热挤压对快速凝固Al-Si-Fe-Cu-Mg合金显微组织及性能的影响

采用单辊旋淬法制备了快速凝固Al-20Si-5Fe-Cu-Mg合金,采用了SEM对其进行观察分析。结果表明,快速凝固能够极大细化Al-20Si-5Fe-Cu-Mg合金组织,抑制Si相及β-Fe相的析出长大,且组织的细化程度呈梯度分布。对快速凝固Al-20Si-5Fe-Cu-Mg合金进行了不同工艺参数的热挤压实验。结果表明,粉末包套热挤压工艺能够使快速凝固Al-20Si-5Fe-Cu-Mg带材合金致密化,当挤压温度为400℃、挤压比为1∶16时,合金获得了较优异的力学性能,其屈服强度和抗拉强度分别达到了456 MPa和805 MPa,压缩率为9.3%。

冷却速率对Al-50%Si合金微观组织的影响

采用熔体水淬法(水冷法)、气雾化法和单辊熔融纺丝技术(甩带法)制备不同冷却速率的快速凝固过共晶Al-50%Si合金,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)分析了快速凝固与常规凝固的差异,以及快速凝固Al-50%Si合金微观组织的演变。结果表明:在水冷的Al-50%Si合金组织中观察到了树枝状的Al相,较大的过冷度导致这种亚共晶组织的形成,此组织属于非稳定状态,且共晶Si完全细化至纤维状;随着冷却速率的增加,在甩带试样中Al相的树枝状组织消失;通过甩带以及气雾化制备的Al-50%Si合金中,初晶Si颗粒被明显细化,由常规凝固的200μm细化至20μm左右,使Si在Al基体中的固溶度增大,造成Al基体晶格发生畸变。

热轧淬火Cu-Cr系合金的性能和组织演变

利用在线热轧淬火工艺和随后的形变热处理工艺制备Cu-Cr系列合金带材,并采用硬度、电导率测试与光学显微镜、透射电子显微镜观察的方法,研究合金在制备加工过程中的性能和组织演变。结果表明:在线热轧淬火和后续的形变热处理工艺可成功地制备高硬度、高导电和抗软化性能优异的Cu-Cr系合金带材。具有有序FCC结构、与基体呈立方立方位向关系的Cr相从过饱和固溶体中分解出来是时效过程中合金硬度和电导率提高的原因。Cu-Cr系合金的高硬度是细晶强化、应变强化和析出强化共同作用的结果,而高电导率是由于时效析出极大地降低了基体中溶质原子浓度。

掺杂钨带退火过程中的组织与织构演变

对掺杂钨带在1 000-1 500℃等温退火过程中的组织与织构变化进行研究。研究结果表明:未退火钨带为拉长的纤维组织,纤维宽窄不一,纤维内部存在长短不一的条形胞。于1 200℃,1 h条件下退火时由于亚晶长大发生纤维宽化与纤维界的锯齿化,但无再结晶晶粒形成。当退火温度升高至1 400℃时,纤维界处出现细小的等轴状再结晶晶粒,这些再结晶晶粒的形成机制是亚晶转动。1 500℃退火后,再结晶晶粒增多,但长大不明显,这主要是由于K泡对亚晶界或位错的钉扎作用,使亚晶转动与亚晶界迁移受到阻碍,延缓了再结晶形核与核心长大。拉拔钨丝织构为[110]丝织构,钨丝轧制为钨带后,[110]丝织构转变为{001}<110>和{111}<110>织构,1 500℃退火后,亚晶转动使钨带织构转变为沿α取向线均匀分布的{uvw}<110>织构,与拉拔钨丝的[110]丝织构类似。

机械合金化法制备Cu-Nb合金过程中的形变孪生特性

采用机械合金化法制备纳米Cu-10%Nb合金,通过显微硬度测量以及高分辨透射电镜观察,对该合金粉末在室温球磨过程中的微观结构演变和形变孪生特性进行研究;利用局部应力集中模型分析形变孪晶的形核机制。结果表明:随着球磨时间的增加,该合金硬度(HV)不断升高,球磨120 h后可达4.8 GPa;该合金在球磨初期以位错胞结构为主;球磨50 h后,Cu平均晶粒尺寸减小至约50 nm,部分区域出现纳米形变孪晶;继续增加球磨时间,孪晶数量增加,孪晶界强化效果显著;由于孪生将促进纳米晶粒的进一步细化,球磨120 h后,纳米晶尺寸减小到20 nm以下。

60NiTi合金的热压缩变形与显微组织演变

采用Gleeble-3500热模拟试验机对在变形温度500~650℃和应变速率0.001~1 s^(-1)条件下的60NiTi合金进行热压缩变形,分析其热变形行为和显微组织,建立变形本构模型,绘制热加工图。结果表明,当压缩温度升高或应变速率降低时,峰值应力减小。合金的热变形激活能为327.89 k J/mol,热加工工艺参数为变形温度600~650℃和应变速率0.005~0.05 s^(-1)。当变形温度升高时,合金的再结晶程度增大;当应变速率增大时,位错密度和孪晶数量增大,Ni3Ti相易于聚集;Ni3Ti析出相有利于诱发合金基体的动态再结晶。动态回复、动态再结晶和孪生是60NiTi合金热变形的主要机制。

初始晶粒尺寸对2024铝合金热变形行为和组织的影响

利用永磁搅拌近液相线铸造和普通铸造方法制备不同晶粒尺寸的2024铝合金铸锭,利用Gleeble-1500热模拟试验机研究初始晶粒尺寸对不同压缩变形条件下2024铝合金的热变形行为和变形后显微组织的影响。研究表明:2024铝合金的热变形行为依赖于变形条件和初始组织。初始晶粒尺寸对流变应力的影响是:当应变速率小于0.1 s^(-1)时,流变应力随晶粒尺寸减小而减少;当应变速率为10 s^(-1)时,流变应力随晶粒尺寸减小而增大。降低变形温度会弱化晶粒尺寸对流变应力的影响。热压缩流变应力随应变速率增大而增大,随变形温度升高而减小。应变速率为10 s^(-1)时,热压缩应力应变曲线呈现周期性波动;只在粗晶2024铝合金中发现变形剪切带。

Cu-Cr-Ti-Si合金加工软化的机理

通过大气熔炼制备Cu-Cr-Ti和Cu-Cr-Ti-Si合金铸锭,进行热轧—固溶—时效—冷轧工艺制备带材,研究合金经不同变形量冷轧后的组织和性能。采用金相显微镜(OM)、配备有电子背散射衍射系统(EBSD)的扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及透射电子显微镜(TEM)等检测手段对冷轧后的合金的组织结构与性能进行分析。结果表明,添加微量Si元素的Cu-Cr-Ti-Si合金在变形量ε≥80%时,硬度不升反降,而Cu-Cr-Ti合金没有发现此现象。随着变形量增大,Cu-Cr-Ti-Si合金小角度晶界比例降低,位错胞增多,位错密度略有下降,但无再结晶晶粒,说明回复导致加工软化。通过分析冷轧前组织发现,Si元素能细化合金晶粒,导致变形前Cu-Cr-Ti-Si合金晶粒较Cu-Cr-Ti更加细小,单位面积内晶界数量多,从而为合金变形中发生回复提供更多的形核位置储能。

我在花坪村的这五天

按照湖南省湘乡市委和乡党委“进村住户·谈心共促”集中活动月活动要求，我来到花坪村党支部书记李新和家中，吃住在村里，参加劳动、人户走访、慰问村民、开展乡村夜话，感慨颇多，以笔记之。