室温C-ECAP纯铝组织演变及强韧化机理研究

1

作者 郭廷彪 侯建德 +3 位作者 冯瑞 姚子鹏 郑双双 张国庆 《材料导报》 北大核心 2025年第12期109-114,共6页

传统ECAP在材料连续应用中受到极大限制,无法制备较长的棒材。为此,本工作采用连续ECAP(C-ECAP)对纯铝进行4道次挤压,研究了不同道次挤压对纯铝微观形貌、织构演变、强度和硬度等方面的影响。结果表明,初始晶粒尺寸由47.9μm细化到1.1... 传统ECAP在材料连续应用中受到极大限制,无法制备较长的棒材。为此,本工作采用连续ECAP(C-ECAP)对纯铝进行4道次挤压,研究了不同道次挤压对纯铝微观形貌、织构演变、强度和硬度等方面的影响。结果表明,初始晶粒尺寸由47.9μm细化到1.1μm,组织分布更加均匀;大角度晶界比例由5.9%提高到12.6%,变形晶粒逐渐转变为亚晶和再结晶晶粒;动态再结晶降低了位错密度,初始组织由粗大等轴晶变成细小等轴晶。1、4道次变形后,纯铝由{112}〈111〉型copper织构和{110}〈112〉型brass织构向{001}〈100〉型cube织构转变;强度和硬度显著提高,4道次变形后屈服强度、抗拉强度、硬度分别达95.6 MPa、162.2 MPa、HV53.3,且综合力学性能最优。 展开更多

关键词 纯铝 连续挤压 织构演变 动态再结晶 力学性能

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9Cr3W3Co耐热钢锻造工艺数值模拟及实验研究 被引量：3

2

作者 王云海 龚志华 +2 位作者 赵吉庆 杨钢 陈正宗 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期17-26,共10页

通过Deform 3D模拟了9Cr3W3Co耐热钢连续多道次锻造工艺,分析了等效应力、等效应变场和温度场的分布规律。基于模拟结果,优化了锻造工艺,并通过Gleeble-3800热模拟试验机对9Cr3W3Co耐热钢进行不同变形参数多道次热压缩实验,分析了不同... 通过Deform 3D模拟了9Cr3W3Co耐热钢连续多道次锻造工艺,分析了等效应力、等效应变场和温度场的分布规律。基于模拟结果,优化了锻造工艺,并通过Gleeble-3800热模拟试验机对9Cr3W3Co耐热钢进行不同变形参数多道次热压缩实验,分析了不同变形参数下的热变形行为,结合热模拟真应力-真应变曲线和显微组织,验证了模拟的准确性。结果表明,模拟后的优化锻造工艺为应变速率5 s^(-1),变形方式为先大变形后小变形,变形后的坯料心部温度分布均匀,为951~970℃,等效应变分布均匀,为2.15~2.19。当应变速率为5 s^(-1)时,动态再结晶晶粒尺寸随变形温度的升高而变大,采用先大压下量后小压下量的方式,可获得完全再结晶的等轴晶,平均晶粒尺寸为15μm,变形后组织均匀性更好。结合微观组织演变结果分析,模拟实验具有可行性,实验结果与模拟结果基本吻合。 展开更多

关键词 9Cr3W3Co耐热钢 锻造工艺 Deform 3D 连续多道次变形 动态再结晶

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Ti─17合金高温变形机理研究 被引量：26

3

作者 曾卫东 胡鲜红 +1 位作者 俞汉清 周义刚 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第9期27-30,共4页

用热模拟压缩试验研究了Ｔｉ－１７合金高温变形特点，通过金相组织和ＴＥＭ观察发现，β区变形是以扩散回复型变形机制占主导地位；高应变速率下只发生动态回复；低应变速率下发生连续再结晶。（α＋β）区变形是界面滑移，高应变速率... 用热模拟压缩试验研究了Ｔｉ－１７合金高温变形特点，通过金相组织和ＴＥＭ观察发现，β区变形是以扩散回复型变形机制占主导地位；高应变速率下只发生动态回复；低应变速率下发生连续再结晶。（α＋β）区变形是界面滑移，高应变速率下易发生动态再结晶。试验还确定了变形激活能Ｑ和应变速率敏感因子ｍ值，β和（α＋β）区中分别为１６１ｋＪ／ｍｏｌ、４３７ｋＪ／ｍｏｌ和０．３２、０．２５。 展开更多

关键词 动态再结晶 连续再结晶 界面滑移 钛合金

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H65黄铜合金连续挤压过程中的组织和性能演变特征 被引量：25

