TC11钛合金动态回复与动态再结晶高温本构模型研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机在变形温度为900~1050℃、应变速率为0.1~10 s^(-1)的条件下,对TC11钛合金进行等温恒应变速率单轴压缩试验。组织观测结果表明,在热变形过程中,TC11钛合金存在明显的动态再结晶现象,变形温度分别为900℃和950℃时,再结晶晶粒尺寸随应变速率增加而先增大后减小;变形温度分别达1000℃和1050℃时,α相含量大量减少,组织演变中动态再结晶机制占主导,晶粒细化明显。为研究此现象对流变行为的影响,结合K-M位错密度模型与动态再结晶分数模型,建立了基于动态回复与动态再结晶现象的流动应力高温本构模型。将此本构模型预测结果与试验数据对比分析,相关性系数和平均相对误差分别为0.989和6.53%,表明所构建的考虑动态回复与动态再结晶的流动应力模型能够准确预测TC11钛合金热变形条件下的流动应力。

Al-5Zn-2Mg合金在动态回复过程中的流变软化与微观组织演变(英文)

将7005铝合金在变形温度为300-500℃、应变速率为0.05-50 s-1的条件下进行等温压缩实验，研究材料的流变应力行为及微观组织演变规律，使用金相显微镜（OM）、透射电子显微镜（TEM）、电子背散射花样（EBSD）等方法观察、分析热压缩试样。通过计算得到7005铝合金的激活能为147 kJ/mol，与纯铝的晶格自扩散能（142 kJ/mol）相近。7005铝合金热变形过程中主要的恢复机制为动态回复。在高应变速率（50 s-1）条件下，试样由于变形温升的影响会发生流变软化。经过温升修正后，在较高变形温度下材料依然存在软化现象。通过微观组织分析可知，该现象主要与材料动态回复过程中晶界迁移引起的晶粒粗化有关。

考虑动态回复过程的6005A铝合金动态力学模型

客车车厢用6系铝合金构件在碰撞、冲击过程中会在短时间内产生很大变形,其变形过程中动态力学行为是结构设计中的核心问题。采用Instron系列拉伸试验机,对6005A型铝合金经T6热处理后的试样进行动态拉伸试验,获得材料应变率从0.001 s–1到87 s–1范围内,从弹塑性变形直至断裂的完整应力应变曲线。试验结果表明,6005A型铝合金具有一定的应变率效应,随着应变率提升,铝合金材料的屈服极限有所上升而抗拉强度下降。根据试验所得真实应力-应变曲线,建立6005A型铝合金的Johnson-Cook本构模型,并依据位错理论,考虑加工硬化和动态回复过程对于流动应力的影响,对Johnson-Cook模型进行修正。修正模型在试验范围内,很好地预测了中等应变率下材料动态力学行为。

镍钛形状记忆合金在热压缩变形下的动态回复和动态再结晶(英文)

通过获得镍钛形状记忆合金在应变速率(0.001～1s-1)和变形温度(600～1000℃)下的压缩真实应力—应变曲线,研究镍钛形状记忆合金在热变形下的力学行为。通过显微组织演变研究镍钛形状记忆合金的动态回复和动态再结晶,获得应变速率、变形温度和变形程度对镍钛形状记忆合金的动态回复和动态再结晶的影响规律。镍钛形状记忆合金在600℃和700℃下,动态回复和动态再结晶共存,但在其他温度下表现出完全动态再结晶。增加变形温度或降低应变速率,导致较大的等轴晶粒。变形程度对镍钛形状记忆合金的动态再结晶具有重要的影响。在镍钛形状记忆合金的动态再结晶中存在临界变形程度,当大于临界变形程度时,较大的变形程度有助于获得细小的等轴再结晶晶粒。

动态回复/再结晶制备亚微米级超微细晶粒中碳钢

采用Gleeble3500热模拟压缩试验机进行了平面应变压缩实验，研究了中碳钢在变形温度500～800℃．应变速率0．1～50s^-1条件下的变形行为与组织演化规律。结果表明：铁素体晶粒在强塑性应变条件下，存在两种动态软化类型的应力一应变曲线，其细化主要通过动态回复和再结晶完成。中碳35钢在大变形高Z值条件下可以有效获得小于1μm的超微细铁素体晶粒。分析数据后得到数学模型且计算了铁素体形变激活能（Q=273154kJ／mol）。

超纯Cr17铁素体不锈钢热变形过程的动态回复行为

采用热力模拟试验机进行单道次压缩试验,旨在揭示超纯Cr17铁素体不锈钢在热变形过程中的动态回复行为.在变形速率为1 s-1,最大真应变为0.8的条件下研究了900~1 150℃范围内的热变形行为及组织演化规律.结果表明,单道次压缩得到的应力-应变曲线均呈动态回复型.变形温度越高,动态回复越快.当变形温度较低时,微观组织演化以晶界拱出和变形晶粒的形成为主要特征;当变形温度较高时,微观组织演化以大量亚晶界和亚晶的形成为主要特征.

