温度对退火态6.5%Si-Fe热轧合金塑性的影响

本文研究了退火态 6 .5 %Si Fe热轧合金在不同温度下拉伸时的力学性能 ,并观察了拉伸断口形貌及退火态 6 .5 %Si Fe热轧合金的金相组织。结果表明 ,经 75 0℃保温 140min后 ,6 .5 %Si Fe热轧合金的层状组织消除 ;其断裂模式随拉伸温度的升高迅速由解理断裂向韧性断裂转变 ;在 2 0 0℃拉伸时 ,为纯解理断口 ,此时该合金即具有高达 2 6 %的延伸率 ;但是在 2 0 0℃ - 40 0℃温区 ,延伸率未随温度的升高而显著增大 ,其断口形貌为解理 +韧窝的混合断口 ;在 5 0 0℃拉伸时 ,为纯韧窝断口 ,其延伸率可达 43 %

自然时效对Al-6.5Zn-2.3Mg-2.2Cu合金厚板组织性能的影响

商用7×××系铝合金产品人工时效前一般会经历自然时效,自然时效时间的长短直接决定产品的生产制备流程。本试验研究了工业化制备的Al-6.5Zn-2.3Mg-2.2Cu合金厚板在不同的自然时效阶段经人工时效处理后的组织及性能,并重点分析了短时自然时效(0.125~21 d)及长时自然时效(30~360 d)对合金不同时效状态的影响。研究结果表明:自然时效0.125~21 d,T6态合金的强度持续降低,抗拉和屈服强度的降幅分别为14 MPa和17 MPa,伸长率在13.6%~15.6%的范围内波动;基体析出相主要为GPII区和η′相,晶界析出相呈断续分布。自然时效3~360 d时,T6态合金的强度、伸长率和断裂韧性均在一定范围内波动,无明显的变化规律,基体析出相主要为η′相且分布密集,晶界析出相呈断续分布。自然时效3~105 d时,T76态合金的拉伸性能和断裂韧性同样在一定范围内波动,无明显的变化规律,基体析出相尺寸粗大、分布分散,主要为η′相和η相,晶界析出相同样呈断续分布。

不同晶粒细化剂对Al-6.5Zn-2.4Mg-2.2Cu合金组织性能的影响

为了优化Al-6.5Zn-2.4Mg-2.2Cu合金的熔铸工艺,分别采用AlTi5B0.2和AlTi5B1两种晶粒细化剂开展试验,对比分别添加两种晶粒细化剂的铸锭的化学成分、低倍晶粒度、显微组织和轧制板材的拉伸力学性能、抗剥落腐蚀性能、疲劳性能。结果表明,Al-6.5Zn-2.4Mg-2.2Cu铝合金宜选择AlTi5B0.2晶粒细化剂。

硼元素对Fe-6.5%(质量分数)Si合金力学性能影响的试验研究

含Si约6.5%(质量分数)的Fe Si合金具有优异的软磁性能,但由于其室温脆性差而难以通过常规的冷轧工艺加工成薄板。本文研究了微合金化元素-硼对铸态Fe 6.5%(质量分数)Si合金组织和性能的影响,以及该合金薄板在不同温度下拉伸的力学性能,并观察了拉伸断口形貌。结果表明,硼元素的添加使得该铸态合金晶粒细化,从而提高了该合金的塑性。Fe 6.5%(质量分数)Si合金薄板在不同温度下的拉伸结果表明,室温延伸率达到6.4%,500℃延伸率达最大值(32.96%),明显高于600℃时的延伸率,原因是600℃处于B2和DO3两相区,在温度600℃下发生了DO3相到B2相的转变,使得B2相有所增加。B2相的增加降低了Fe 6.5%(质量分数)Si合金的塑性。

基于Murty判据的Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si钛合金α+β相区热变形机制及工艺优化(英文)