4

作者 隋贤 宋宝韫 +2 位作者 李冰 运新兵 高飞 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1049-1054,共6页

采用金相显微镜、维氏硬度仪和万能实验机对H65黄铜合金连续挤压过程中的组织和性能演变特征进行研究。结果表明:连续挤压过程中合金发生了强烈的剪切变形,产生大量的位错和位错缠结,形成取向差较小的亚晶结构;随着变形程度的加剧,合金... 采用金相显微镜、维氏硬度仪和万能实验机对H65黄铜合金连续挤压过程中的组织和性能演变特征进行研究。结果表明:连续挤压过程中合金发生了强烈的剪切变形,产生大量的位错和位错缠结,形成取向差较小的亚晶结构;随着变形程度的加剧,合金的温度升高,促进了动态再结晶的发生,小角度晶界通过吸收位错等方式长大成大角度晶界,使亚晶逐渐转变成细小均匀的等轴晶,有效地提高了材料的综合性能。这种组织的演变在力学实验中得到证明。 展开更多

关键词 H65黄铜合金 连续挤压 组织演变 动态再结晶

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等通道转角挤压7075铝合金动态再结晶组织晶粒度预报 被引量：9

5

作者 吴跃 陈文琳 杨栋 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期96-101,共6页

采用等通道转角挤压(ECAP)对7075铝合金试样进行挤压,利用有限元软件对ECAP的连续动态再结晶组织晶粒度进行预报,采用有限元和实验相结合的方法,研究不同挤压道次对7075铝合金A路径ECAP过程组织晶粒度的影响。模拟结果表明,经过一道次... 采用等通道转角挤压(ECAP)对7075铝合金试样进行挤压,利用有限元软件对ECAP的连续动态再结晶组织晶粒度进行预报,采用有限元和实验相结合的方法,研究不同挤压道次对7075铝合金A路径ECAP过程组织晶粒度的影响。模拟结果表明,经过一道次、二道次和四道次A路径ECAP后试样中心区域的晶粒尺寸分别为24.8μm、20.2μm、16.7μm,晶粒随着挤压道次的增加不断细化。通过金相定量法计算可得一道次、二道次和四道次A路径ECAP实验后试样中心区域的晶粒度分别为26μm、20μm、16μm,与有限元预报结果吻合良好,最大误差小于5%,证明基于连续动态再结晶模型的有限元预报准确性较高。 展开更多

关键词 组织晶粒度预报 等通道转角挤压(ECAP) 连续动态再结晶 7075铝合金

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7075铝合金热变形时动态再结晶晶粒度演化模型 被引量：21

6

作者 杨栋 陈文琳 +5 位作者 王少阳 马勇 张金鹏 周瑞 赵亚培 王欣芳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2747-2753,共7页

7075铝合金在热变形过程中主要发生连续动态再结晶，在温度为250-450℃、应变速率为0．1～1s^（-1）的条件下，对多组圆柱试样进行热模拟压缩实验。采用金相定量法对热变形后材料的显微组织晶粒度进行测量，建立7075铝合金热变形时动态... 7075铝合金在热变形过程中主要发生连续动态再结晶，在温度为250-450℃、应变速率为0．1～1s^（-1）的条件下，对多组圆柱试样进行热模拟压缩实验。采用金相定量法对热变形后材料的显微组织晶粒度进行测量，建立7075铝合金热变形时动态再结晶晶粒度演化模型。结果表明：根据唯象理论的指数模型，利用线性回归方法求得7075铝合金热塑性变形组织晶粒度的演化模型；将该模型导入到有限元软件中能够预报7075铝合金热变形过程的连续动态再结晶晶粒度；预报结果与实验结果非常接近，说明将该演化模型导入有限元软件中可以较为准确地预测7075铝合金热变形过程动态再结晶晶粒度。 展开更多

