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High Strain Rate Superplasticity in a Micro-grained A1-Mg-Sc Alloy with Predominant High Angle Grain Boundaries

材料科学技术（英文）

关键词: 高应变速率超塑性 , 晶界滑移 , 铝合金 , 大角度 , 微细粒 , 超塑性变形 , 电子背散射衍射 , 随机取向

应变速率循环法构建TC4-DT钛合金本构方程

郑漫庆 , 王高潮 , 喻淼真 , 徐雪峰

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.08.006

采用应变速率循环法在超塑拉伸机上对TC4-DT钛合金进行三组高温超塑性拉伸实验,变形温度为850～890℃,应变速率为3.3×10-5～3.3×10-3s-1.通过对拉伸实验数据的分析计算出TC4-DT钛合金动态再结晶激活能,并利用Arrhenius模型构建TC4-DT高温条件下的超塑性本构方程.结果表明:TC4-DT钛合金的流动应力对变形温度较为敏感,随着温度的升高,流变应力逐渐减小,软化机制愈发明显,870℃附近的超塑性较好,伸长率达到554％.

关键词: TC4-DT , 应变速率循环 , 本构方程 , 超塑性变形

TiAl基合金超塑性变形中的位错运动

周科朝 , 黄伯云 , 曲选辉

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.1999.05.017

研究了细晶Ti-33Al-3Cr-0.5Mo (质量分数) 合金在超塑性变形过程中的位错运动. 透射电镜分析结果表明, 超塑性变形时, 合金中存在大量位错运动, 在晶界附近和晶粒内形成了位错网, 并在晶界上出现位错塞积. 大多数位错是从晶界及α2相粒子处发射出来的. 还发现了动态再结晶现象, 这种动态再结晶是由于位错的低可动性导致位错密度不断升高造成的. 分析认为, 位错运动是TiAl基合金超塑性变形过程的主要协调机理.

关键词: 超塑性变形 , 位错 , 动态再结晶 , TiAl基合金

LY12合金粗晶材料的超塑性变形机制

吴艳青 , 张克实 , 耿晓亮 , 杨永兴

中国有色金属学报

采用单轴拉伸对LY12粗晶材料进行超塑性研究,温度一定时,在较高和较低的应变速率下都得到了大延伸率,而处于中间应变速率的试样延伸率较低.SEM断口分析表明,晶界上产生的粘性物质对粗晶超塑性行为有决定性影响.在高应变速率下,晶界上粘性层很薄,被粘性层包围着的晶粒和亚结构在相互挤压和相对转动中容易细化,有利于超塑性变形能力的提高且不易产生孔洞,室温性能良好;低应变速率下,大多晶界上都有粘性物质包围且粘性层厚度增大,粘性物质的增多使超塑性变形能力增强,但易产生孔洞,使室温性能恶化;而中间应变速率区间,晶粒细化程度不够,晶界上未产生较多粘性物质,有少量孔洞产生且变形能力较差.

关键词: LY12合金 , 粗晶 , 超塑性变形 , 晶界 , 粘性物质

ECAP加工工艺对Ai-Si-Cu合金耐腐蚀性能的影响

张作贵 , 周冰 ,

材料导报

用电化学极化法研究了ECAP加工工艺对Al-7%Si-1.5%Cu(质量分数)合金在含氯离子的硼砂-硼酸弱碱性溶液中的点腐蚀行为.采用ECAP的工艺路线Bc在室温下对Al-Si-Cu合金进行了连续大变形处理后,合金组织中Si颗粒的分布更加均匀.极化实验表明,ECAP变形处理后的合金试样的点腐蚀电压明显增加.但是随着加工次数的增加,点腐蚀电压的变化不明显.分析表明,ECAP变形过程中Si颗粒的均匀分布是Al-Si-Cu合金耐腐蚀性能提高的主要原因.

关键词: 铝合金 , ECAP , 超塑性变形 , 极化实验 , 点腐蚀

应变速率对(Zr72Cu16.5Ni11.5)90Al10大块非晶合金超塑性变形行为的影响

陶平均 , 杨元政 , 白晓军

功能材料

通过合理配置成分及优化工艺参数,用铜模吸铸法成功制备出具有室温超塑性变形能力的(Zr72Cu16.5Ni11.5)(90)Al(10)大块非晶合金,并对其塑变效应进行研究,结果表明,在4.2×10-4-6.0×10-5s(-1)应变速率范围内合金试样均呈现出室温超塑性,即经历85.5%工程应变或193.1%真应变仍无脆断迹象;抗压强度、弹性模量、塑性应变、应力峰间隔、剪切带滑移间隔等随应变速率减小而增大,而弹性应变则下降;应变速率越小,应力-应变曲线上锯齿状特性越明显,合金侧面剪切带密集度越高;屈服后,工程应力-应变曲线上的表象加工硬化越来越明显,真应力一应变曲线上则表现为明显的加工软化特征;超塑性变形后合金各微观区域剪切带传递呈现不同的形貌特征,绝大部分偏离了理想位置.