根据Murty失稳判据，利用原始等轴组织的TC11钛合金在780～990℃和0．001～70s^-1范围内的等温恒应变速率压缩实验数据，建立了该合金的加工图。依据加工图研究了TC11钛合金的变形机制和变形缺陷与变形热力参数之间的关系。结果表明，在780～990℃和0．001～0．01s^-1范围是超塑性变形区；在780～990℃和高于0．0ls^-1范围，易出现口相裂纹和空洞、局部流动以及绝热剪切等流变失稳现象。根据加工图分析，结合微观组织观察结果，并考虑变形抗力的大小，确定出了较佳的变形热力参数范围为850～940℃和0．001～0．01s^-1，最佳的变形热力参数在900℃和0．001s^-1附近。

Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金本构关系的BP神经网络模型

利用THERMEcMASTOR-Z型热力模拟试验机，在变形温度为7801080℃，应变速率为0．001～70．0S。条件下对Ti6．5A1-3．5Mo-1．5Zr-0．3Si合金进行等温恒应变速率压缩试验，获得不同变形温度、不同应变速率和不同真应变下的流动应力数据。结合试验数据和神经网络知识，构建了采用BP算法的人工神经网络，训练结束后的神经网络即成为Ti-6．5A3．5Mo-1．5Zr-0．3Si合金的一个知识基的本构关系模型。利用所建立的BP网络模型对材料的流动应力进行了预测，发现预测值与试验数据吻合良好，说明该BP网络本构关系模型具有较高的精度．可用于指导Ti-6．5Al-3．5Mo-1．5Zr-0．3Si合金热加工工艺的制定。

Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si合金β加工动态再结晶行为研究

利用Thermecmastor—Z热模拟试验机，在变形温度1020～1080℃和应变速率0．001～70S。范围内对原始等轴组织的Ti-6．5Al-3．5Mo-1．5Zr-0．3Si合金进行等温恒应变速率压缩实验，分析高温流动行为，构建基于动态材料模型的功率耗散图，并结合微观组织观察对其β加工的动态再结晶行为进行研究。结果表明，Ti-6．5Al-3．5Mo-1．5Zr-0．3Si合金在声单相区变形时，不同温度和应变速率下的流动应力曲线均呈稳态流动特征，但仅根据流动应力曲线并不能确定是否发生动态再结晶。根据功率耗散图分析和微观组织观察可知，Ti-6．5Al-3．5Mo-1．5Zr-0．3Si合金卢加工易发生动态再结晶的热力参数范围为：变形温度1020-1080℃，应变速率0．01-0．1s^-1，此区域功率耗散功率η值都大于0．4，为实际β加工时优化的热力参数范围；应变速率过高或过低，均不易发生动态再结晶。

定向凝固水平连铸QSn6.5-0.1合金的组织与性能

研究了定向凝固水平连铸工艺对QSn6.5-0.1合金的宏观组织、微观组织及其性能的影响。结果表明:定向凝固水平连铸工艺使QSn6.5-0.1合金形成粗大柱状晶,且柱状晶方向沿连铸线坯轴向分布;合金的微观组织更加均匀化,从而大大减少了反偏析和显微缩孔等铸造缺陷;合金的伸长率和导电率明显提高,极限强度却有所降低。

高能球磨制备Fe-6.5%Si合金微粉的研究

Fe-6.5%Si(质量分数)合金具有优异的软磁性能,是高频电机铁芯的理想材料。采用高能行星球磨法制备了Fe-6.5%Si合金微粉。利用激光粒度分布仪、扫描电镜以及X射线衍射仪分别观测了球磨过程中粉末粒度、形貌及结构的变化。结果表明,随着球磨时间的延长,颗粒不断细化,但细化速度逐渐减小;Fe-6.5%Si合金在氩气保护下高能球磨过程中成分稳定,球磨产物为具有亚微米结构的过饱和固溶体;当球磨罐中装料量(mp=100g)一定时,理论计算和球磨实验得出最佳球料比为10∶1。

