预变形对AZ31镁合金高应变速率热轧组织及力学性能的影响 被引量：3

1

作者 肖罡 杨伟成 +2 位作者 朱必武 刘筱 刘晓红 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期11-17,共7页

为研究预变形对高应变速率轧制AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响,对预变形和未变形的AZ31镁合金进行平均应变速率分别为10、20和29 s^(-1),变形温度分别为350和400℃,下压量为78%的高应变速率轧制。结果表明:在平均应变速率10 s^(-1)... 为研究预变形对高应变速率轧制AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响,对预变形和未变形的AZ31镁合金进行平均应变速率分别为10、20和29 s^(-1),变形温度分别为350和400℃,下压量为78%的高应变速率轧制。结果表明:在平均应变速率10 s^(-1)时,400℃相较350℃,预变形AZ31镁合金的组织更加均匀;在平均应变速率为20和29 s^(-1)时,预变形AZ31镁合金的组织并未随着温度的升高逐渐趋于均匀。在350℃、平均应变速率为20和29 s^(-1)时,预变形AZ31镁合金轧板的抗拉强度和伸长率各向异性不明显。经过350和400℃高应变速率轧制后,预变形AZ31镁合金终轧板材的组织相较未预变形AZ31镁合金更加均匀细小,因此预变形AZ31镁合金板材的力学性能相比于未预变形AZ31镁合金板材明显提升。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 高应变速率轧制 预变形 各向异性 力学性能

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中温高速冲击下预孪晶AZ31镁合金的变形机理及力学行为 被引量：9

2

作者 刘筱 胡铭月 +4 位作者 谢超 朱必武 马旻 唐昌平 刘文辉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1641-1654,共14页

本文以预孪晶AZ31镁合金为研究对象,结合黏塑性自洽(VPSC)模型仿真,研究中温高速冲击下预孪晶镁合金的变形机理和力学行为,拓展了VPSC模型的应用领域,为研究镁合金动态载荷下的变形机理和力学行为提供了新的手段。结果表明:中温高速冲... 本文以预孪晶AZ31镁合金为研究对象,结合黏塑性自洽(VPSC)模型仿真,研究中温高速冲击下预孪晶镁合金的变形机理和力学行为,拓展了VPSC模型的应用领域,为研究镁合金动态载荷下的变形机理和力学行为提供了新的手段。结果表明:中温高速冲击过程中,基面滑移和二阶锥面滑移是协调变形的主要机制,孪生也起到了重要的作用;大量孪晶的出现引起流变应力在变形初期发生波动;压缩孪晶的出现引起织构最大极密度位置向半径方向(Radial direction,RD)偏转,二次孪晶的产生有利于形成双峰织构。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 中温高速冲击 黏塑性自洽模型 力学行为 预孪晶 织构

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激光粉末沉积轻质Ti/Al密度梯度材料的裂纹形成机理及自愈合行为 被引量：1

3

作者 刘阳 宋宇峰 +7 位作者 谭欣荣 刘文胜 蔡青山 梁超平 陈振湘 杨凯 陈宇强 刘文辉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期763-775,共13页

利用激光粉末沉积技术制备轻质Ti/Al密度梯度材料,采用扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪、能谱仪、显微硬度测试仪等,分析了梯度材料的组织结构特征,研究了激光粉末沉积轻质Ti/Al密度梯度材料的裂纹形成机理及其自愈合行为。结果表明... 利用激光粉末沉积技术制备轻质Ti/Al密度梯度材料,采用扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪、能谱仪、显微硬度测试仪等,分析了梯度材料的组织结构特征,研究了激光粉末沉积轻质Ti/Al密度梯度材料的裂纹形成机理及其自愈合行为。结果表明:轻质Ti/Al密度梯度材料的微观组织呈现渐变特征,相结构转变呈现Ti→Ti3Al→TiAl+Ti_(5)Si_(3)→TiAl_(3)+TiAl+Ti_(5)Si_(3)+Al→Ti Al_(3)+Al的规律变化;各梯度层(Ⅰ~Ⅴ)的平均硬度分别为370.9 HV_(0.1)、619.4 HV_(0.1)、567.7 HV_(0.1)、459.5 HV_(0.1)和213.8 HV_(0.1)。梯度层中观察到裂缝存在,该裂纹在界面或缺陷(孔洞等)处萌生,在激光粉末沉积轻质Ti/Al密度梯度材料过程中,后续形成的熔池内金属溶液对裂纹具有填充作用,从结构上完成自修复,使裂缝得以愈合,可有效阻止裂纹进一步扩展。 展开更多

