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采用单轴拉伸对LY12粗晶材料进行超塑性研究,温度一定时,在较高和较低的应变速率下都得到了大延伸率,而处于中间应变速率的试样延伸率较低.SEM断口分析表明,晶界上产生的粘性物质对粗晶超塑性行为有决定性影响.在高应变速率下,晶界上粘性层很薄,被粘性层包围着的晶粒和亚结构在相互挤压和相对转动中容易细化,有利于超塑性变形能力的提高且不易产生孔洞,室温性能良好;低应变速率下,大多晶界上都有粘性物质包围且粘性层厚度增大,粘性物质的增多使超塑性变形能力增强,但易产生孔洞,使室温性能恶化;而中间应变速率区间,晶粒细化程度不够,晶界上未产生较多粘性物质,有少量孔洞产生且变形能力较差.

关键词: LY12合金 , 粗晶 , 超塑性变形 , 晶界 , 粘性物质

LY12合金率相关变形的微观机制分析

吴艳青

稀有金属材料与工程

LY12合金经历高温低应变速率拉伸延伸率达到17%时,将其冷却至室温,在室温下拉伸,性质会发生很大变化:流变应力只有普通室温屈服应力的1/10左右;延伸率增加1倍左右.该现象与高温拉伸速率、温度、冷却方式密切相关.而经历高温高应变速率拉伸达到17%的延伸率,再在室温下拉伸的试样,则呈现出类似脆性的变形行为.利用透射电镜分析,从析出相和亚结构角度探讨了对应于不同宏观行为的微结构变化特征,并结合SEM断口分析,揭示了相应的断裂模式和断裂机制.

关键词: LY12铝合金 , 率相关变形 , 析出相 , 亚结构

粉末冶金BeAl材料疲劳性能宏微观分析

吴艳青 , 牛莉莎 , 施惠基 , 王战宏

稀有金属材料与工程

用原位SEM观测研究了粉末冶金BeAl材料应力控制的疲劳机制.断裂时,低应力疲劳比高应力的平均累积塑性应变小得多.前者的累积塑性应变变化速率随着循环次数增大明显减小,后者则接近线性变化规律,表明高应力水平下的疲劳损伤累积更接近线性假设.低应力疲劳可从表面观测到一条疲劳主裂纹,由微观尺度下的累积塑性应变控制;高应力水平疲劳加载初期很快有宏观尺度的累积塑性应变,使Be与Al结合相界面同时产生较多裂纹.裂纹主要沿Al和Be结合强度较弱的表面路径扩展,随后沿纵深方向扩展,在材料内部裂纹扩展方向会变为与加载方向平行的Be基滑移面方向.当裂纹达到临界尺寸,局部塑性应变控制变为主应力方向控制,促使裂纹向前方扩展,宏观断口呈现出有层次的撕裂型.

关键词: BeAl材料 , 粉末冶金 , 疲劳机制 , SEM原位观测 , 累积塑性应变

硅还原转炉熔渣气化脱磷实验研究

王书桓 , 吴艳青 , 刘新生 , 徐志荣 , 吕晓芳

钢铁

在1773～1973 K温度范围内,满足溅渣护炉的炉渣条件下,在真空碳管电阻炉中对转炉渣进行了硅热还原实验研究.结果表明,在影响还原脱磷的因素中温度的影响最大,FeO含量次之,再次是氮气流量,炉渣碱度影响最小.研究确定了适宜溅渣护炉气化脱磷的最佳条件,还原炉渣气化脱磷率最高可以达到81.23%.

关键词: 转炉渣 , 还原脱磷 , 炉渣碱度 , 正交实验

粗晶粒LY-12超塑性变形及断裂机制研究

吴艳青 , 张克实

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2002.04.007

对粗晶LY-12材料进行单轴拉伸,在753K,应变速率为10-1s-1和10-4s-1下得到大的破坏延伸率,而在应变速率为10-2s-1、10-3s-1、5×10-4s-1时的破坏延伸率较小.断口SEM分析表明,高应变速率下,晶界上的粘性层很薄,在晶粒的相互挤压和转动中很容易细化,使材料的超塑性变形能力增强;低应变速率下,晶界上粘性层厚度增大,晶粒被厚的粘性物质包围,使晶界滑移更容易进行,超塑性变形能力也会增强.处于中间应变速率下,晶粒没有足够细化,粘性层也不够厚,所以超塑性变形能力略低.从力学角度解释断裂机制,高应变速率下,当晶粒间的正应力大于晶界的结合强度时导致断裂,断口表面平齐;应变速率较低时,晶界面的剪应力大于晶界的剪切强度导致断裂,断口有撕裂的齿牙状特征,较为粗糙.

关键词: 粗晶 , 超塑性 , 粘性物质 , 变形断裂机制