热处理工艺对冷旋U-6.5Nb合金电化学腐蚀行为的影响

采用冷旋方法制备了管状U-6.5Nb合金零件,分别在400、600和700℃下对合金零件进行1 h退火处理,考察了不同状态的U-6.5Nb合金在含50μg/g Cl-的氯化钾水溶液中的电化学腐蚀行为,采用扫描电镜表征了腐蚀前后的形貌特征。结果表明:所有状态的合金均未发生钝化,冷旋态和700℃退火态合金为单相组织,具有较高的腐蚀电位和较小的腐蚀电流,400℃退火和600℃退火态合金为双相组织,具有较低的腐蚀电位和较大的腐蚀电流。单相合金比双相合金具有更好的抗腐蚀能力,但更易发生点蚀。双相合金表面Nb成分不均是其抗腐蚀性不佳的主要原因。

有序度与残余应力对Fe-6.5%Si合金塑性变形性能的影响

为了进一步提高Fe-6.5%Si合金的塑性变形性能,以1100℃保温1 h油淬处理后的Fe-6.5%Si合金为对象,重点研究了不同回火温度和保温时间下合金的有序结构回复和残余应力松弛行为及其对三点弯曲力学性能的影响。结果表明,合理的回火处理工艺可在有效抑制有序结构回复的情况下显著松弛合金的淬火残余应力,进而提升淬火试样的塑性变形性能。300℃回火60 min、400℃回火10 min和500℃回火10 min试样的最大弯曲断裂挠度与淬火态试样相比分别提高了20.7%,31.3%,21.8%。合金塑性变形性能提高的原因与回火处理导致合金无序-有序结构回复以及试样表面微观残余应力的松弛有关。以400℃回火处理保温10 min为例,合金试样的有序相畴尺寸由淬火试样的20~200 nm提高到50~300 nm,表面残余拉和压应力分别降低了16.5%和19.4%。

Ti-6.5Al-3.5Mo-0.3Si及其改进型钛合金

介绍了Ti-6.5Al-3.5Mo-0.3Si及其改进型钛合金的成分、加工和热处理工艺及性能等,为合理选择其加工和热处理工艺及使用该合金提供依据。

固溶处理温度对Al-6.5Si-0.8Ti-0.5In-0.5Mg合金风机叶片性能的影响

固溶处理温度对铝合金制品性能有重要影响。采用不同温度对Al-6.5Si-0.8Ti-0.5In-0.5Mg合金风机叶片进行固溶处理,并进行了力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,随固溶处理温度从510℃提高至570℃,叶片的力学性能和耐腐蚀性能均先提高后下降;与510℃相比,550℃固溶处理时叶片的抗拉强度增加25%,屈服强度增加58%,断后伸长率增加6%,腐蚀电位正移192 mV,腐蚀电流密度减小48%。叶片的固溶处理温度优选为550℃。

Fe-6.5Si合金热轧板显微组织的TEM观察

采用透射电镜(TEM)研究了高温轧制、中温轧制以及轧制后退火态Fe－6．5Si合金的有序化和微观组织．探讨了该合金有序相和微观组织对常温脆性的影响:结果表明．轧制及退火工艺的不同虽然可以明显改变Fe－6.5Si合金的微观组织及其有序相的尺寸和形态．但是各处理态下均未能完全抑制有序相的形成．同时中温轧制时．该合金中存在严重的应力集中。

定向凝固Fe-6.5wt%Si合金热压缩变形行为研究

采用Gleeble 1500热模拟机对定向凝固Fe-6.5%(质量分数)Si合金进行热压缩变形研究。结果表明,Fe-6.5%(质量分数)Si合金柱状晶组织热形变过程中很难发生动态再结晶,以动态回复为主,易产生严重的变形带;在无序相区间,在柱状晶晶界处发生动态再结晶形核,但长大受到限制,仅局限于晶界附近。与锻态等轴晶组织相比,有序相区间,两种组织形变行为基本一致,受温度影响剧烈,在无序相区间,随温度升高,等轴晶组织的形变激活能略有升高,平均值约为294kJ/mol,而柱状晶组织的形变激活能逐渐降低,平均值约为260kJ/mol。

中温拉伸Fe-6.5Si合金形变机制的实验观察

采用金相和透射电镜衍衬分析技术研究了 Fe- 6.5Si合金在 2 0 0℃温度下拉伸时的塑性变形行为。结果表明 ,在 2 0 0℃温度下拉伸时 ,该合金的 {1 1 0 }〈1 1 1〉滑移系开动 ,从而在合金中形成形变带。

