;298 K≤T≤373 K时,21 mJ/m2≤Γ≤34 mJ/m2,孪生为TWIP钢主要的变形方式,此时产生"TWIP"效应,可获得较高的加工硬化速率,从而获得高强度及高塑性.     

77K温度下双相TiAl合金的形变机理

利用透射电子显微镜研究了具有近全片层组织的Ｔｉ－４７Ａｌ－２Ｍｎ－２Ｎｂ合金在液氮（７７Ｋ）温度下变形的微观结构。结果表明：在层片内部只存在（１／２）〈１１０］普通位错,但是在γ晶粒内部除了存在（１／２）〈１１０］普通位错外,也存在〈１０１］和（１／２）〈１１２］超位错。另外,在γ晶粒内发现了位错被钉扎后形成的层错偶。说明在该温度下,合金形变不受超位错的运动和层错偶控制,而且受（１／２）〈１１０］     

Ti—47Al—2W—0.5Si抗蠕变合金的高温力学行为和变形机制

研究了Ti-47Al-2W-0.5Si铸造合金的力学行为和变形机制。结果表明,合金的室温－高温屈服强度和650℃蠕变强度都超过LN713LC镍基高温合金的比屈服强度和比蠕变强度,表现出优异的中温力学性能。在蠕变过程中,随着载荷和温度的增加,合金的最小蠕变速率随之增大。可用蠕变方程εm=A（σ/E）^10exP(-420/RT)来描述。位错在界面处繁殖,并在α2/γ层片中缠结和塞积,导致合金的初始蠕变应变速率降低。当位错运动受阻时,可以通过孪生方式使内应力得到缓解。在蠕变第一阶段就可以发生孪生和剪切现象。在高温应力作用下,α2片层发生粗化和相转变。此外,还对合金的实际应用效果进行了考核,并说明了该合金的发展方向。     

细晶Ti-2Al-2．5Zr合金室温／低温低周疲劳行为及微观结构

对细晶Ti-2A;-2.5Zr合金进行了室温/低温(77 K)疲劳实验及微观组织观察.结果表明:室温低应变幅Δεt/2(=0.5%,1.0%)下,合金表现为循环软化;室温高应变幅(1.5%,2.0%)下,则表现为循环应力饱和;77 K时,不同应变幅下均表现为循环硬化,且随应变幅升高,循环硬化程度增强.疲劳寿命测试结果表明:低温疲劳寿命始终高于室温.断口SEM观察表明,室温和低温下,疲劳裂纹扩展区均有明显的疲劳条纹,疲劳裂纹以穿晶方式扩展,室温下伴随有大量二次裂纹,低温下的二次裂纹数量明显减少.TEM观察表明:低温下孪生是合金主要的变形方式,包括{1011}和{1121}型孪晶.疲劳变形位错组态为:室温较低应变幅(0.5%,1.0%)下,形成位错线和局部位错缠结;室温下应变幅提高到1.5%和2.0%时,{1010}柱面和{1121}锥面滑移同时开动,位错组态演化为亚晶和明显的位错胞.77 K下,应变幅2.0%时形成沿柱面平行分布的位错带;77 K下应变幅升高到4.5%时,多滑移形成相互垂直的位错线.低温诱发形变孪晶是Ti-2Al-2.5Zr低温疲劳寿命升高的原因.     

Ti－6Al－4V及Ti－10V－2Fe－3Al合金超塑性变形中各向异性研究

对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ挤压管材和厚板以及Ｔｉ－１０Ｖ－２Ｆｅ－３Ａｌ合金板材进行了拉伸和压缩实验，以考察其超塑性变形中的各向异性。这些钛合金超塑变形中的各向异性主要体现在以下几个方面：（１）超塑拉伸或压缩中圆试样横截面变为椭圆形状；（２）由材料不同方向截取的试样在超塑拉伸或压缩中应力一应变速率关系不同；（３）横向试样超塑拉伸中试样表面凹凸不平并逐渐发展为多颈缩。这些各向异性表现，主要与材料原始显微组织及其在变形中的演变相关。本文并对已有的描述各向异性超塑变形的本构方程进行了修正。     

Ti－6Al－4V及Ti－10V－2Fe－3Al合金超塑性变形中各向异性研究

对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ挤压管材和厚板以及Ｔｉ－１０Ｖ－２Ｆｅ－３Ａｌ合金板材进行了拉伸和压缩实验，以考察其超塑性变形中的各向异性。这些钛合金超塑变形中的各向异性主要体现在以下几个方面：（１）超塑拉伸或压缩中圆试样横截面变为椭圆形状；（２）由材料不同方向截取的试样在超塑拉伸或压缩中应力一应变速率关系不同；（３）横向试样超塑拉伸中试样表面凹凸不平并逐渐发展为多颈缩。这些各向异性表现，主要与材料原始显微组织及其在变形中的演变相关。本文并对已有的描述各向异性超塑变形的本构方程进行了修正。     