关键词: 大块非晶合金 , 超塑性变形 , 应变速率 , 剪切带 , 应力-应变曲线

Ti-6Al-4V合金超塑性变形及微观组织演变

朱堂葵 , 李淼泉

稀有金属材料与工程

通过高温拉伸试验研究了Ti-6Al-4V合金的高温变形力学行为和超塑性,并对试样断口附近的组织进行了观察.结果表明,随着变形温度的升高或初始应变速率的降低,Ti-6Al-4V合金的流动应力明显减小 ;Ti-6Al-4V合金的最佳超塑性变形工艺参数为880℃/0.001 s-1,最大延伸率为689％,峰值应力仅为30.03 MPa ;在超塑性拉伸过程中,试样变形区发生明显的动态再结晶,使片层状的α相晶粒破碎、细化和等轴化,促进超塑性的增加;随着变形温度的提高、变形量增大和变形时间的加长,再结晶α相发生了聚集长大,从而使显微组织明显粗化.对于双态组织的两相钛合金,最佳超塑性变形温度应低于或等于片层状α→β转变的终了温度.

关键词: Ti-6Al-4V合金 , 超塑性变形 , 微观组织演变 , 再结晶

工业态AZ31B镁合金超塑性变形的损伤研究

王智祥 , 宋美娟 , 向毅

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.02.002

工业态镁合金板材在一般情况下受力易断裂,工业生产中复杂机械零部件的成形加工十分困难.通过镁合金板材超塑性变形的拉伸和胀形试验研究,并通过其试件断口轴剖面的扫描电镜观察,使用计算机定量分析和研究了空洞的损伤演化情况,得到了超塑性变形条件下的空洞生成扩展规律及损伤条件,建立了空洞生长及损伤的数学模型经验公式.研究结果为板材镁合金的成型加工等工业应用制定工艺路线与参数提供了理论依据.

关键词: AZ31B镁合金 , 超塑性变形 , 空洞 , 损伤 , 数学模型

第二相在Mg-Gd-Y-Zr合金挤压棒超塑性变形中的作用

李理 , 张新明 , 邓运来 , 周楠 , 唐昌平

中国有色金属学报

采用电子显微镜和XRD研究分析Mg-Gd-Y-Zr合金挤压棒材超塑性拉伸前后的微观组织及其超塑性机制.结果表明:在温度为450 ℃、应变速率为2×10~(-4) s~(-1)的变形条件下获得的挤压棒的最大伸长率为410%,应变速率敏感系数为0.54;合金表观变形激活能远高于镁的晶界扩散激活能或晶格扩散激活能,超塑性变形机制为晶格扩散控制的位错协调晶界滑动机制;微孔洞在基体/方形富稀土相界面处萌生,较软的不规则块状β相承受部分塑性变形,松弛了相界处应力集中.

关键词: Mg-Gd-Y-Zr合金 , 第二相 , 挤压 , 超塑性变形

基于应变速率循环法的TA15钛合金超塑性本构方程

谭丽琴 , 王高潮 , 甘雯晴 , 熊城

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.6.002

采用应变速率循环法对TA15钛合金进行三组高温超塑性拉伸试验,变形温度区间为850 ～ 950℃,应变速率循环区间为5×10-6～5×10-4 s-1.分析拉伸试验数据后,计算出TA15钛合金动态再结晶激活能Q,结合金相组织分析得出其热变形过程中发生了动态再结晶的结论;并利用Arrhenius模型构建超塑性本构方程,应用origin数据处理软件进行数据分析,求得TA15钛合金高温条件下的超塑性本构方程.运用1 stopt软件修正了该本构方程,使其精度达到99.3％.结果表明,TA15钛合金的流动应力对变形温度较为敏感,随着温度的升高,流变应力逐渐减小,软化机制愈发明显,且在900℃附近的超塑性较好,伸长率达到了846％.

关键词: TA15钛合金 , 应变速率循环 , 本构方程 , 超塑性变形