关键词 增材制造 激光粉末沉积 梯度材料 裂纹 自愈合行为 组织结构演变

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铝合金挤压铸造扭转复合成形模具-工件界面换热行为 被引量：1

4

作者 朱必武 张达 +4 位作者 刘筱 陈宇强 宋宇峰 刘文辉 李运湘 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2471-2482,共12页

挤压铸造扭转复合成形(SQ-T)集挤压铸造(SQ)与扭转成形(T)的优势于一体,可实现铝合金工件的高效成形。为准确描述铝合金SQ-T工艺下的模具-工件界面换热行为并对成形效果进行评估,通过搭建SQ-T实验平台和构建界面换热系数(IHTC)反求模型... 挤压铸造扭转复合成形(SQ-T)集挤压铸造(SQ)与扭转成形(T)的优势于一体,可实现铝合金工件的高效成形。为准确描述铝合金SQ-T工艺下的模具-工件界面换热行为并对成形效果进行评估,通过搭建SQ-T实验平台和构建界面换热系数(IHTC)反求模型,求解成形过程中的IHTC,并对IHTC的变化规律、工件成形效果及工件组织性能进行研究。结果表明:反算模型精度较高,96%以上反算结果的相对误差小于10%;在SQ中加入扭转变形后,工件的气孔数量减少、尺寸变小,模具-工件界面换热条件更好;SQ-T实验的IHTC前半段高于SQ实验,最大提升了60%;IHTC的增加使SQ-T实验工件的冷却速度加快,显微组织更加细小均匀,硬度提高了19.3%,动态峰值应力提升了7.6%。 展开更多

关键词 A356铝合金 挤压铸造 扭转成形 界面换热系数(IHTC) 气孔 硬度

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基于动态再结晶−黏塑性自洽模型的A356铝合金高温变形行为 被引量：1

5

作者 朱必武 熊盛开 +4 位作者 胡铭月 刘筱 肖罡 陈宇强 刘文辉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2090-2103,共14页

以A356铝合金为研究对象,构建动态再结晶(DRX)模型耦合黏塑性自洽(VPSC)模型,研究其在500℃热压缩下的流变应力、织构演变和变形机制。结果表明:构建的模型能较为准确地仿真A356铝合金高温热压缩变形过程中的流变应力和织构演变;高温热... 以A356铝合金为研究对象,构建动态再结晶(DRX)模型耦合黏塑性自洽(VPSC)模型,研究其在500℃热压缩下的流变应力、织构演变和变形机制。结果表明:构建的模型能较为准确地仿真A356铝合金高温热压缩变形过程中的流变应力和织构演变;高温热压缩时A356铝合金发生了动态再结晶,对材料起到明显的软化作用,同时弱化了(011)[100]织构组分,但强化了(2ˉ10)[132]织构组分;共晶Si发生的破碎细化消耗了塑性变形功,使晶粒转动角度变小;大部分晶粒形成Goss织构过程中以(111)[011]滑移和(111)[011]滑移为主,形成Brass织构过程中以(111)[101]滑移和(111)[101]滑移为主。 展开更多

