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Al-Cu合金中PLC效应时域和空域行为的实验研究

江慧丰 , 张青川 , 蒋震宇 , 伍小平

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.07.010

在不同拉伸应变速率下,得到了Al-Cu合金中PLC(Portevin-Le Chatelier)效应在时域上的三类"锯齿形"应力-时间曲线,比较并研究了三种曲线的异同及其产生的定性解释.与之相对应,观察并分析了PLC效应空域上三种类型PLC变形带的空间传播特性.针对3 mm厚的试件,探讨了在不同拉伸应变率下,类型A和B的PLC变形带的传播速率随变形过程的演化;得到了在相同应变下,变形带的传播速率和加载应变速率之间的幂律关系.同时,还将时域上的"锯齿形"应力-时间曲线与空域上的带的传播位置-时间曲线相对应,得到了PLC效应发生时宏观上时域和空域之间的关系.另外,还讨论了试件厚度对PLC变形带的空间相关性的影响.

关键词: Al-Cu合金 , PLC效应 , 动态应变时效 , 塑性失稳

溶质浓度对Al-Cu合金中PLC效应的影响

孙亮 , 张青川 , 江慧丰

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.12.004

在不同温度下对Al-Cu合金试件进行固溶处理,以改变溶质原子在固溶体中的浓度及析出相在合金中的含量.对所得到的Al-Cu合金试件进行常应变率拉伸实验,观察其应力-时间关系曲线.由拉伸实验现象分析溶质原子及析出相对位错运动的影响,从而探究Portevin-Le Chatelier(PLC)效应产生的微观机制.结果表明,当固溶处理温度由500℃逐步降低,应力-时间曲线上的锯齿幅值逐渐减小,并在300℃时达到最小值;继续降低固溶处理温度至100℃,锯齿幅值又逐渐增大.固溶处理温度高于300℃时,溶质原子对PLC效应的影响强于析出相的影响而起主要作用;反之,固溶处理温度低于300℃时,析出相对PLC效应的影响强于溶质原子的影响而起主要作用.

关键词: Al-Cu合金 , PLC效应 , 动态应变时效 , 固溶处理

LA41镁合金的PLC效应及其解释

王聪 , 徐永波 , 韩恩厚

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.02.017

通过单向拉伸实验在LA41镁合金中观察到了PLC(Portevin-Le Chatelier)效应.在整个实验的应变速率范围(3.33×10-4 6.66×10-3s-1)内这种塑性不稳定性始终存在合金的抗拉强度和屈服强度随应变速率的增加而减小,其应变速率敏感系数始终为负值,且该不稳定性总是在一个临界应变之后出现.基于以上特征,运用动态应变时效(dynamic strain aging,DSA)机制,即形变过程中溶质原子与可动位错的交互作用,解释了所观察到的力学现象.

关键词: 镁合金 , PLC效应 , 动态应变时效 , 应变速率敏感系数

2024铝合金中沉淀相对PLC效应的影响

熊少敏 , 张青川 , 曹鹏涛 , 肖锐

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.07.020

对2024铝合金进行不同温度下的热处理,得到了一系列具有不同溶质原子浓度的基体及析出相含量的铝合金试样.将这些试样分别在低温(-100℃)和室温(25℃)下进行拉伸实验,分析其锯齿幅值和临界应变随应变率的变化趋势.结果表明,溶质原子是Portevin-Le Chatelier(PLC)效应的必要因素,单纯的位错切割沉淀相不足以产生PLC效应,只能影响PLC效应,并且沉淀相对PLC效应的影响在中等拉伸应变率时表现明显.

关键词: 2024铝合金 , PLC效应 , 锯齿幅值 , 临界应变 , 热处理

析出相对AZ91D挤压镁合金PLC效应的影响

林娜 , 杨开怀 , 陈文哲

材料热处理学报

研究了具有不同析出相含量的AZ91D挤压镁合金在拉伸变形中出现的Portevin-Le Chatelier(PLC)现象,讨论了析出相对其产生PLC效应的影响规律,指出AZ91D挤压镁合金产生PLC效应的微观机理.结果表明:Al溶质原子的浓度是影响AZ91D挤压镁合金产生PLC效应的主要因素,β-Mg17 Al12相的析出抑制了AZ91D挤压镁合金不稳定塑性行为.当β-Mg17 Al12相析出量较高时,AZ91D挤压镁合金表现为稳定的塑性流变过程,其对应的应力-应变曲线为光滑的曲线;随着β-Mg17 Al12相析出量的降低,固溶于Mg基体中的Al原子量增加,固溶体内溶质原子浓度提高,拉伸曲线表现出明显的锯齿屈服并逐渐剧烈,即AZ91D挤压镁合金的PLC效应随β-Mg17Al12相析出量的减少和Al溶质原子浓度的提高而增强;当β-Mg17 Al12相含量为1.0mass%,对应的曲线上只出现一个锯齿抖动,这是AZ91D挤压镁合金产生PLC效应的临界状态.