超高强Al-6.5Zn-2.4Mg-2.3Cu-0.12Zr合金厚板各向异性分析

采用拉伸试验、金相分析、EBSD分析等方法研究了80 mm厚的Al-6.5Zn-2.4Mg-2.3Cu-0.12Zr合金板材不同厚度的组织和性能。研究结果表明:试验合金厚板不同厚度层的力学性能明显不一致,板材厚度心部的强度明显高于表层的强度,并且表层强度出现纵向强度明显低于横向强度的反常平面各向异性现象;厚板的表层晶粒的纤维状组织特征比心部的明显,再结晶组织多,亚结构组织少;表层具有较强的R-Cube织构,心部有较强的Brass和Copper织构;不同厚度层的织构组分和织构强度反应出M(泰勒因子)值从表层至中心层逐渐增大,验证了试验合金厚板中心层的强度高于表层的强度。

基于正电子湮没寿命谱研究Fe-6.5wt.%Si合金中热空位的生成

正电子湮没技术(PAT)是一种无损伤的材料探测技术,它可以反映正电子所在处电子密度或电子动量分布的信息.由于正电子对原子尺度的缺陷非常敏感,所以正电子湮没技术(PAT)是研究纯金属及金属间化合物中热空位生成的有效工具.基于正电子寿命谱技术对金属间化合物Fe-6.5wt.%Si合金热轧板在不同温度退火后缺陷变化进行研究,发现了正电子平均寿命在673K左右迅速增加,673至1073K温度范围内平均正电子寿命的温度曲线为明显的S形状,1073K以上平均正电子寿命趋于常数,通过分析正电子平均寿命的温度变化曲线,得到了Fe-6.5wt.%Si合金中热空位生成的临界温度值,并计算得到了该合金的空位生成激活焓为HVF=0.54eV.

新型超高强度Ti-20Zr-6.5Al-4V合金热变形行为及热加工图

采用Gleeble 3500热模拟实验机对Ti-20Zr-6.5Al-4V合金进行等温热压缩实验,研究该合金在变形温度为750~1050℃和变形速率为100~10-3s-1条件下的热变形行为和热加工图。研究结果表明:在β单相区,低温高应变速率时,变形初期流变曲线会产生一个显著的应力降现象,随变形温度升高和应变速率降低,应力降现象逐渐消失;高温低应变速率时,流变曲线呈现出典型的动态再结晶特征;在α+β相区,高应变速率时,变形初期流变曲线也会产生一个显著的应力降;随着应变速率降低,应力降现象逐渐消失,流变曲线呈现出连续的流变软化现象;随着应变增大,Ti-20Zr-6.5Al-4V合金在α+β双相区的热变形激活能从414.2 k J/mol降到173.8 kJ/mol,而在β单相区的热变形激活能从123.5 kJ/mol降到95.2 kJ/mol;Ti-20Zr-6.5Al-4V合金最优热加工参数范围分别为750~830℃和10-3~10-2 s-1以及925~1020℃和5.6×10-3~1.2×10^-1s^-1,最优热加工工艺参数组合为750oC和10-3s-1以及950oC,10-2s-1。

气雾化法(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)软磁合金粉末的显微组织与磁性能

采用气雾化法制备了(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)(x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.1,wt%)系列合金粉末,利用扫描电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计等分析检测手段研究了合金粉末显微组织和磁性能。结果表明,气雾化合金粉末球形度好,表面光洁,组织均匀,合金为单一的α-Fe(Si)相;掺杂Co元素不改变Fe_(93.5)Si_(6.5)合金粉末显微结构,但提高了合金比饱和磁极化强度。当x=0.1时,合金粉末比饱和磁极化强度σ_s达到最大值219.26 A·m^2/kg,其原因为Fe-Co原子间的交换耦合作用使得单原子波尔磁矩达到最大。粉末矫顽力随Co含量的增加单调递增,这主要归因于Co原子磁晶各向异性常数K_1远大于Fe,导致其矫顽力增大。总体而言,(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(93.5)Si_(6.5)合金粉末磁性能较优异。