关键词 A356铝合金 动态再结晶 黏塑性自洽 热压缩 织构

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基于机器学习的AZ31镁合金轧制板材腐蚀电位预测研究

6

作者 谢超林 唐昌平 +6 位作者 刘筱 朱必武 马丽莉 魏福安 刘文辉 徐从昌 李落星 《精密成形工程》 北大核心 2024年第11期75-81,共7页

目的为了实现对AZ31镁合金轧制板材耐腐蚀性能的调控。方法以AZ31镁合金轧制板材的下压量、轧制温度和应变速率3个轧制工艺参数作为输入变量,腐蚀电位作为输出变量,采用支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、K近邻(KNN)和反向传播神经网络(B... 目的为了实现对AZ31镁合金轧制板材耐腐蚀性能的调控。方法以AZ31镁合金轧制板材的下压量、轧制温度和应变速率3个轧制工艺参数作为输入变量,腐蚀电位作为输出变量,采用支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、K近邻(KNN)和反向传播神经网络(BP)4种机器学习模型对AZ31镁合金轧制板材的腐蚀性能进行预测。结果计算得出,支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、K近邻(KNN)和反向传播神经网络(BP)4种机器学习模型的平均绝对误差(MAE)分别为0.01365、0.01259、0.01072和0.01538;均方误差(MSE)分别为0.000247、0.000182、0.000169和0.000354;决定系数(R^(2))分别为0.61、0.71、0.74和0.44;下压量、轧制温度和应变速率与腐蚀电位的Pearson相关系数分别为0.755、0.262和0.015。结论对比上述4种机器学习模型,K近邻(KNN)模型对AZ31镁合金轧制板材腐蚀电位的预测效果更好;由Pearson相关系数热力图可知,下压量与腐蚀电位呈正相关,这是由于随下压量的增加,晶粒逐渐细化,镁合金的耐腐蚀性能随之增加;轧制温度与腐蚀电位呈正相关,归因于随轧制温度的增加,孪晶数量逐渐减少,孪晶与镁基体形成的微电偶效应减弱,提高了腐蚀性能。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 轧制工艺 机器学习 腐蚀电位 Pearson相关系数

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Sc和Zr微合金化对Al-Zn-Mg-(Cu)合金微观组织和性能影响的研究进展 被引量：4

7

作者 巫海亮 陈宇强 +1 位作者 林林 陆丁丁 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3689-3708,共20页

Al-Zn-Mg-(Cu)合金的Sc和Zr微合金化可显著提高综合性能,是研制新一代航空航天铝合金的有效方法之一。本文对Al-Zn-Mg-(Cu)合金Zr和Sc微合金化研究成果进行了综述,重点阐述了Sc和Zr微合金化对Al-Zn-Mg-(Cu)合金微观组织、力学性能和耐... Al-Zn-Mg-(Cu)合金的Sc和Zr微合金化可显著提高综合性能,是研制新一代航空航天铝合金的有效方法之一。本文对Al-Zn-Mg-(Cu)合金Zr和Sc微合金化研究成果进行了综述,重点阐述了Sc和Zr微合金化对Al-Zn-Mg-(Cu)合金微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响,发现Sc和Zr微合金化可以细化Al-Zn-Mg-(Cu)合金的晶粒尺寸以及有效提高合金的力学性能和耐腐蚀性能;梳理了单独添加Zr、Sc及复合添加Zr和Sc在Al-Zn-Mg-(Cu)合金的作用机理,发现Al3Zr、Al3Sc和Al3(Sc,Zr)相是Sc和Zr微合金化提高合金性能的主要原因;最后根据现有的研究,对Al-Zn-Mg-(Cu)合金Zr和Sc微合金化的研究方向提出了建议。 展开更多

关键词 Al-Zn-Mg-(Cu)合金 微合金化 微观组织 力学性能 耐蚀性能

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中等应变速率轧制制备多尺度混晶镁合金工艺及组织性能 被引量：6

8

作者 刘筱 杨伟成 +4 位作者 朱必武 吴远志 唐昌平 刘文辉 宋宇峰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期678-688,共11页

