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高性能变形镁合金SPD挤压技术的研究进展 被引量:8
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作者 张丁非 刘杰慧 +1 位作者 胡红军 谭小明 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第11期102-105,共4页
近年来变形镁合金得到了广泛的研究和应用,大变形(Serve Plastic Deformation)技术为新型高性能变形镁合金提供合格的挤压料。介绍了镁合金的大塑性变形挤压的最新工艺,如等通道挤压、往复挤压、S形等径侧向挤压、大比率挤压等的基本原... 近年来变形镁合金得到了广泛的研究和应用,大变形(Serve Plastic Deformation)技术为新型高性能变形镁合金提供合格的挤压料。介绍了镁合金的大塑性变形挤压的最新工艺,如等通道挤压、往复挤压、S形等径侧向挤压、大比率挤压等的基本原理、特点和应用,剖析了三种可能的晶粒细化机制,如再结晶细化、孪生细化和剪切带细化;指出了当前镁合金SPD挤压技术存在的问题及今后的发展方向。 展开更多
关键词 spd 挤压 镁合金 晶粒细化
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强塑性变形(SPD)制备超细晶粒材料的研究现状与发展趋势 被引量:11
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作者 许晓嫦 刘志义 +1 位作者 党朋 谭曼玲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-5,共5页
强塑性变形(SPD)技术已成为21世纪获得微米、甚至纳米级细晶粒材料,在塑韧性损失不大的情况下成倍提高金属材料强度的手段。概要介绍了目前国内外开发的强塑性变形的新技术或新方法,指出,应力或塑性变形将成为今后改变材料组织性能的主... 强塑性变形(SPD)技术已成为21世纪获得微米、甚至纳米级细晶粒材料,在塑韧性损失不大的情况下成倍提高金属材料强度的手段。概要介绍了目前国内外开发的强塑性变形的新技术或新方法,指出,应力或塑性变形将成为今后改变材料组织性能的主要技术之一,将与热处理技术并驾齐驱。应力热处理专业将成为材料科学与工程中一个新型的专业。 展开更多
关键词 塑性变形 超细晶粒 塑韧性 材料组织 金属材料 热处理技术 应力 制备 纳米级 新型
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新型复合SPD模具应力有限元分析及结构优化 被引量:2
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作者 张翔 王晓溪 +1 位作者 李毅 崔海霞 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第19期140-144,共5页
采用商用有限元软件DEFORM-3D对复合SPD (大塑性变形)新工艺——等通道球形转角膨胀挤压(ECAEE-SC)变形过程及模具应力进行了数值模拟。通过变形过程与模具应力分析,综合考虑实际模具结构、模具工作条件等因素,对模具进行了失效分... 采用商用有限元软件DEFORM-3D对复合SPD (大塑性变形)新工艺——等通道球形转角膨胀挤压(ECAEE-SC)变形过程及模具应力进行了数值模拟。通过变形过程与模具应力分析,综合考虑实际模具结构、模具工作条件等因素,对模具进行了失效分析。结果表明,竖直通道与球形转角过渡圆角处应力集中最显著,与实际上半凹模裂纹源位置一致;凸模头部应力集中及偏载导致未约束的尾部发生失稳,两者都与竖直通道内坯料受反向膨胀力而发生镦粗变形有关。另外,涂覆润滑剂产生的冷热循环热应力也是导致模具早期失效的一个原因。采用预应力组合凹模和凹槽过盈卡配凸模,可以有效解决模具早期失效的问题。 展开更多
关键词 大塑性变形法 H13模具钢 有限元分析 模具优化 应力集中
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纳米层片组织纯铌的制备、组织演化与力学性能研究
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作者 刘昱玮 王楷甯 +2 位作者 蒋尧 刘瑛 王经涛 《南京理工大学学报》 北大核心 2025年第2期233-243,共11页
材料的微观组织经过纳米层片化后,其物理、化学性能可以得到显著提高。该文采用等径角变形(ECAP)后加液氮温度下轧制的两步变形法,成功制备出了平均层片间距为28±8nm且抗拉强度达到1.1 GPa的金属纯铌块体。对轧制过程中微观组织和... 材料的微观组织经过纳米层片化后,其物理、化学性能可以得到显著提高。该文采用等径角变形(ECAP)后加液氮温度下轧制的两步变形法,成功制备出了平均层片间距为28±8nm且抗拉强度达到1.1 GPa的金属纯铌块体。对轧制过程中微观组织和力学性能的演化研究发现,随着轧制压下率的增大,微观组织由ECAP后的近等轴超细晶组织逐渐转变为纳米层片组织。随着层片间距降至低于抑制Frank-Read位错源开动的尺寸,层片内的Frank-Read位错源逐渐失效。变形机制由层内位错增殖滑移转向层片界面发射位错,导致位错平均自由程降低,造成轧制压下率大于90%后纯铌的拉伸塑性剧烈下降。这种变形机制的转变,使得加工硬化机制由位错塞积机制转向位错源激活硬化机制,导致随着层片间距细化纳米层片纯铌的Hall-Petch关系中斜率显著增大。 展开更多