关键词 7075铝合金 热压缩 连续动态再结晶 有限元 组织晶粒度预报

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TB17钛合金高温压缩变形行为 被引量：14

7

作者 朱鸿昌 罗军明 朱知寿 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期44-52,共9页

通过Gleeble3800热模拟试验机对TB17钛合金在变形温度860~980℃、应变速率为0.001~1s–1、最大变形量为70%下高温变形行为进行研究。通过材料参数与真应变之间的关系,利用Arrhenious本构方程关系式和Z参数建立流变应力和变形温度、应变... 通过Gleeble3800热模拟试验机对TB17钛合金在变形温度860~980℃、应变速率为0.001~1s–1、最大变形量为70%下高温变形行为进行研究。通过材料参数与真应变之间的关系,利用Arrhenious本构方程关系式和Z参数建立流变应力和变形温度、应变速率和真应变三者之间的本构关系,并对组织进行分析。结果表明:TB17钛合金在应变速率为0.001~0.01s–1、变形温度为890~980℃下更容易发生连续动态再结晶,而在应变速率为0.1~1s–1下主要发生不连续动态再结晶;误差分析结果显示计算值与实测值平均相对误差为6%,说明建立的本构关系模型具有较高的准确度。 展开更多

关键词 TB17钛合金 热变形 连续动态再结晶 不连续动态再结晶 Arrhenious本构方程

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6082铝合金热变形过程中的动态再结晶行为 被引量：18

8

作者 徐振宇 胡道春 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1230-1237,共8页

借助电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)研究6082铝合金在623~773 K和0.01~5 s^−1条件等温热压缩时的动态再结晶行为。结果表明:6082铝合金真应力−应变曲线虽无明显单峰值特征,但仍发生动态再结晶,并且动态再结晶程度与Z参数紧... 借助电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)研究6082铝合金在623~773 K和0.01~5 s^−1条件等温热压缩时的动态再结晶行为。结果表明:6082铝合金真应力−应变曲线虽无明显单峰值特征,但仍发生动态再结晶,并且动态再结晶程度与Z参数紧密相关。在ln Z=24.9014(723 K,0.1 s^−1)热压缩时,动态再结晶体积分数最高,为38.6%。应用加工硬化率确定了动态再结晶初始临界应变,建立临界应变与Z参数之间的定量关系,得到动态再结晶临界应变方程。结合EBSD分析测试结果建立6082铝合金动态再结晶动力学模型。微观组织分析发现,原始晶粒内形成的亚晶结构随着变形的进行持续吸收位错,其取向差不断增大至大角度晶界,从而形成新的再结晶晶粒。在原始晶界附近通过亚晶界迁移引起亚晶粗化,使其小角度晶界形成大角度晶界的连续动态再结晶是其动态再结晶的主要机制。 展开更多

关键词 6082铝合金 动态再结晶模型 ZENER-HOLLOMON参数 连续动态再结晶

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TB17钛合金β相区动态再结晶行为及转变机理 被引量：11

9

作者 朱鸿昌 罗军明 朱知寿 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期108-113,共6页

通过Gleeble-3800热压缩模拟试验机对TB17钛合金β相区进行热压缩实验,研究该合金β相区的动态再结晶行为及转变机理。结果表明:TB17钛合金在β相区变形时会发生动态回复(DRV)与动态再结晶(DRX)。不同应变速率下存在两种动态再结晶形核... 通过Gleeble-3800热压缩模拟试验机对TB17钛合金β相区进行热压缩实验,研究该合金β相区的动态再结晶行为及转变机理。结果表明:TB17钛合金在β相区变形时会发生动态回复(DRV)与动态再结晶(DRX)。不同应变速率下存在两种动态再结晶形核位置,低应变速率下主要在晶粒内部形核,高应变速率下主要在晶界附近形核。通过EBSD和TEM分析可知,在低应变速率下发生连续动态再结晶(CDRX),其发生的主要形式为亚晶合并转动。高应变速率下发生不连续动态再结晶(DDRX),发生的主要形式为晶界剪切伴随着亚晶转动。尽管两种动态再结晶的转变方式不同,其本质都是通过位错的增殖、滑移和胞状结构演化形成新的动态再结晶晶粒。 展开更多

关键词 TB17钛合金 β热变形 动态回复 连续动态再结晶 不连续动态再结晶

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Ti－17合金的热压缩变形行为研究 被引量：2

10

作者 曾卫东 周义刚 +1 位作者 俞汉清 孙郧立 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期20-24,共5页

通过热模拟压缩试验，测试了Ｔｉ－１７合金在温度Ｔ＝８０５～９４５℃，应变速率ε＝１０（－３）～８０ｓ（－１）、变形程度ε＝５０％范围内的真应力－应变曲线，研究了不同温度、不同应变速率下的流动应力及组织变化规律。发现，... 通过热模拟压缩试验，测试了Ｔｉ－１７合金在温度Ｔ＝８０５～９４５℃，应变速率ε＝１０（－３）～８０ｓ（－１）、变形程度ε＝５０％范围内的真应力－应变曲线，研究了不同温度、不同应变速率下的流动应力及组织变化规律。发现，在（α＋β）两相区降低温度或提高应变速率，流动应力σ变化较大，动态再结晶易于进行；在β区通常只发生动态回复，流动应力σ随温度和应变速率变化较小，高温、低应变时发生连续再结晶。试验还用Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ因子确定了该台金发生连续再结晶的临界因子Ｚｃ的数值，ｌｏｇＺＣ＝４１．２。 展开更多

