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双相镁锂合金含位错的高温变形机理图理论预报

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2008.03.011

鉴于超塑性和蠕变变形中存在大量位错的实验事实,将晶粒内部平均位错数量引入到Ruano-Wadsworth-Sherby归一化的晶粒尺寸-应力的变形机理图中,以双相Mg-8.42Li合金为例获得了包含位错数的归一化晶粒尺寸和应力的新型变形机理图.归一化晶粒、应力实验数据和计算的位错数与变形机理图对照,表明双相镁锂合金在423～623K低应变速率下主要的变形机理为晶格扩散控制的晶界滑移.含位错的变形机理图建立了塑性应力、晶粒尺寸及位错数量之间的定量联系,预报了该合金在 423～623 K条件下的位错特征.

关键词: 超塑性 , 蠕变 , 镁锂合金 , 机理图 , 应力 , 晶粒 , 位错

SCR技术制备A2017合金半固态材料组织演化

王顺成 , 温景林 , 陈彦博 , 李英龙 , 曹富荣

中国有色金属学报

采用SCR(shearing-cooling-roll)技术制备了A2017半固态合金, 对合金液在不同温度下进行浇注, 且对辊-靴型腔中合金组织的演化过程进行了跟踪, 分析了SCR过程中凝固形核的热力学条件以及层流剪切特性.结果表明: 随着合金液浇注温度的降低, 坯料内部组织从粗大的枝晶或菊花晶转化为细小的近球形晶.合金液首先在轧辊和靴子表面结晶形核, 在液流冲击及剪切的作用下, 晶核从型壁上脱落进入残余液相形成游离晶; 随着辊-靴型腔内合金固相率的增加, 游离晶在以枝晶方式生长过程中受到层流剪切作用, 二次枝晶臂断裂破碎形成自由晶; 自由晶在层流剪切作用下进一步发生碰撞和摩擦, 最后逐渐趋于球形或椭球形.

关键词: 材料合成与加工工艺 , 半固态 , 剪切与冷却 , A2017合金 , 组织演化

热处理对SCR成形6201铝合金性能的影响

周天国 , 石路 , 曹富荣 , 李英龙 , 王顺成 , 温景林

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.01.006

研究了不同在线固溶温度条件下时效处理对6201铝合金线材的微观组织、拉伸性能和导电性能的影响.结果表明:随着在线固溶温度的下降,针状强化相β'(Mg2Si)在α-Al中的弥散度增加,尺寸减小;同时合金的拉伸强度,伸长率则呈现上升趋势;过时效时,线材的强度呈现下降趋势,而线材的伸长率和电阻则随着时效时间的延长而不断下降.φ5.9mm线材的热处理工艺为:520℃在线固溶水淬,150℃时效12h,线材拉伸强度为324MPa,伸长率为10.3%,电阻率为32.6nΩ·m,合金线材具有较佳的综合力学性能和导电性能.

关键词: 6201铝合金 , 时效处理 , 单辊剪切/冷却(SCR)技术 , 力学性能 , 电阻率

超声波对热浸镀锌的影响

李英龙 , 李宝绵 , 刘永涛 , 戴恩泰

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2000.03.013

研究了超声波介入下热浸镀锌的镀层组织和性能.结果表明:功率超声使镀层中不出现脆性的Fe-Zn金属间化合物层,镀层组织致密,表面光滑,可显著地提高镀层的粘附性、变形性和耐蚀性.并以声学为基础,对超声的作用机理进行了理论探讨.

关键词: 热浸镀锌 , 超声波 , 镀层组织和性能

ECAP工艺对TiA13-P/Al复合材料组织的影响

陈彦博 , 李清燕 , 李英龙 , 何立子 , 丁桦

稀有金属材料与工程

利用透射电子显微镜和光学显微镜研究了室温下1～8道次等通道角挤压(ECAP)工艺对TiAl3-P/Al复合材料组织的影响.结果表明,在ECAP挤压初期Al基体中的位错密度很高,在2道次后急剧降低;组织中位错墙比例在开始也呈现升高的趋势,随着应变量的增加,逐渐向小角度晶界转变;小角度晶界的出现比位错墙晚,晶内小角度晶界的比例变化趋势也是一个先增加后降低的过程,最终转变为大角晶界.ECAP过程中,TiAl3颗粒对Al基体组织变化的作用不明显.ECAP变形有效破碎了较大尺寸的TiAl3颗粒并改善了TiAl3颗粒在Al基体中分布的均匀度.板条状TiAl3在ECAP变形中不仅发生了脆性断裂,还发生了孪生变形,与基体金属的变形相互协调,使少量大尺寸TiAl3颗粒保留下来.