IC10合金的动态回复/再结晶本构行为研究

对IC10合金在1073~1373K范围内、不同应变率下开展了拉伸试验研究,试验结果表明:IC10合金在1073K附近表现出明显的动态回复力学特征,在1173~1373K范围内则表现出明显的动态再结晶特征。通过透射电子显微镜对试验样品进行观察,研究了IC10合金变形机理,结果表明,在1073~1373K范围内,IC10合金变形过程中螺位错和刃位错可动性相当,并在γ′相边界逐步形成一些胞状亚晶结构。最后,将工程中应用广泛的Sellars模型应用于描述IC10合金在1073~1373K范围内、不同应变率下的力学行为,预测结果与试验结果的平均相对误差值不超过5%。

高温变形时 Al_(67)Mn_8Ti_(25) 的动态回复和动态再结晶

采用透射电子显微术研究了Ａｌ６７Ｍｎ８Ｔｉ２５金属间化合物高温拉伸变形后的显微组织．结果表明，该合金在１１７３Ｋ和８．３５×１０－５ｓ－１条件下的塑性变形过程是以动态回复为主，变形后晶粒内存在较高密度的位错、位错墙和位错网络；而在１１７３Ｋ及３．３４×１０－５ｓ－１条件下合金则发生了动态再结晶，变形后的组织为动态再结晶形成的新晶粒，晶粒内包含有稳定的亚晶界．Ａｌ６７Ｍｎ８Ｔｉ２５合金高温塑性变形是一典型的速率控制过程．由于该合金中的位错运动及与原子扩散有关的过程进行较为困难，故只有在足够高的温度和低的应变速率条件下才发生动态回复和动态再结晶，同时合金获得较高的拉伸塑性．

CSP微合金钢变形抗力动态回复模型

从动态回复的角度对CSP生产的一种微合金钢（％：0．055C、1．49Mn、0．44Cr、0．03Nb、0．05V、0．03Ti）应力．应变进行了研究，根据动态回复的原理导出了实验钢种在热变形过程中的应力-应变曲线的稳态应力；同时，简化了应力对应变的函数关系，得出该钢最终的动态回复型变形抗力（流变应力）模型σ=142．166×（0．201＋17．103ε-170．376ε^2＋946．630ε^3-2834．266ε^4＋4234．420ε^5-2467．373ε^6）MPa。实验验证结果表明，模型预报误差为5．77％，能够满足轧制压力理论计算和实际生产的需要。

GH4169超塑性变形中的位错、动态回复和再结晶

在不同变形条件下,对GH4169细晶板材进行了超塑性拉断试验和不同应变量拉伸试验,采用TEM研究了GH4169超塑性变形中的位错、动态回复和再结晶行为.

Hi-B钢动态再结晶的研究及动态回复模型的建立

采用单道次热压缩实验在Gleeble-1500热力模拟机上研究了不同变形速率和变形温度下Hi-B钢的软化行为。结果表明,试验钢在较低应变速率下,主要以动态回复作为软化机制,在较高应变速率下,主要以动态再结晶作为软化机制。采用回归法计算出动态回复的变形激活能和应变指数分别为287.12 k J/mol和4.88,由此建立了试验钢在低应变速率下的动态回复模型。

动态回复和再结晶获得超细晶粒低碳低合金钢

利用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了低合金钢在Ac1点以下大变形量应变(ε=1.5)过程中铁素体晶粒的细化机理,经过扫描电镜观察以及EBSD测定,其平均晶粒尺寸已细化到2μm以下,晶界主要以大角晶界为主,表明所形成的铁素体晶粒为稳定态的组织.在接近奥氏体区的温度,铁素体晶粒在强烈塑性应变条件下,其细化主要通过铁素体动态回复和再结晶完成,热加工参数Z=4×1016s-1,在Z>1×1016s-1条件下,铁素体通过动态再结晶进行细化是可以实现的.