关键词 动态再结晶 热压缩变形 变形行为 钛合金

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热连轧403Nb棒材的组织结构与蠕变性能 被引量：1

11

作者 尚丽娟 伦建伟 +5 位作者 陈礼清 田素贵 谢君 于莉丽 钱本江 刘相华 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2010年第1期45-49,共5页

为了获得403Nb钢更好的加工工艺及优异的高温蠕变性能,借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、x-射线衍射仪(XRD)等分析手段,并通过蠕变性能测试,对热连轧403Nb钢蠕变前后的组织结构及行为进行了研究.结果表明:403Nb钢在热连轧期间发生了... 为了获得403Nb钢更好的加工工艺及优异的高温蠕变性能,借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、x-射线衍射仪(XRD)等分析手段,并通过蠕变性能测试,对热连轧403Nb钢蠕变前后的组织结构及行为进行了研究.结果表明:403Nb钢在热连轧期间发生了动态回复及动态再结晶,其组成相包括:α-Fe、(Fe,Cr)23C6及(Fe,Cr,Nb)C,其中,(Fe,Cr)23C6多分布于晶界,(Fe,Cr,Nb)C主要分布于晶内.在实验条件下,热连轧403Nb钢具有极强的温度敏感性和应力敏感性,其蠕变激活能Q=287.5kJ/mol.蠕变期间发生了大量的交滑移,碳化物通过阻碍位错运动以及"钉扎"晶界起到提高蠕变抗力的作用. 展开更多

关键词 耐热钢 403Nb 热连轧 组织结构 蠕变激活能 动态回复 动态再结晶 蠕变性能

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Ti－17合金热变形图与显微组织的对应关系 被引量：2

12

作者 曾卫东 胡鲜红 +1 位作者 俞汉清 周义刚 《兵器材料科学与工程》 CSCD 北大核心 1996年第6期10-14,共5页

基于Ｐｒａｓａｄ等人提出的动态模拟材料模型，建立了Ｔ－１７合金在温度８０５～９４５℃、应变速率０．００１～８０ｓ（－１）范围内的热变形图。通过对能量耗散率η和组织变化分析，研究了组织稳定和失稳的参数范围。结果表明、热... 基于Ｐｒａｓａｄ等人提出的动态模拟材料模型，建立了Ｔ－１７合金在温度８０５～９４５℃、应变速率０．００１～８０ｓ（－１）范围内的热变形图。通过对能量耗散率η和组织变化分析，研究了组织稳定和失稳的参数范围。结果表明、热变形图与（α＋β）区和β区变形所得的组织完全吻合。 展开更多

关键词 合金 热变形图 能量耗散率 钛合金 显微组织

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挤轧复合变形制备电磁连铸AZ61板材

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作者 李乃朴 孟令刚 +4 位作者 房灿峰 朱琼 吴友芳 彭鹏 张兴国 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期95-100,共6页

通过挤压后再轧制的方法制备AZ61镁合金板材,利用动态再结晶产生局部剪切变形减弱挤压形成的{0002}基面织构,可以有效提高板材的塑性成形能力,对比分析了直接轧制75%变形量与挤轧复合轧制60%变形量的AZ61电磁半连铸镁合金板材.结果表明... 通过挤压后再轧制的方法制备AZ61镁合金板材,利用动态再结晶产生局部剪切变形减弱挤压形成的{0002}基面织构,可以有效提高板材的塑性成形能力,对比分析了直接轧制75%变形量与挤轧复合轧制60%变形量的AZ61电磁半连铸镁合金板材.结果表明,两种工艺方法所得到的板材力学性能相近,前者抗拉强度σb=300 MPa,屈服强度σ0.2=230 MPa,延伸率δ=8.0%,后者σb=295 MPa,σ0.2=245 MPa,δ=8.2%.因此,可以通过挤轧复合的工艺方法利用较小的轧制变形量(60%)制备出与较大轧制变形量(75%)性能相近的镁合金板材. 展开更多