为了研究中等应变速率轧制下AZ31镁合金的组织演变过程和力学性能,获得同时提升强度和塑性的优良轧制工艺,对均匀化铸态AZ31镁合金进行平均应变速率分别为1.9 s^(-1)、4.8 s^(-1)和7.8 s^(-1),变形温度分别为370℃、410℃和460℃,下压量... 为了研究中等应变速率轧制下AZ31镁合金的组织演变过程和力学性能,获得同时提升强度和塑性的优良轧制工艺,对均匀化铸态AZ31镁合金进行平均应变速率分别为1.9 s^(-1)、4.8 s^(-1)和7.8 s^(-1),变形温度分别为370℃、410℃和460℃,下压量为75%的中等应变速率轧制,并构建嵌入式混晶结构的增塑模型。结果表明:中等应变速率轧制可制备多尺度混晶镁合金板材,410℃时可形成粗晶镶嵌在多层细晶中的嵌入式结构组织,在(410℃、4.8 s^(-1))时可形成细晶、中等晶粒和粗晶占比均匀并夹极少量超细晶和粗大晶粒的嵌入式结构组织;在410℃时轧制板材具有较好的强度和塑性匹配,尤其是在(410℃、4.8 s^(-1))时的轧制板材强度和塑性最为均衡,抗拉强度达279.4 MPa、伸长率达21.2%;相较于高应变速率轧制的细晶镁合金轧板,中等应变速率轧制的多尺度混晶组织镁合金轧板的强度明显提高,最大提高了19.7%,伸长率亦有提高;在410℃时轧制板材以韧性断裂为主,其他以韧-脆性断裂为主;微观组织为粗晶镶嵌在多层细晶中的嵌入式结构相比其他混晶结构具有更好的塑性。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 中等应变速率轧制 多尺度混晶 嵌入式结构 增强增塑

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孪晶及晶粒尺寸分布对高应变速率轧制AZ31镁合金板材强韧化的影响 被引量：5

9

作者 朱必武 杨伟成 +4 位作者 谢超 刘筱 吴远志 万泉慧 唐昌平 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3520-3530,共11页

对铸态AZ31镁合金进行温度300~400℃、平均应变速率5.4~29 s-1的高应变速率轧制,制备不同孪晶和晶粒尺寸分布的镁合金板材,研究孪晶及晶粒尺寸分布对镁合金高应变速率轧制板材强韧化的影响,并建立了多尺度组织的强韧化模型。结果表明:... 对铸态AZ31镁合金进行温度300~400℃、平均应变速率5.4~29 s-1的高应变速率轧制,制备不同孪晶和晶粒尺寸分布的镁合金板材,研究孪晶及晶粒尺寸分布对镁合金高应变速率轧制板材强韧化的影响,并建立了多尺度组织的强韧化模型。结果表明:平均应变速率低于10 s^(-1)时,可以获得孪晶、细晶和粗晶共存的多尺度组织,且平均应变速率为8.3 s^(-1)时,组织中存在大量的亚微晶;在室温变形过程中,不同尺度组织之间的背应力能够保证材料塑性,孪晶界和细晶保证强度,实现亚微晶、细晶、孪晶和粗晶共存的多尺度组织镁合金具有高的抗拉强度,同时能够保持相对良好的伸长率;在高温变形过程中,亚微晶、细晶、孪晶和粗晶共存的多尺度组织镁合金中的亚微晶发生晶界滑动、粗晶和孪晶诱导再结晶提高了材料塑性;温度为300℃变形时,强度亦遵循Hall-Patch公式。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 多尺度组织 亚微晶 孪晶 背应力

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T9I6热处理对2519A铝合金厚板厚向组织与性能的影响 被引量：1

10

作者 刘文辉 岳小明 +4 位作者 曹平 宋宇峰 陈宇强 赵晨冰 肖明月 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3589-3598,共10页

采用扫描电镜、透射电镜、室温拉伸测试及疲劳性能测试等方法,研究T87和T9I6断续时效处理对51 mm厚2519A铝合金厚板厚向组织与性能的影响。结果表明:经T9I6断续时效处理后,2519A铝合金晶粒组织和析出相沿厚度方向分布不均匀。从表层到... 采用扫描电镜、透射电镜、室温拉伸测试及疲劳性能测试等方法,研究T87和T9I6断续时效处理对51 mm厚2519A铝合金厚板厚向组织与性能的影响。结果表明:经T9I6断续时效处理后,2519A铝合金晶粒组织和析出相沿厚度方向分布不均匀。从表层到中间层,随着晶粒长径比的增加,粗大第二相和未固溶相体积分数也随之变大,时效析出相的体积分数随之降低;与T87态合金相比,2519A-T9I6合金晶内析出相的体积分数更大,且分布更均匀,其厚向屈服强度与抗拉强度较T87态分别提高50 MPa和90 MPa。同时,由于预时效处理后的中间层相对较软,故冷轧变形能够深入中间层,在加工硬化以及析出强化的共同作用下,T9I6合金厚向硬度整体提高,硬度不均匀性降低。在相同疲劳加载条件下,T9I6态厚向的疲劳寿命更高,疲劳极限较T87态提高了21 MPa。 展开更多