钨动态回复过程的相场模型建立及其仿真模拟

本文通过耦合Estrin-Mecking(E-M)位错密度模型,建立了金属动态回复微观组织演变的多相场模型,并研究多晶钨在温度1523~1723 K和应变率0.001~1 s^(−1)范围内发生动态回复过程的力学响应行为,分析其应力−应变曲线、平均晶粒尺寸和动态回复体积分数等变化规律。结果表明:在不同温度和应变率条件下模拟获得的应力−应变曲线和位错密度分布与实验研究相吻合;随着温度升高,动态回复过程中晶界存在细微移动,平均晶粒尺寸相应地增大,且温度越高愈显著。通过量化分析动态回复体积分数,发现提高温度或应变率均可加速动态回复进程,这与已有理论和实验结果一致。

金相及电镜法研究低碳钢铁素体的动态回复过程

利用光学金相显微镜结合透射电镜薄膜分析详细研究了低碳钢中铁素体相的动态回复过程。试验结果表明存在两种铁素体亚结构的发展途径:当应变速率较低时,随着应变的增加,铁素体亚晶粒逐步细化并始终保持等轴状;当应变速率较高时,铁素体晶粒内先形成层状亚结构,在随后的变形过程中再转变为等轴亚晶。

纯棉机织物折皱动态回复性能的研究

探讨影响纯棉机织物折皱动态回复性能的因素。通过图像处理技术,获取织物折皱回复角随时间的变化曲线,分别计算分析了纯棉平纹织物和斜纹织物折皱动态回复指标,包括瞬时回复角、瞬时回复时间、延迟回复角、延迟回复时间以及瞬时回复率等。结果表明:平纹织物较斜纹织物瞬时回复特征更为显著,且瞬时回复率较大;提高平纹织物的经密有利于缩短瞬时回复时间,提高纬密可减少瞬时回复角;同时增加斜纹织物的经密和纬密,可明显缩短延迟回复时间,降低延迟回复角。认为:织物设计过程中,可以通过改变其经密和纬密来改变织物的折皱动态回复风格。

钛合金热变形时的动态回复和再结晶

对于α＋β及亚稳β钛合金，传统的轧制或镏造等热变形加工通常在α＋β两相区和β单相区送行，在热变形过程中发生动态回复和动态再结晶。对β和α＋β相区热变形组织的研究表明，变形早期动态回复形成的β亚晶界（小角度晶界），在进一步变形后变成大角度晶界。经过连续动态羁结晶，晶界结构发生变化。但钛合金热变形过程中动态回复组织需要根据动态再结晶机制进行检验。

表征动态回复的22MnB5钢高温变形本构模型研究

通过对22MnB5钢板在不同应变速率和变形温度下进行Gleeble高温拉伸试验,对试验数据进行真应力应变换算获得了真应力-应变曲线,并对曲线进行了分析。通过引入Zener-Hollomon参数的位错密度演化模型描述加工硬化和动态回复对流动应力的影响,并建立包含稳态应力、屈服应力和动态回复速率系数r这3个参数的本构模型。结果表明:该本构模型获得的计算值与试验值吻合度较高,具有一定的指导实践作用。

金属铍热等静压时的动态回复和再结晶行为及其对延性的影响

利用EBSD系统分析热等静压铍晶界分布特征,同时制备无压烧结铍与之对比。发现热等静压铍部分晶粒内部含有十分密集的小晶粒和2°~5°小角晶界,小晶粒尺寸多在几百纳米范围。相反,无压烧结铍晶粒内部不含小晶粒且小角晶界十分稀少,这表明高层错金属铍热等静压时发生了动态回复和再结晶。金属铍热等静压时的动态再结晶行为十分独特,再结晶晶粒在晶内同时大量密集形成,却与基体呈特定取向关系,分别为29°<2110>/<0001>、59°<2110>、74°<2110>、78°<2311>/<1010>及88°<2110>/<1010>。这些取向按性质可分为两类,一类为铍的低Σ值重位点阵(CSL)晶界,一类取向轴为铍的滑移方向,其中59°<2110>和74°<2110>取向两者皆是。热等静压时铍粉末烧结体高效地回复和再结晶,获得优化的位错结构,是热等静压铍取得高延性的先决条件。提高热等静压温度,能够有效促进铍粉末烧结体的动态回复和再结晶,是提高热等静压延性的有效手段。

bcc结构的动态回复模型

材料在热变形过程中,一般要同时发生两个过程:一是由于滑移变形使位错密度增加,引起加工硬化;二是回复和再结晶过程引起软化.这两个相反过程的发展,其综合效果将受到形变温度、形变速率及形变量的影响.温度控制着自扩散速率,而自扩散速率又影响着回复-再结晶过程的进行.在回复过程中,位错密度的增减主要由形变速率和应变量来决定.

45V钢热变形条件下的动态回复行为

用 Gleeble-1500模拟试验机研究了45V 钢热变形条件下的动态回复行为。45V 钢动态回复过程的流变应力σ对应变ε的变化为:σ=[σ_3~2+(σ_0~2-σ_3~2)e^(-2Be]^(1/2),位错密度变化率 dp/dε=2A/(aμb)~2-2Bβ。分析了变形温度和应变速率对动态回复行为的影响。