关键词 剧烈塑性变形 晶粒细化 力学性能 HALL-PETCH关系
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复合SPD制备超细晶6061铝合金的组织及性能 被引量:4
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作者 刘兆华 王晓琪 +2 位作者 陈亮伟 起华荣 史庆南 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期62-66,共5页
采用反复镦压和等径角挤压相结合的复合挤压技术,在室温对退火态的6061铝合金进行4道次变形,获得等轴的超细晶铝合金。借助于透射电镜对变形过程的微观组织演变过程进行观察,提出了复合挤压过程中晶粒细化的过程。对不同实验状态的试样... 采用反复镦压和等径角挤压相结合的复合挤压技术,在室温对退火态的6061铝合金进行4道次变形,获得等轴的超细晶铝合金。借助于透射电镜对变形过程的微观组织演变过程进行观察,提出了复合挤压过程中晶粒细化的过程。对不同实验状态的试样进行了硬度和拉伸实验,试样三个垂直面的硬度值增加了1倍,抗拉强度由165 MPa增加到402.7 MPa,但伸长率由26.8%下降到9.7%,复合挤压比等径角挤压对试样的力学性能影响更剧烈。 展开更多
关键词 反复镦压 等径角挤压 超细晶 6061铝合金 剧烈塑形变形
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固态法制备颗粒增强铝基复合材料的研究进展 被引量:1
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作者 薛克敏 张池 +3 位作者 田辙环 王国涛 石文超 李萍 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3547-3562,共16页
颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能,可用作结构-功能一体化构件,在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来,科... 颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能,可用作结构-功能一体化构件,在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来,科研工作者在颗粒增强铝基复合材料及其高性能制备方法上开展了大量工作,并取得一定进展。本文通过综述1xxx系、6xxx系等铝基体,氧化物、碳化物等颗粒增强体,粉末冶金法、大塑性变形法等固态法制备方法,力学性能、耐腐蚀性能等服役性能的最新研究进展,系统分析了不同制备方法的优势与目前存在的不足,以期为高性能颗粒增强铝基复合材料的选择、制备与应用提供参考。 展开更多
关键词 铝基复合材料 颗粒增强体 粉末冶金 大塑性变形
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AZ31镁合金和7050铝合金ECAP过程的数值模拟研究
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作者 刘毅 薛凤梅 +1 位作者 墨馨遥 王廖子 《热加工工艺》 北大核心 2024年第9期73-79,83,共8页
利用Abaqus有限元软件分别对AZ31镁合金和7050铝合金进行等通道转角挤压(ECAP)数值模拟研究。利用有限元(FE)模拟得到应力场、应变场及载荷-位移曲线,分析了在不同挤压温度、挤压速度、摩擦条件和不同截面下等通道转角挤压的变形规律。... 利用Abaqus有限元软件分别对AZ31镁合金和7050铝合金进行等通道转角挤压(ECAP)数值模拟研究。利用有限元(FE)模拟得到应力场、应变场及载荷-位移曲线,分析了在不同挤压温度、挤压速度、摩擦条件和不同截面下等通道转角挤压的变形规律。结果表明,挤压温度升高可以降低挤压载荷,这有利于AZ31镁合金挤压,在摩擦较小情况下进行变形有利于降低挤压载荷,提高变形均匀性;在不考虑变形过程中温升效应的情况下,挤压速度对挤压载荷影响较小,当挤压速度提高时,最大等效应变值有所提高;圆形截面比方形截面更适合进行等通道转角挤压。 展开更多
关键词 等通道转角挤压(ECAP) 大塑性变形(spd) 数值模拟 AZ31镁合金 7050铝合金
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高压条件下锆及其合金ω相变研究进展
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作者 郑勇 邱绍宇 +4 位作者 魏连峰 杨灿湘 王宇 田大容 姚力夫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期227-233,共7页