关键词 2519A铝合金厚板 断续时效 微观组织 力学性能

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Ti-55511合金显微组织对其高温疲劳行为的影响

11

作者 陈宇强 贺梓泯 +4 位作者 潘素平 刘会群 伏明珠 付永杰 李佳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期767-780,共14页

利用扫描电子显微分析(SEM)、聚焦离子束切割技术(FIB)、透射电子显微分析(TEM)等方法对比分析了双态及片层组织对Ti-55511合金的高温疲劳性能及其损伤行为的影响机理。结果表明:在350℃、应力比(R)为0、最大加载应力(σ_(max))为500~60... 利用扫描电子显微分析(SEM)、聚焦离子束切割技术(FIB)、透射电子显微分析(TEM)等方法对比分析了双态及片层组织对Ti-55511合金的高温疲劳性能及其损伤行为的影响机理。结果表明:在350℃、应力比(R)为0、最大加载应力(σ_(max))为500~600 MPa的疲劳加载条件下,片层组织的疲劳寿命(N_(f))明显高于双态组织。双态组织的疲劳裂纹主要萌生于初生α相(α_(P)),而片层组织的疲劳裂纹萌生于晶界处粗大片层α相(α_(L))与β相的界面。在裂纹扩展阶段,双态组织的裂纹尖端区域出现显著的纳米晶化,导致次生α相(α_(s))粒子完全溶解并转化为β相,明显弱化了合金的抗裂纹扩展能力。由于α_(L)相对晶内变形的显著约束作用,片层组织裂纹尖端区域的纳米晶化并不明显,仍然保留了较高密度的α_(s)相粒子,因而具备较高的抗裂纹扩展能力。 展开更多

关键词 Ti-55511合金 显微组织 疲劳性能 疲劳损伤机理

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晶体取向对铝单晶的高温流变行为影响

12

作者 李佳 陈宇强 +5 位作者 熊雯雯 王臻 徐加贝 巫海亮 黄磊 曾立英 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第8期17-30,共14页

采用Cube、Copper、S三种取向铝单晶(ASCs)在25~300℃、0.001~10 s-1条件下进行热模拟等温单轴压缩实验,获得三种取向ASCs在不同高温变形条件下的真应力-真应变曲线,建立其应变补偿高温变形本构方程以及热加工图。结果表明:不同晶体取向... 采用Cube、Copper、S三种取向铝单晶(ASCs)在25~300℃、0.001~10 s-1条件下进行热模拟等温单轴压缩实验,获得三种取向ASCs在不同高温变形条件下的真应力-真应变曲线,建立其应变补偿高温变形本构方程以及热加工图。结果表明:不同晶体取向的ASCs的动态再结晶(DRX)程度存在显著差异,三种取向ASCs的DRX难度为:Cube>Copper>S。ASCs在等温单轴压缩过程中的流变应力随应变速率的减小与变形温度的升高而降低,各取向的最高流变应力水平为:Copper>S>Cube。各取向ASCs在变形过程中的微观组织演化耗能存在差异,其功率耗散率数值的大小顺序为:Cube>Copper>S。 展开更多

关键词 晶体取向 铝单晶 高温流变行为 本构方程 热加工图

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基于修正Johnson-Cook模型和再结晶模型的A356铝合金高温流变行为 被引量：3

13

作者 黄习顺 胡忠举 +4 位作者 朱必武 陈宇强 刘文辉 李运湘 李宁波 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期115-124,共10页

