差温轧制对07MnNiMoDR中厚板变形均匀性的影响

为了提高中厚板厚度方向的变形均匀性,模拟研究了差温轧制对变形量的影响。利用热模拟试验机进行07MnNiMoDR钢的热压缩试验,构建试验钢的高温变形本构方程,利用材料性能分析软件JMatPRo计算了该材料的温度场参数,采用DEFORM-3D软件进行差温轧制模拟。结果表明:与均温轧制相比,差温轧制使粗轧后心部等效应变增加了31.2%;表面和心部变形量差由0.85减少到0.18;差温轧制过程最大轧制力为80.20 MN,满足轧机轧制力小于100 MN的要求。

热处理对07MnNiMoDR中厚钢板硬度均匀性的影响

07MnNiMoDR中厚钢板厚度方向上硬度不均匀的问题限制了该钢板的应用,回火工艺作为一种调控力学性能的重要方法,可起到改善的作用。为拓展该钢种的应用场景,生产出在厚度方向具有高硬度均匀性的07MnNiMoDR中厚钢板,使用了热模拟试验机、光学显微镜、扫描电子显微镜、布氏硬度计、拉伸和冲击试验机,分析了厚度50 mm的07MnNiMoDR钢板在厚度方向性能差异大的原因和回火工艺对钢板厚度方向组织及硬度均匀性的影响。结果表明,淬火时中厚钢板厚度方向上的冷速差异是造成组织及力学性能差异的主要原因,钢板较厚位置的贝氏体组织较钢板近表面的淬火马氏体组织回火稳定性更好。厚度方向硬度均匀性最佳的回火温度为660℃,保温时间为30~60 min,可使表面与心部的硬度差异最小为HBW37.44,与原工艺相比,厚度方向硬度均匀性提高了约52.7%。

研究强塑性变形过程中第二相回溶现象的现状及发展趋势

综述了在室温强塑性变形过程中发现的新现象:第二相颗粒的回溶,合金基体重新形成过饱和固溶体。这种过饱和固溶体再时效时,析出相生成顺序不同于淬火固溶体。回溶固溶体再时效时生成的分散颗粒是强塑性变形产生的大角晶界、超细等轴状晶粒组织,具有热稳定、再加热时晶粒不易长大的特征。同时对第二相回溶的多种解释、回溶和再时效对材料组织和性能的影响进行了概述,并提出材料科学领域中应开发一个“应力热处理”的新分支。

强塑性变形(SPD)制备超细晶粒材料的研究现状与发展趋势

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。

强变形诱导析出相回归后的再时效行为

利用透射电镜和硬度测量实验手段,研究了强变形诱导析出相回归后的合金在再时效过程中的组织、性能变化。发现:多相合金Al Zn Mg Cu经固溶、时效处理后,析出相粒子在强变形过程中破碎细化并可重新回归于基体内。强变形导致回归后的合金在再时效处理时可再次沉淀析出第二相粒子,但析出相的析出顺序与强变形后合金的晶粒尺有相关,当晶粒细化到某一临界尺寸以下时,析出顺序发生改变,非均匀形核的平衡相可抑制GP区、η′亚稳相等前期粒子的析出。

强塑性变形下Al-Cu合金不同析出相的回溶及性能变化

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。

室温强塑性变形下回溶和再析出的机理研究

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.

压缩变形对6063铝合金的变形特性和析出相粒子回溶的影响

通过硬度测试、透射电镜图像和X射线衍射图谱分析,研究了6063铝合金在压缩变形过程中的显微组织和性能变化。结果表明:在压缩变形初期,6063铝合金在过饱和态,峰时效态和过时效态的硬度均呈近似直线上升,它们的硬化能力按下列顺序降低:峰时效、过饱和态、过时效。出现硬度下降后,压缩率则按上列顺序增大。强塑性变形过程中出现析出相析出和回溶有利于降低加工硬化引起的脆性。

室温强塑性变形中铝合金时效析出相的演变

采用硬度测量、透射电镜和X射线衍射等试验方法,探讨了在室温不同强塑性变形下A l-Zn-Mg-Cu、A l-Cu、A l-Mg-Si三种铝合金时效析出相的演变。结果表明,强烈塑性变形能引起绝大部分析出相产生室温回溶,形成过饱和固溶体;每种析出相再溶解的次序不同,先驱相(如GP区、亚稳相)回溶所属的变形程度小于稳定相。

氯化铵、海绵钛复合催渗剂对3Cr2W8V钢气体氮碳共渗的影响

试验了氯化铵、海绵钛复合催渗剂对 3Cr2W 8V钢气体氮碳共渗的影响 ,并探讨了其作用机理。试验结果表明 ,此复合催渗剂可显著缩短 3Cr2W 8V钢气体氮碳共渗的时间 ,提高渗层厚度和硬度 ,能得到质量良好的渗层。