本文综述了锆及其合金在高压环境静水压力条件下ω相变的研究进展,系统阐述了锆及其合金固态相变类别,包括马氏体相变、块状相变、第二相析出及ω相变的机理及析出行为,重点介绍了高压诱导ω相的相转变条件、相变对组织性能的影响及高... 本文综述了锆及其合金在高压环境静水压力条件下ω相变的研究进展,系统阐述了锆及其合金固态相变类别,包括马氏体相变、块状相变、第二相析出及ω相变的机理及析出行为,重点介绍了高压诱导ω相的相转变条件、相变对组织性能的影响及高压ω相形成机制的研究现状。从研究进展可知,当压力大于3 GPa时,高压将诱导锆合金中ω相的形成;当基体中存在ω相时,微观组织发生显著细化;当含有ω相的晶粒尺寸小于100 nm时,基体硬度及强度增大,塑性减小;ω相可显著提升锆合金的超导性能;目前高压ω相形成机制存在三类观点,分歧主要集中在中间相形成及α‖ω的取向关系。基于当前研究现状,本文指出了锆合金高压诱导ω相转变机理需进一步完善,并对后续锆合金ω相的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 锆合金 固态相变 剧烈塑性变形 Ω相
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纯铝等径角挤扭新工艺变形 被引量:10
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作者 李萍 张翔 +2 位作者 薛克敏 王晓溪 吴战立 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期47-52,共6页
等径角挤扭(ECAPT)是结合等径角挤压(ECAP)和挤扭(TE)两种典型的大塑性变形(SPD)工艺而产生的一种新型细晶材料制备技术。利用刚塑性有限元技术对纯铝1100ECAPT工艺变形特征进行模拟研究,获得了等效应变和等效应力的大小及分布规律,分... 等径角挤扭(ECAPT)是结合等径角挤压(ECAP)和挤扭(TE)两种典型的大塑性变形(SPD)工艺而产生的一种新型细晶材料制备技术。利用刚塑性有限元技术对纯铝1100ECAPT工艺变形特征进行模拟研究,获得了等效应变和等效应力的大小及分布规律,分析了挤压载荷随变形时间的变化规律及其对试样变形的影响。结果显示,在模具拐角和螺旋通道处,等效应变得到有效积累,最终呈层状分布,且相对较为均匀,应变分布均匀性也得到一定改善,等效应力在上述两处区域达到最大。采用纯铝进行室温3道次ECAPT实验,测量试样显微组织和力学性能的变化。结果表明,实验结果与模拟结果具有较好的一致性;晶粒得到了明显细化,屈服强度、抗拉强度与显微硬度等力学性能得到明显提高,但试样塑性略有降低。 展开更多
关键词 大塑性变形 等径角挤扭 数值模拟 显微组织
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超细晶材料制备新工艺——挤扭 被引量:22
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作者 薛克敏 王晓溪 李萍 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期130-136,共7页
近年对块体超细晶材料的研究已成为材料科学领域一大热点。挤扭工艺作为一种新兴的大塑性变形细晶材料制备技术,在细化材料显微组织、改善材料力学性能、提高材料成形性等方面发挥了重要作用,具有广阔的工业应用前景。文章重点介绍了挤... 近年对块体超细晶材料的研究已成为材料科学领域一大热点。挤扭工艺作为一种新兴的大塑性变形细晶材料制备技术,在细化材料显微组织、改善材料力学性能、提高材料成形性等方面发挥了重要作用,具有广阔的工业应用前景。文章重点介绍了挤扭工艺的基本原理及其变形特点,综述了国内外挤扭工艺的研究现状和研究进展,指出了该工艺目前存在的问题,并对其应用前景进行了展望,具有较好的实用参考价值。 展开更多
关键词 挤扭(TE) 大塑性变形(spd) 超细晶(UFG) 显微组织 力学性能
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剧塑性变形制备超细晶/纳米晶结构金属材料的研究现状和应用展望 被引量:51
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作者 康志新 彭勇辉 +3 位作者 赖晓明 李元元 赵海东 张卫文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期587-598,共12页
综合目前剧塑性变形方法制备超细晶及纳米晶结构金属材料的研究现状,介绍等通道转角挤压、高压扭转、累积叠轧焊、多向锻造等剧塑性变形方法及其特点与原理;探讨剧塑性变形金属材料的组织演变和晶粒细化机制;分析金属材料经剧塑性变形... 综合目前剧塑性变形方法制备超细晶及纳米晶结构金属材料的研究现状,介绍等通道转角挤压、高压扭转、累积叠轧焊、多向锻造等剧塑性变形方法及其特点与原理;探讨剧塑性变形金属材料的组织演变和晶粒细化机制;分析金属材料经剧塑性变形后强度与延展性的变化趋势,及其对超塑性变形的影响规律;展望剧塑性变形方法对金属材料应用的前景。 展开更多
关键词 金属材料 组织演变 超细晶 纳米晶 剧塑性变形 超塑性
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多向锻造技术研究进展 被引量:44