为研究A356铝合金的高温流变行为和组织演变,构建能准确描述其高温流变行为的本构模型,在变形温度分别为450、475、500和525℃,应变速率分别为0.001、0.01、0.1、1.0和10 s^(-1)条件下对A356铝合金进行热压缩实验。结果表明,A356铝合金... 为研究A356铝合金的高温流变行为和组织演变,构建能准确描述其高温流变行为的本构模型,在变形温度分别为450、475、500和525℃,应变速率分别为0.001、0.01、0.1、1.0和10 s^(-1)条件下对A356铝合金进行热压缩实验。结果表明,A356铝合金高温流变应力曲线表现出典型的动态回复和动态再结晶特征;随变形温度的升高和应变速率的增加,α-Al变形程度先增加后减弱。利用修正Johnson-Cook本构模型和再结晶模型建立了可以准确描述A356铝合金高温流变行为的分段模型,并引入相关系数R和平均相对误差AARE对模型的准确性进行了分析,验证了模型的可行性。 展开更多

关键词 A356铝合金 热压缩实验 动态回复 动态再结晶 修正Johnson-Cook本构模型

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高应变速率轧制AZ31镁合金的组织及微裂纹演变 被引量：2

14

作者 肖罡 万泉慧 +2 位作者 朱必武 刘筱 刘晓红 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期18-23,共6页

对铸态AZ31镁合金进行预热温度为300~450℃、轧辊线速度为828 mm·s-1、单道次压下量为10%~80%的高应变速率(3.6~10.4 s-1)轧制,研究轧制过程中镁合金的显微组织及微裂纹演变机制。结果表明:孪生是变形初期主要的变形机制,孪晶的数... 对铸态AZ31镁合金进行预热温度为300~450℃、轧辊线速度为828 mm·s-1、单道次压下量为10%~80%的高应变速率(3.6~10.4 s-1)轧制,研究轧制过程中镁合金的显微组织及微裂纹演变机制。结果表明:孪生是变形初期主要的变形机制,孪晶的数量在变形初期迅速增加;随着压下量的增加,镁合金发生再结晶,孪晶数量增长趋势变缓;随着预热温度的升高,镁合金组织中的孪晶密度整体呈下降趋势;镁合金的再结晶方式以孪生诱导再结晶和晶界弓出再结晶为主,孪生、再结晶和微裂纹存在竞争关系;细晶区的裂纹由孔洞形成、长大和合并引起;孪生会诱发微裂纹,同时大量孪晶的产生又有利于抑制裂纹的扩展。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 高应变速率轧制 微裂纹 孪生 再结晶

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高温三向单次冲击下AZ31镁合金孪晶与退孪晶对织构的影响 被引量：1

15

作者 肖罡 贺丹丹 +3 位作者 郭鹏程 崔悦 刘筱 朱必武 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期158-166,共9页

对变形态AZ31镁合金进行温度为400℃、冲击气压为0.6 MPa的三向单次冲击,分析了三向单次冲击载荷下的变形机制、组织和织构演变规律。结果表明,三向单次冲击过程中主要发生孪生和再结晶,其中第2向冲击时发生退孪晶现象;第1向冲击时的主... 对变形态AZ31镁合金进行温度为400℃、冲击气压为0.6 MPa的三向单次冲击,分析了三向单次冲击载荷下的变形机制、组织和织构演变规律。结果表明,三向单次冲击过程中主要发生孪生和再结晶,其中第2向冲击时发生退孪晶现象;第1向冲击时的主要变形机制为二阶锥面滑移和拉伸孪生,第2向冲击时拉伸孪生被棱柱面滑移替代,第3向冲击时主要变形机制为二阶锥面滑移、拉伸孪晶和棱柱面滑移。经过第1向冲击后,主要的织构组分仍然保持初始织构的{0001}<10-10>和{0001}<2-1-10>织构组分,由于发生孪生,基面组分极密度弱化,且增强了{01-10}<0001>织构组分,第2向冲击后,主要织构组分保持不变,由于发生退孪生,基面组分极密度增加,第3向冲击后,孪生和再结晶引起织构组分变为以{01-10}<2-1-10>为主,同时形成c轴偏离ND的弱织构。 展开更多

