动态析出对Mg-5Zn-2Al(-2Y)合金蠕变行为的影响

在175℃,50 MPa 条件下对 Mg-5%Zn-2%Al 及含2%Y(质量分数,%)的两种合金的固溶态与铸态蠕变行为进行了研究,TEM 观察与分析表明：蠕变到12h 时固溶态合金已经发生了动态析出,动态析出相为棒状 MgZn_2相,沿基体 {11(?)0}_α面并垂直于基面(0001)析出；蠕变曲线的对比表明,动态析出过程可使稳态蠕变速率明显减小．TEM 分析证实,在蠕变过程中基面 a-位错交滑移至棱面{01(?)0}_α,计算表明,阻碍基面 a-位错交滑移的主要因素为基面扩展位错的束集能,而棒状 MgZn_2相可促使基面扩展位错束集．随着蠕变时间的延长,动态析出相逐渐由棒状 MgZn_2相向颗粒状平衡相 MgZn 相转变．添加 Y

轧辊用高钒高速钢、高铬铸铁滚动磨损性能研究

研究了高钒高速钢(C3%,V10%)和高铬铸铁(Cr26)两种轧辊用材料的力学性能和滚动磨损性能。应用位错理论分析了高钒高速钢、高铬铸铁中碳化物裂纹的形核和滚动磨损的循环特性对材料滚动磨损性能的影响。结果表明,碳化钒内部的纳米亚结构在滚动磨损过程中能够降低裂纹形核率,高钒高速钢磨面及亚表层的循环软化能够延缓疲劳裂纹的扩展,基于以上因素,高钒高速钢滚动耐磨性是高铬铸铁的4.4倍。

控轧控冷工艺对X120管线钢碳氮化物析出的影响

采用不同的控轧控冷工艺研究了未再结晶区变形量、冷却速度和终冷温度等轧制工艺参数对X120管线钢碳氮化物析出的影响,并根据Orowan机制对析出相强度贡献量进行了理论估算.结果表明:轧制工艺的变化对析出相的类型与相结构没有影响;提高未再结晶区变形量主要可促进铌的析出,并有利于提高X120管线钢的屈服强度;冷却速度和终冷温度对X120管线钢碳氮化物析出的影响较小.

析出硬化微观机制及连续化模型

析出硬化作为提升合金强度的主要方法,在低碳钢、镍基合金等工程合金中得到广泛应用.理解析出硬化效应并发展相应的理论模型对合金的强韧化设计至关重要.尽管研究者很早就开始关注析出硬化效应,并基于线张力理论发展了一系列经典的析出硬化模型,但目前仍存在由于对析出硬化微观机理等认识不够深入导致硬化模型误用的情况.鲜有综述论文系统阐述这些强化机制在微观物理过程上存在着怎样的关联关系,以及如何正确选择不同的析出硬化模型.为此,本文从位错-析出相相互作用的微观物理过程出发,通过分析长程作用和短程作用,深入探讨了基于线张力的连续化硬化模型的适用范围.同时详细介绍了不同的强化概念与位错剪切机制和Orowan绕过机制的关联关系,并分析了不同情况下位错-析出相间作用的主导机制如何随共格析出相的尺寸变化而转变.本文的工作对于深入理解析出硬化机理,有效描述析出硬化效应,指导合金设计等具有重要的参考价值.

Cu-2.0Ni-0.5Si合金时效析出动力学研究

研究了不同时效温度和时间对Cu-2.0Ni-0.5Si合金组织和性能的影响,合金经不同温度和时间时效处理后,第二相呈弥散分布,并可获得较高的显微硬度及导电率。通过该合金在500℃时效过程中的导电率变化,同时根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出了时效过程中新相的转变比率,从而确定了该合金不同温度下时效时的Avrami相变动力学方程及导电率方程。该合金时效析出过程中以Orowan机制为主,实际强化的结果与采用Orowan强化机制计算的结果非常接近。

大尺寸Al-6Mg-0.3(Sc,Zr)合金铸锭铸态和均匀化态微观组织对比

采用高分辨电镜、透射电镜、扫描电镜、光学显微镜和显微硬度测试等方法,研究大尺寸Al-Mg-Sc-Zr铸锭均匀性及不同温度均匀化后组织性能的变化。结果表明,大尺寸铸锭铸态组织存在组织和性能不均匀,边部冷却速率高,晶粒小、析出相多、硬度高;中心存在镁偏析。均匀化热处理后,中心镁偏析部分消除,发生固溶强化;铸锭析出Al3(Sc,Zr)粒子起到析出强化作用。高于350℃析出粒子的直径大于临界直径,强化机制为Orowan绕过机制。析出粒子直径越大,强度增量△σOr值减小,温度升高而硬度下降。

少量WC增强铜基材料的热压烧结及热轧强化

通过真空热压烧结工艺制备出1%WC/Cu和2%WC/Cu复合材料,并研究了烧结温度对复合材料显微组织形貌、物理性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,WC/Cu基烧结块体的相对密度、电导率、导热系数以及维氏硬度逐渐上升。热压烧结温度达到1050℃时,1%WC/Cu和2%WC/Cu复合材料甚至都能达到全致密,且随着热压烧结温度的升高,复合块体电导率、导热系数的变化趋势与其相对密度的变化趋势呈一定的同步性。此外,对1050℃热压烧结温度下的复合材料块体进行热轧复合,透射电镜(TEM)形貌分析表明热轧后奥罗万(Orowan)强化机制下的位错塞积效应得以充分发挥。最终制备的1%WC/Cu试样的抗拉强度达到407 MPa,维氏硬度达到HV126.6,电导率仍能保持99.1%IACS;制备的2%WC/Cu试样的抗拉强度达到405MPa,维氏硬度达到HV124.1,电导率仍能保持99.1%IACS。

复合细化变质多元铝硅合金的强化机制

为改善力学性能,采用新型Al-5Ti-1B-1RE中间合金细化剂和Al-10Sr中间合金变质剂对铸态多元铝硅A356铝合金及在铸态A356铝合金中按一定比例添加Cu、Mn、Ti等元素组成的新型铝合金进行复合细化变质处理。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)、透射电镜(TEM)和电子式万能试验机(CSS-44100)等技术对多元铝硅合金中的第二相粒子的形态分布特征及强化机制进行分析。结果表明:经复合细化变质处理的A356铝合金中的第二相粒子共晶硅相由粗大的片层状转变为典型的纤维状,在软韧相α-Al基体晶界处较均匀地析出,α-Al相晶粒尺寸显著变小,其强化机制主要是第二相粒子共晶硅Hall-Petch晶界细晶强化;在新型铝合金中除第二相粒子共晶硅外,还存在其它弥散分布在晶界或晶内的第二相强化粒子,多种强化机制共同起作用。当强化粒子分布在晶界上时,主要是Hall-Petch强化机制;当分布在晶内时,主要是Orowan强化机制,成为阻碍位错运动的有效障碍,起到强化作用。

纳米颗粒增强镁基复合材料触变成形本构模型（英文）

通过分析纳米颗粒增强镁基复合材料半固态触变塑性成形中不同因素(应力σ、应变ε、应变速率ε、温度T、液相分数f_L、增强颗粒体积分数f_p)之间的关系,同时考虑Orowan增强机制,由此提出一种新的本构模型。该本构模型中各参数由多元非线性回归法演算而得。触变塑性成形实验数据与数值模拟数据吻合良好,证明推导的本构关系可用于触变塑性成形的数值模拟,并可用来指导复合材料的触变塑性成形工程实践。