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作者 郭强 严红革 +1 位作者 陈振华 张辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期106-108,共3页
多向锻造技术能强烈细化晶粒,大幅改善材料力学性能,是一种极具工业应用前景的大塑性变形工艺。综述了目前国内外多向锻造技术研究进展,阐述了多向锻造技术的原理和特点、材料组织演变、力学行为以及主要影响因素,展望了该技术未来的研... 多向锻造技术能强烈细化晶粒,大幅改善材料力学性能,是一种极具工业应用前景的大塑性变形工艺。综述了目前国内外多向锻造技术研究进展,阐述了多向锻造技术的原理和特点、材料组织演变、力学行为以及主要影响因素,展望了该技术未来的研究方向。 展开更多
关键词 多向锻造 大塑性变形 组织演变 力学行为
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制备块体纳米/超细晶材料的大塑性变形技术 被引量:30
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作者 赵新 高聿为 +1 位作者 南云 荆天辅 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第12期5-8,共4页
综述了采用SPD技术制备块体超细晶(UFG)和纳柬晶(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... 综述了采用SPD技术制备块体超细晶(UFG)和纳柬晶(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。 展开更多
关键词 spd技术 块体超细晶材料 块体纳米晶材料 等通道角挤压法 高压扭转法
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大塑性变形技术的研究与发展现状 被引量:16
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作者 程永奇 陈振华 +2 位作者 夏伟军 张文玉 曹清香 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第F11期245-248,共4页
大塑性变形技术作为提高材料性能的有效方法之一,对其研究具有重要的意义。主要介绍了几种大塑性变形技术的基本原理和工艺,分析了这些大塑性变形工艺各自的特点并比较了它们的优缺点,对这些工艺的研究与发展现状进行了综述。
关键词 大塑性变形 超细晶 织构
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AgSnO_2触头材料的反应合成制备与大塑性变形加工 被引量:30
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作者 周晓龙 陈敬超 +2 位作者 孙加林 张昆华 杜焰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期829-834,共6页
研究了银氧化锡电触头材料的反应合成制备以及制备的银氧化锡电触头材料在大塑性变形加工条件下的组织均匀化过程。XRD、SEM、TEM和能谱分析结果表明,反应合成制备的银氧化锡电触头材料的显微组织为纳米氧化锡团聚颗粒生长在银基体颗粒... 研究了银氧化锡电触头材料的反应合成制备以及制备的银氧化锡电触头材料在大塑性变形加工条件下的组织均匀化过程。XRD、SEM、TEM和能谱分析结果表明,反应合成制备的银氧化锡电触头材料的显微组织为纳米氧化锡团聚颗粒生长在银基体颗粒的周围形成大基体、小颗粒的环状。通过对反应合成银氧化锡电触头材料在真应变为4和12大塑性变形条件下显微组织的研究,发现经过大塑性变形加工技术能够对银氧化锡电触头材料显微组织起到均匀化和弥散化作用,且真应变为12的AgSnO2触头材料的组织均匀化程度与抗拉强度都好于真应变为4的AgSnO2触头材料的。 展开更多
关键词 AGSNO2触头材料 反应合成 大塑性变形
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高压扭转法的研究现状及展望 被引量:30
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作者 薛克敏 张君 +1 位作者 李萍 黄科帅 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1613-1616,1621,共5页
高压扭转法是在变形体高度方向施加压力的同时,通过主动摩擦作用在其横截面上施加一扭矩,促使变形体产生轴向压缩和切向剪切变形的特殊塑性变形工艺。文章介绍了高压扭转法对提高材料的力学性能、超塑性等的贡献以及影响高压扭转法的因... 高压扭转法是在变形体高度方向施加压力的同时,通过主动摩擦作用在其横截面上施加一扭矩,促使变形体产生轴向压缩和切向剪切变形的特殊塑性变形工艺。文章介绍了高压扭转法对提高材料的力学性能、超塑性等的贡献以及影响高压扭转法的因素,分析了该法目前存在的问题,并对其应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 大塑性变形 高压扭转 细晶材料