关键词 三向单次冲击 镁合金 织构 孪生 退孪生

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激光增材制造网状结构金属基复合材料的研究进展 被引量：3

16

作者 伍子纯 刘阳 +5 位作者 李海尊 谭振国 唐楠 宋宇峰 刘筱 陈宇强 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1052-1070,共19页

相较于传统增强相呈均匀分布的金属基复合材料,网状结构金属基复合材料因其独特的“机械互锁”“位错钉扎”等组织结构特征,具有更优异的室温强度、高温强度、弹性模量和断裂韧性,在航天、航空等领域上具有广泛的应用前景。激光增材制... 相较于传统增强相呈均匀分布的金属基复合材料,网状结构金属基复合材料因其独特的“机械互锁”“位错钉扎”等组织结构特征,具有更优异的室温强度、高温强度、弹性模量和断裂韧性,在航天、航空等领域上具有广泛的应用前景。激光增材制造技术可实现对网状结构的精细化调控,为网状结构金属基复合材料的进一步发展提供了新的途径。本文综述了高能量激光束诱导马兰戈尼对流作用下网状结构金属基复合材料的形成机理、影响网状结构形成的因素、不同类型网状结构的显微组织结构特征,分析了网状结构金属基复合材料的多段弯曲断裂、微孔聚集断裂等断裂机制,阐述了在霍尔−佩奇、奥罗万、泰勒、载荷传递等强化机制共同作用下的强化机理,以及独特的增强相贫、富区协同作用下的韧化机理,并对其未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 网状结构 激光增材制造 金属基复合材料 断裂机制 强韧化机理

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动态冲击载荷对7A52铝合金焊接接头组织和力学性能的影响

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作者 杨兵 罗忠宇 +3 位作者 黄浩 刘文辉 刘子聪 肖明月 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期200-208,共9页

利用霍普金森压杆对7A52铝合金焊接接头进行了不同温度(-80~300℃)和应变速率(2600~4600 s^(-1))下的冲击实验,研究了动态冲击载荷下的7A52铝合金焊接接头的组织和力学性能。结果表明,在常温下,焊接接头不同区域发生了不均匀塑性变形,... 利用霍普金森压杆对7A52铝合金焊接接头进行了不同温度(-80~300℃)和应变速率(2600~4600 s^(-1))下的冲击实验,研究了动态冲击载荷下的7A52铝合金焊接接头的组织和力学性能。结果表明,在常温下,焊接接头不同区域发生了不均匀塑性变形,铸态组织的焊缝区在动态冲击过程中发生了均匀的塑性变形。母材区塑性较差,当应变速率为4600 s^(-1)时,发生断裂失效。过渡区(熔合区附近焊缝与母材结合处)组织差异大,容易产生绝热剪切带。随着冲击温度的升高,焊接接头不同区域的非均匀变形减小,当温度为300℃时,母材区组织以形变带为主,焊缝与母材均发生了动态回复和动态再结晶。而随着冲击温度的降低,焊接接头强度增加,塑性变差,在-80℃、4600 s^(-1)的冲击条件下,过渡区产生裂纹。 展开更多

关键词 7A52铝合金 焊接接头 力学性能 微观组织 绝热剪切带

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激光粉末沉积AlSi10Mg合金的致密化机制 被引量：2

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作者 刘阳 伍子纯 +7 位作者 刘文胜 马运柱 陈振湘 杨凯 谭欣荣 宋宇峰 陈宇强 刘文辉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1900-1910,共11页

