秦佳
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杨续跃
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叶友雄
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张祥凯
稀有金属
在超低温(液氮浸泡)下经多道次轧制制备了纳米孪晶Cu-Zn-Si合金,分析了轧制温度对Cu-Zn-Si合金力学性能和退火行为的影响.结果表明:合金在超低温轧制过程中形成大量厚度约为10 nm的超细孪晶,促进其硬度和强度提高;对超低温轧制的合金退火,更易于诱发再结晶、提高再结晶形核率;利用超低温轧制产生的纳米孪晶界和退火形成的亚微米晶粒,能使合金兼具优异的强度和塑性;经90％超低温轧制和280℃/5 h退火处理后,合金的抗拉强度达787 MPa,延伸率为14.3％.
关键词:
铜合金
,
超低温轧制
,
退火
,
孪晶
,
再结晶
李祎
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张祥凯
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何克坚
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杨续跃
中国有色金属学报
对高层错能的纯Cu和低层错能的Cu-30％Zn(质量分数)合金进行室温多向压缩变形及退火实验,并利用OM、SEM/EBSD、TEM技术及电子万能试验机对其在变形和退火过程中的晶粒细化情况和不同累积变形量(∑ε)后的拉伸力学性能进行观察和分析.结果表明:在多向压缩过程中,随着层错能的降低,铜合金的晶粒细化机制由传统的连续动态再结晶(cDRX)细化机制转变成孪晶分割晶粒细化机制.在变形过程中,两者的真应力-累积应变(σ-∑ε)曲线呈现稳态流变特征;当Σε＞2.4后,层错能较低的Cu-30％Zn合金仍存在缓慢的加工硬化,而纯Cu仅在Σε＜2.4阶段存在加工硬化.随着∑ε的增大,层错能较低的Cu-30％Zn合金晶粒细化比纯Cu的更加明显:当Σε=2.4时,Cu-30％Zn合金内部基本为细小的晶粒,这是由其内部的孪晶交叉、分割晶粒而形成;而纯Cu仅在局部出现细晶.随着∑ε的增大,Cu-30％Zn合金内部的畸变程度以及变形后的强度也远大于纯Cu的.经Σε=2.4多向压缩变形后,在退火过程中,层错能较低的Cu-30％Zn合金再结晶晶粒明显比纯Cu细小,这是由于其内部层错密度较大,再结晶形核点较多所致.
关键词:
铜合金
,
层错能
,
晶粒细化
,
孪晶
,
再结晶
张祥凯
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杨续跃
中国有色金属学报
通过XRD、TEM、EBSD以及拉伸试验研究硅元素对超细晶黄铜力学性能和退火行为的影响.将Cu-20Zn和Cu-20Zn-1.2Si合金在液氮温度(约-196℃)下进行轧制并进行退火处理.结果表明:与液氮轧制后Cu-20Zn合金相比,液氮轧制后Cu-20Zn-1.2Si合金的强度显著提升,这是因为加入的硅元素使得层错能降低,使其变形后具有细小的晶粒以及较高的位错和孪晶密度.Cu-20Zn-1.2Si合金热稳定性的提升源自层错能(SFE)的降低以及硅原子与位错的相互作用,使得其内部位错运动受阻.退火后的Cu-20Zn-1.2Si合金优异的强度和塑性的综合力学性能源自其组织内部细小的晶粒、形变孪晶以及大量的退火孪晶和HAGBs的共同作用.
关键词:
铜合金
,
层错能
,
力学性能
,
孪晶
,
退火行为