DEFORMATION BEHAVIOR OF FeAl INTERMETALLIC ALLOY AT ELEVATED TEMPERATURES

ＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＢＥＨＡＶＩＯＲＯＦＦｅＡｌＩＮＴＥＲＭＥＴＡＬＬＩＣＡＬＬＯＹＡＴＥＬＥＶＡＴＥＤＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＳ①ＬｉＤｉｎｇｑｉａｎｇ,ＬｉｎＤｏｎｇｌｉａｎｇａｎｄＬｉｕＹｉＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃ...     

CYCLIC DEFORMATION BEHAVIOR OF ZIRCALOY-4 AT DIFFERENT TEMPERATURES

ＣＹＣＬＩＣＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＢＥＨＡＶＩＯＲＯＦＺＩＲＣＡＬＯＹ－４ＡＴＤＩＦＦＥＲＥＮＴＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＳ￥ＸＩＡＯＬｉｎ;ＧＵＨａｉｃｈｅｎｇ;ＫＵＡＮＧＺｈｅｎｂａｎｇ（Ｘｉ＇ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｃｈｉｎａ）Ｍ...     

LOW CYCLE FATIGUE BEHAVIORS AND MICROSTRUCTURES OF Ti–2Al–2.5Zr WITH FINE GRAIN AT RT AND 77 K

对细晶Ti--2Al--2.5Zr合金进行了室温/低温(77 K)疲劳实验及微观组织观察. 结果表明: 室温低应变幅Δε_t/2(=0.5%, 1.0%)下,合金表现为循环软化; 室温高应变幅(1.5%, 2.0%)下, 则表现为循环应力饱和; 77 K时, 不同应变幅下均表现为循环硬化, 且随应变幅升高, 循环硬化程度增强. 疲劳寿命测试结果表明: 低温疲劳寿命始终高于室温. 断口SEM观察表明, 室温和低温下, 疲劳裂纹扩展区均有明显的疲劳条纹,疲劳裂纹以穿晶方式扩展, 室温下伴随有大量二次裂纹, 低温下的二次裂纹数量明显减少. TEM观察表明: 低温下孪生是合金主要的变形方式, 包括{1011}和{1121}型孪晶. 疲劳变形位错组态为: 室温较低应变幅(0.5%, 1.0%)下, 形成位错线和局部位错缠结; 室温下应变幅提高到1.5%和2.0%时,\{1010}柱面和{1121}锥面滑移同时开动, 位错组态演化为亚晶和明显的位错胞. 77 K下, 应变幅2.0%时形成沿 柱面平行分布的位错带; 77 K下应变幅升高到4.5%时, 多滑移形成相互垂直的位错线. 低温诱发形变孪晶是Ti--2Al--2.5Zr低温疲劳寿命升高的原因.     

TENSILE DEFORMATION AND FRACTURE BEHAVIOR OF Ti_3Al-Nb ALLOY AT HIGH TEMPERATURE

ＴＥＮＳＩＬＥＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＡＮＤＦＲＡＣＴＵＲＥＢＥＨＡＶＩＯＲＯＦＴｉ３ＡｌＮｂＡＬＬＯＹＡＴＨＩＧＨＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ①ＷｕＹｉｎｇ，ＺｈｅｎＬｉａｎｇ，ＹａｎｇＤｅｚｈｕａｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎ...     

Ni-Ti形状记忆合金热压缩变形行为及本构关系

采用热模拟实验在变形温度为700-900 ℃、应变速率为10-3-101 s-1的条件下,对Ni-Ti合金的热压缩变形行为及变形组织进行了分析.采用实测数据回归分析方法,得出双曲正弦函数形式本构方程中的材料参数;将材料参数对应变进行二次拟合,建立了Ni-Ti合金热变形过程的流变应力与变形温度、应变速率和应变的本构关系.变形激活能Q和结构因子A随应变的增加而减小,应力指数n随应变的增加呈线性增加.有序-无序间的相互转变以及动态回复或动态再结晶的综合作用,是Ni-Ti合金的热压缩变形真应力-真应变曲线变化规律不同于传统非金属间化合物材料的主要原因.