关键词: AZ91D挤压镁合金 , 热处理工艺 , PLC效应 , 析出相

11Cr3W3Co钢在不同温度下拉伸时的锯齿流变行为

鲁家瑞 , 沈寅忠

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201703003

在应变速率为5×10-5~2×10-4 s-1范围内以及不同温度(25~700 ℃)下对标准热处理态11Cr3W3Co钢进行拉伸试验,分析了不同温度下出现的锯齿流变行为.结果表明:在285~325 ℃区间出现了正常PLC效应,锯齿形成激活能约为124 kJ·mol-1,锯齿流变主要由固溶的置换原子铬与运动位错之间相互作用引起;在325~365 ℃区间出现了异常PLC效应,这一方面是因为随着拉伸温度升高,溶质原子的扩散能力增强,以至于原子气团不能稳定存在,导致动态应变时效作用减弱,另一方面是因为随温度升高,析出相开始成为溶质原子的湮没源,使得锯齿消失;在高温下,强度的急剧降低和塑性的急剧升高说明动态回复在塑性变形过程中起到主要的作用.

关键词: 11Cr3W3Co钢 , PLC效应 , 动态应变时效 , 锯齿流变 , 动态回复

2024铝合金中沉淀相对PLC效应的影响

熊少敏张青川曹鹏涛肖锐

金属学报

对2024铝合金进行不同温度下的热处理, 得到了一系列具有不同溶质原子浓度的基体及析出相含量的铝合金试样. 将这些试样分别在低温(-100 ℃)和室温(25 ℃)下进行拉伸实验, 分析其锯齿幅值和临界应变随应变率的变化趋势. 结果表明, 溶质原子是 Portevin--Le Chatelier (PLC)效应的必要因素, 单纯的位错切割沉淀相不足以产生PLC效应, 只能影响PLC效应, 并且沉淀相对PLC效应的影响在中等拉伸应变率时表现明显.

关键词: 2024铝合金 , Portevin--Le Chatelier (PLC) effect , magnitude of serration , critical stain , heat treatment

溶质浓度对Al-Cu合金中PLC效应的影响

孙亮 , 张青川 , 江慧丰

金属学报

在不同温度下对Al-Cu合金试件进行固溶处理, 以改变溶质原子在固溶体中的浓度及析出相在合金中的含量. 对所得到的Al-Cu合金试件进行常应变率拉伸实验, 观察其应力-时间关系曲线. 由拉伸实验现象分析溶质原子及析出相对位错运动的影响, 从而探究Portevin-Le Chatelier(PLC)效应产生的微观机制. 结果表明, 当固溶处理温度由500℃逐步降低, 应力-时间曲线上的锯齿幅值逐渐减小, 并在300℃时达到最小值; 继续降低固溶处理温度至100℃, 锯齿幅值又逐渐增大. 固溶处理温度高于300℃时, 溶质原子对PLC效应的影响强于析出相的影响而起主要作用; 反之, 固溶处理温度低于300℃时, 析出相对PLC效应的影响强于溶质原子的影响而起主要作用.

关键词: Al-Cu合金 , Portevin-Le Chatelier effect , dynamic strain aging

Al-Cu合金中PLC效应时域和空域行为的实验研究

江慧丰 , 张青川 , 蒋震宇 , 伍小平

金属学报

在不同拉伸应变速率下, 得到了Al--Cu合金中PLC(Portevin--Le Chatelier)效应在时域上的三类“锯齿形”应力--时间曲线,比较并研究了三种曲线的异同及其产生的定性解释。与之相对应, 观察并分析了PLC效应空域上三种类型PLC变形带的空间传播特性.针对3 mm厚的试件, 探讨了在不同拉伸应变率下,类型 A和B的PLC变形带的传播速率随变形过程的演化;得到了在相同应变下, 变形带的传播速率和加载应变速率之间的幂律关系。同时, 还将时域上的“锯齿形”应力--时间曲线与空域上的带的传播位置-时间曲线相对应, 得到了PLC效应发生时宏观上时域和空域之间的关系。另外, 还讨论了试件厚度对PLC变形带的空间相关性的影响。

关键词: Al--Cu合金 , PLC effect , dynamic strain aging

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