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变形温度对大塑性变形TA15合金显微组织和力学性能的影响 被引量:11
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作者 纪小虎 孟淼 +3 位作者 严思梁 李萍 甘国强 薛克敏 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期752-762,共11页
在600~800℃温度区间对TA15合金进行多向等温锻造,利用金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)以及拉伸试验研究了变形温度对微观组织与力学性能的影响。结果表明:经3道次多向等温锻造后,TA15合金发生细化和球化,随变形温度的升高,等轴α... 在600~800℃温度区间对TA15合金进行多向等温锻造,利用金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)以及拉伸试验研究了变形温度对微观组织与力学性能的影响。结果表明:经3道次多向等温锻造后,TA15合金发生细化和球化,随变形温度的升高,等轴α机械破碎细化效应受到抑制,而片状α细化更加明显,不连续动态再结晶(dDRX)机制逐渐被激发。在800℃时,变形体内同时发生连续动态再结晶(cDRX)和dDRX,且在试样局部剧烈形变区域发生了形变诱导α→β相的转变。随变形温度的升高,材料抗拉强度和断后伸长率的变化趋势相反,且相比于伸长率,其抗拉强度下降更为显著,在600℃多向锻造条件下其抗拉强度最高。最后,通过经典强化模型的定量分析,证实了TA15合金多向等温锻造时其强度的提高除受细晶强化和位错强化外,晶粒形态、亚结构及大塑性变形(SPD)形成的特殊晶界结构也将对材料的屈服强度产生影响。 展开更多
关键词 TA15合金 变形温度 大塑性变形 显微组织 力学性能
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室温强塑性变形下回溶和再析出的机理研究 被引量:11
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作者 许晓嫦 刘志义 +1 位作者 党朋 谭曼玲 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期178-181,共4页
为了研究室温强塑性变形下回溶和再析出的机理,利用透射电镜、硬度测量等手段,采用压缩变形方法对Al-Zn-Mg-Cu铝合金在强塑性变形下第二相的回溶和再时效过程进行了观察.研究结果表明:强塑性变形过程中存在第二相回溶和再析出的交替过程... 为了研究室温强塑性变形下回溶和再析出的机理,利用透射电镜、硬度测量等手段,采用压缩变形方法对Al-Zn-Mg-Cu铝合金在强塑性变形下第二相的回溶和再时效过程进行了观察.研究结果表明:强塑性变形过程中存在第二相回溶和再析出的交替过程;由强变形产生的过饱和固溶体再时效时,在高密度的缠结位错区或者等轴超细晶粒的边界上直接析出平衡相η. 展开更多
关键词 强塑性变形 固溶 时效
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大塑性变形制备高强镁合金的研究与展望 被引量:8
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作者 陈勇军 王渠东 +1 位作者 翟春泉 丁文江 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期1-3,47,共4页
系统介绍了大塑性变形细化晶粒的条件和工艺,综述了制备细晶镁合金的三种大塑性变形工艺的基本原理、特点和应用,剖析了细晶镁合金的强度和超塑性特征,指出了大塑性变形制备高强镁合金的发展方向。
关键词 大塑性变形 通道转角挤压 累积轧制 大比率挤压 高强镁合金
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强塑性变形下Al-Cu合金不同析出相的回溶及性能变化 被引量:7
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作者 许晓嫦 刘志义 +2 位作者 党朋 于文斌 宁爱林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第F11期463-465,472,共4页
采用双向反复压缩变形研究了Al-Cu合金中不同析出相的回溶速度及性能变化。结果表明:在强塑性变形过程中,GP区回溶的速度最快,介稳相(θ″+θ′及θ′)次之,稳定相(θ)最慢。强塑性变形引起的脱溶作用较小,而导致第二相回溶的作用较大... 采用双向反复压缩变形研究了Al-Cu合金中不同析出相的回溶速度及性能变化。结果表明:在强塑性变形过程中,GP区回溶的速度最快,介稳相(θ″+θ′及θ′)次之,稳定相(θ)最慢。强塑性变形引起的脱溶作用较小,而导致第二相回溶的作用较大。GP区状态下合金在压缩后硬度升高最大,过饱和固溶体、介稳相(θ″+θ′)和稳定相(θ)状态下依次减小。 展开更多
关键词 回溶 析出 强塑性变形 析出相
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