关键词: TiAl3-P/Al复合材料 , 等通道角挤压(ECAP) , 晶界 , 位错

SCR技术半固态制浆及组织形成机理

王顺成 , 温景林 , 周天国 , 李英龙

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.01.005

采用单辊搅拌冷却技术(Shearing-Cooling-Rolling,简称SCR)制备A2017合金半固态浆料,对SCR工艺参数对半固态浆料组织的影响以及组织形成机理进行了研究.结果表明,熔体浇注温度和辊靴型腔高度对半固态浆料组织的影响显著,降低熔体浇注温度或减小辊靴型腔高度,半固态浆料组织从粗大的枝晶和菊花晶转变为细小的等轴晶或球形晶.组织形成机理分析表明,熔体首先在工作辊和靴子表面形核生长,在液流冲击及剪切搅拌的作用下晶核脱落游离进入残余液相区长大成菊花晶,在强烈剪切搅拌作用下,菊花晶断裂破碎最终形成非枝晶组织.

关键词: 半固态金属 , 制浆 , 剪切搅拌 , A2017合金 , 组织演化

超声波对热浸镀锌的影响

李英龙 , 李宝绵 , 刘永涛 , 戴恩泰

腐蚀科学与防护技术 doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2000.01.009

研究了超声波介入对热浸镀锌的镀层组织和性能的影响. 结果表明大功率超声使镀层中不出现脆性的Fe-Zn金属间化合物层,镀层组织致密表面光滑,可显著地提高镀层的粘附性、变形性和耐蚀性.

关键词: 超声波 , 热浸镀锌

超轻α固溶体基Mg-6Li-3Zn合金的位错蠕变

曹富荣 , 管仁国 , 丁桦 , 李英龙 , 周舸 , 崔建忠

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00582

采用熔铸和大变形轧制制备了Mg-6Li-3Zn合金板材,研究了合金的高温变形行为、显微组织、空洞与位错蠕变机制.在623 K和1.67×10-3s-1条件下获得了300%的最大延伸率.OM,TEM和SEM观察显示,合金带状晶粒组织在573 K和1.67×10-3s-1条件下发生显著的动态再结晶,亚晶轮廓不清晰,位错分布比较均匀.合金在573-623 K和1.67×10-3s-1条件下断裂形式为韧性断裂.获得了新型的位错黏性滑移与位错攀移转变蠕变机制图,表明Mg-6Li-3Zn合金带状晶粒组织在573 K和1.67×10-3s-1条件下高温变形机制为晶格扩散控制的位错黏性滑移,其应力指数为3(应变速率敏感性指数0.33),变形激活能为134.8 kJ/mol,与Mg的晶格扩散激活能相同.获得了新型的考虑聚合的空洞长大图,合金在573 K和1.67×10-3s-1条件下的空洞长大机制为塑性控制的空洞长大.

关键词: Mg-Li-Zn合金 , 位错蠕变 , 准超塑性 , 力学性能 , 空洞

超轻β固溶体Mg-11Li-3Zn合金的准超塑性与变形机理

曹富荣 , 丁桦 , 王昭东 , 李英龙 , 管仁国 , 崔建忠

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00721

采用铸造和轧制的方法获得了1.2 mm厚密度为1.43 g/cm3的超轻Mg-11Li-3Zn合金板材,在573 K和1.67× 10-2 s-1条件下拉伸获得了200％的延伸率,其在高应变速率下呈现准超塑性；在拉伸过程中试样发生显著的动态再结晶导致晶粒细化,晶粒尺寸由平均27 μm减小到9μm；此条件下的应力指数为4.4,流动激活能112.6 kJ/mol.分析表明,573K和1.67× 10-2 s-1条件下试样拉伸过程中的变形机理为晶格扩散控制的位错攀移.

关键词: Mg-Li-Zn合金 , 准超塑性 , 力学性能 , 显微组织 , 变形机理