为提高激光粉末沉积(LPD)制备AlSi10Mg合金的致密度,利用田口方法进行了激光粉末沉积AlSi10Mg合金实验设计,研究了激光能量密度对AlSi10Mg合金致密度的影响,获得了LPD制备高致密度AlSi10Mg合金的能量密度阈值范围。采用扫描电子显微镜(S... 为提高激光粉末沉积(LPD)制备AlSi10Mg合金的致密度,利用田口方法进行了激光粉末沉积AlSi10Mg合金实验设计,研究了激光能量密度对AlSi10Mg合金致密度的影响,获得了LPD制备高致密度AlSi10Mg合金的能量密度阈值范围。采用扫描电子显微镜(SEM)分析了氧化对激光粉末沉积AlSi10Mg合金致密化的影响,并揭示了LPD制备AlSi10Mg合金的致密化机制。结果表明:激光能量密度在120~140 J/mm^(3)之间时,可以获得高致密的AlSi10Mg合金,致密度在98%以上;氧化膜的存在将降低AlSi10Mg熔液在已沉积层表面的润湿性,熔池内AlSi10Mg熔液不能完全铺展开,导致形成孔洞等缺陷;高激光能量密度可破碎已沉积在AlSi10Mg层表面的氧化膜,使AlSi10Mg熔液能够在已沉积层表面完全铺展。 展开更多

关键词 增材制造 激光粉末沉积 AlSi10Mg 工艺参数 致密化 氧化

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微合金化及换向轧制对Cu合金晶粒尺寸热稳定性的影响 被引量：3

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作者 贺梓泯 陈宇强 +4 位作者 刘文辉 谢功园 潘素平 宋宇峰 谭欣荣 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2934-2949,共16页

利用电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)等研究了微量元素添加及换向轧制工艺对Cu合金晶粒尺寸热稳定性的影响。结果表明:经(950℃,10 min)热暴露后,纯Cu的平均晶粒尺寸超过200μm且存在较强的Cube织构。添加0.12%Mg、0.0... 利用电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)等研究了微量元素添加及换向轧制工艺对Cu合金晶粒尺寸热稳定性的影响。结果表明:经(950℃,10 min)热暴露后,纯Cu的平均晶粒尺寸超过200μm且存在较强的Cube织构。添加0.12%Mg、0.09%Ca、0.10%Y元素后,Cu合金经热暴露后的晶粒尺寸显著减小,同时Cube织构明显弱化而Brass、Copper、S织构的体积分数明显增加。Cu-0.12Mg、Cu-0.09Ca、Cu-0.10Y合金形成的第二相粒子对晶界起到较强的钉扎作用,显著提高晶粒尺寸热稳定性。换向轧制使Cu-0.12Mg和Cu-0.09Ca合金经高温热暴露后的晶粒进一步均匀细化,并且对合金电导率的影响较小。这主要是由于换向轧制抑制了Cube取向晶粒在再结晶过程中的定向生长,并且促进了第二相的弥散析出。 展开更多

关键词 CU合金 微合金化 换向轧制 晶粒尺寸 电导率

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不同粉尘颗粒对7N01-T6铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响机理

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作者 唐雄辉 贺冠强 +4 位作者 曾祥浩 吴书舟 王玉斌 唐振恒 陈宇强 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期75-82,共8页

采用疲劳裂纹扩展试验、扫描电镜准原位观察等方法,研究了不同粉尘(扬尘和煤尘)颗粒对7N01-T6铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响机理。结果表明:在应力比0.1、应力强度因子范围小于18 MPa·m^(1/2)的裂纹扩展阶段,扬尘和煤尘颗粒环境下... 采用疲劳裂纹扩展试验、扫描电镜准原位观察等方法,研究了不同粉尘(扬尘和煤尘)颗粒对7N01-T6铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响机理。结果表明:在应力比0.1、应力强度因子范围小于18 MPa·m^(1/2)的裂纹扩展阶段,扬尘和煤尘颗粒环境下铝合金的疲劳裂纹扩展速率明显低于空气环境下,且煤尘颗粒环境下的裂纹扩展速率最低,这是由于煤尘颗粒的尺寸明显大于扬尘颗粒,加剧裂纹闭合效应所致;随着应力比增至0.5后,粉尘颗粒环境下的疲劳裂纹扩展速率与空气环境下的差异减小,这与裂纹闭合效应随应力比增加而弱化有关;粉尘颗粒增加了裂纹闭合间隙,促进裂纹闭合效应,同时导致裂纹尖端产生大量的滑移带以及微裂纹,极大消耗扩展能量,从而降低裂纹扩展速率。 展开更多

关键词 扬尘 煤尘 铝合金 疲劳裂纹扩展速率 裂纹闭合效应

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