时效析出相在强变形过程中的室温回归现象

利用透射电镜和硬度测量实验手段 ,研究了多相Al Zn Mg Cu合金在强烈塑性变形中的组织和性能变化 ,特别是析出相的改变。结果发现 :强烈塑性变形加工可引起析出相变形、碎化 ,然后溶入基体形成过饱和固溶体。这种合金在重新时效处理时可再次沉淀析出。提出了析出相回溶现象的“畸变自由能”观点。认为因晶格畸变导致析出相自由能显著升高 ,当高于基体相的自由能时 ,便会发生析出相室温溶解的自发过程 ,称此过程为应变回归以区别于由热处理时加热引起的回归。

形变工艺对铝合金超塑性延伸率的影响

采用硬铝LY12研究了超塑性形变工艺,得出:(1)预先以最佳超塑性应变速度形变30～100%,然后以1.67×10^(-3)s^(-1)速度继续变形;(2)预先以1.07×10^(-2)s^(-1)速度延伸25%,然后以最佳超塑性应变速度继续变形.两种工艺均可在获得较大超塑性延伸率的情况下,使超塑性成形速度提高一倍以上。

变形程度对强变形Al-4%Cu合金退火组织性能的影响

为了研究变形程度对强变形Al-4%Cu合金退火行为的影响,通过透射电镜观察和拉伸试验,研究了人工时效Al-4%Cu合金经过不同变形量的多向压缩变形(MAC),退火(120℃/60 min)后的显微组织和力学性能.研究表明:试样中的第二相在MAC过程中破碎溶回基体后,会在后续退火过程中再次析出,且析出相回溶的程度对退火组织性能的影响很大.含θ″相试样和含θ'相试样经MAC变形后,析出相完全回溶于基体,在退火过程中有新的第二相析出,试样强度升高;同时试样的的塑性也得到了提高,这与再析出粒子对超细晶粒长大的阻碍作用有关.析出相未完全回溶的含θ相试样,退火后强度低于退火前,析出相回溶和再析出交替进行.析出相基本回溶态强韧化效果最佳.

超塑性形变试验装置及试验方法的改进探索

指出常用超塑性试验装置及试验方法的不足,对试验装置及方法进行了改进.通过对比硬铝LY12在相同条件、不同装置上所得的超塑性形变结果,证实改进后的试验装置及试验方法可充分发挥材料超塑性形变的潜力,更真实地反映材料超塑性变形的能力.

超塑性形变中的晶界形态变化及再结晶的作用

为了研究晶界形态及动态再结晶在超塑性形变中的作用，采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜，对硬铝ＬＹ１２ 的超塑性形变过程进行了观察、分析．提出金属材料的超塑性主要依靠晶界流态化区的粘性变形来实现，动态再结晶不是超塑性的一种机制．

LY_（12）超塑性形变机制研究──Y型晶粒粘性挤入模型

提出了超塑性形变机制的”Ｙ型晶粒粘性挤人模型”．认为依靠晶内滑移和晶界原子较长距离的扩散，使晶界变成流态化区，创造了晶态材料产生粘性、品字形分布的晶粒在流态化区发生滑动，通过相互挤入，使拉伸应力方向上的晶粒数目不断增大而实现无缩颈，异常大的均匀延伸．

2024铝合金在强变形过程中时效析出相的演变

利用透射电镜、X射线衍射、硬度测量等实验手段,研究了2024铝合金在“二向反复累积变形”中组织、性能的变化,特别是析出相的改变。发现:析出相粒子在“‘二向反复累积变形”过程中发生破碎细化,并随变形量的增大逐渐回溶于基体;亚稳相回溶所需的变形量低于稳定相。

低温气体碳氮(氮碳)共渗复合催渗工艺

研究了在低温碳氮共渗过程中采用催渗剂进行复合催渗的新工艺。试验结果表明 ,该工艺在降低共渗温度、缩短共渗时间的同时 ,能获得更高的表面硬度、耐磨性。

一种复合催渗剂用于氮碳共渗的研究

采用一种由氯化铵、海绵钛、稀土和固态铬酸盐组成的复合催渗剂,对Cr12、3Cr2W8V和35CrMo钢进行了氮碳共渗。测定了渗层的硬度、深度、组织和相结构,并与采用纯稀土催渗剂的效果作了比较。试验结果表明,复合催渗剂对氮碳共渗有明显的催渗效果,并优于纯稀土催渗剂。

采用吊垂式拉伸试验机探讨超塑性变形速度的提高方式

在吊锤式拉伸试验机上研究了2024铝合金在自由延伸过程中每个时期的应变速度与显微组织的变化,发现经过恒速应变后,金属的超塑性变形会出现应变速度不断加快,实际应变速度比恒速应变速度可提高1.25个数量级。并提出:材料在低温、高应变速度下难以获得理想的超塑性效果;在提高超塑性成形速度的同时,适当升高变形温度,可使工件超塑性恒温锻造的应变速度提高8～10倍。