关键词 电磁连铸 基面织构 动态再结晶 挤轧复合

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回复态超纯铝大变形组织与强化机理的研究

14

作者 张景玉 许晓静 +1 位作者 阮鸿雁 卢予东 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第13期41-45,共5页

采用X射线衍射(XRD)分析、电子背散射衍射(EBSD)分析技术以及拉伸实验,研究了回复态(锻造+250℃×24 h热处理)超纯铝在大变形(等通道转角挤压+压缩)过程中的组织演变及强化机理。结果表明:回复态超纯铝的低角度晶界数目占比为99.7%... 采用X射线衍射(XRD)分析、电子背散射衍射(EBSD)分析技术以及拉伸实验,研究了回复态(锻造+250℃×24 h热处理)超纯铝在大变形(等通道转角挤压+压缩)过程中的组织演变及强化机理。结果表明:回复态超纯铝的低角度晶界数目占比为99.7%,后续大变形过程中发生动态连续再结晶,部分低角度晶界变成大角度晶界,平均角度增大,位错密度基本不变。超纯铝由于其内部钉扎大应变过程中位错因素很少,其不能有效累积位错,进而不能产生位错强化。大变形引入的位错运动到低角度晶界,被其吸收,低角度晶界长大。回复态大变形超纯铝的强化主要是低角度晶界强化、晶格摩擦应力以及高角度晶界强化,其中主要强化是低角度晶界强化。 展开更多

关键词 回复态超纯铝 大变形 组织演变 强化机理 动态连续再结晶

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AZ31镁合金膨胀-连续剪切变形的晶粒细化机理 被引量：3

15

作者 车波 卢立伟 +3 位作者 项瑶 马旻 罗骏 刘龙飞 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3531-3543,共13页

本文提出了膨胀-连续剪切变形的新方法,利用光学显微镜和电子背散射衍射技术(EBSD)研究了膨胀-连续剪切变形AZ31镁合金的晶粒细化机理。结果表明:AZ31镁合金经变形后晶粒尺寸由150μm细化至约2.5μm。在膨胀变形过程中,{1012}拉伸孪晶... 本文提出了膨胀-连续剪切变形的新方法,利用光学显微镜和电子背散射衍射技术(EBSD)研究了膨胀-连续剪切变形AZ31镁合金的晶粒细化机理。结果表明:AZ31镁合金经变形后晶粒尺寸由150μm细化至约2.5μm。在膨胀变形过程中,{1012}拉伸孪晶是主要的变形机制,其孪晶界为动态再结晶提供大量的形核位置,促进了动态再结晶的发生;在开口位置处,镁合金经历了大的挤压比和剪切变形,柱面áañ滑移被激活,在基面和柱面áañ滑移共同作用下进一步均匀细化晶粒组织。在整个变形过程中,小角度晶界逐渐转变为大角度晶界,大角度晶界含量由挤压通道处的27.6%增加到板材成形通道处的72.2%,动态再结晶发生程度更加充分。AZ31镁合金的晶粒细化主要是孪晶诱发的动态再结晶和连续动态再结晶共同作用所致。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 膨胀-连续剪切变形 动态再结晶 晶粒细化

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镍基高温合金的连续动态再结晶形核机制和退火孪晶演变与晶粒生长的关系 被引量：8

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作者 汪彦江 贾智 +1 位作者 高泽玺 刘德学 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第1期49-60,共12页

采用电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)技术对镍基高温合金热压缩变形行为进行了表征。所研究的高温合金在热压缩变形后的主要组织特征是亚晶粒、动态再结晶(DRX)核、DRX晶粒生长和退火孪晶的发展。考虑到变形晶粒之间的近似... 采用电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)技术对镍基高温合金热压缩变形行为进行了表征。所研究的高温合金在热压缩变形后的主要组织特征是亚晶粒、动态再结晶(DRX)核、DRX晶粒生长和退火孪晶的发展。考虑到变形晶粒之间的近似取向和动态再结晶结果,在低温和高应变率下,除了孪晶辅助再结晶形核外,以亚晶粒结合和旋转为特征的连续动态再结晶(CDRX)形核机制也起着主要作用。MC和γ′析出相在低温(900和1000℃)时促进了DRX的形核,但阻碍了再结晶的生长。高变形温度下的晶粒生长依赖于大角度晶界迁移引起的晶粒相互吞并,这消耗了部分退火孪晶,只有少数退火孪晶在取向偏转后保持稳定。 展开更多

关键词 镍基高温合金 高应变速率 连续动态再结晶 退火孪晶 析出相

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