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超细晶工业纯钛热变形流动应力特征研究

王成 , 赵西成 , 杨西荣 , 丁茹

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.02.024

在室温下以等径弯曲通道变形(ECAP)技术制备超细晶工业纯钛,采用Gleeble-1500热模拟实验机对粗晶和超细晶工业纯钛在热变形条件下的流动应力特征进行了研究.结果表明:超细晶工业纯钛在热压缩过程中,热压缩条件不同流动应力变化规律会有所差异.在较低应变速率条件下,随变形程度的增加,流动应力增加到峰值后开始下降,呈现明显的动态再结晶特征;而在较高应变速率下,呈现稳态流变特征.此外,与粗晶工业纯钛相比,超细晶工业纯钛的屈服应力显著增强.

关键词: 超细晶工业纯钛 , 等径弯曲通道变形 , 热变形 , 流动应力

不同温度和应变速率下超细晶铝的力学行为

汪存显 , 索涛 , 李玉龙 , 谢奎

中国有色金属学报

以99.9%的高纯铝为实验材料，利用等径通道转角挤压技术制备超细晶铝，研究其在77~473 K温度范围内的准静态和动态压缩力学性能，并研究晶粒细化对纯铝应变硬化行为及其温度和应变率敏感性的影响。结果表明：晶粒细化导致准静态压缩时纯铝应变硬化能力丧失，甚至在较高实验温度下出现应变软化。此外，材料力学行为的温度和应变率敏感性也显著升高。随着实验温度的升高，材料力学行为的应变率敏感性显著增大。

关键词: 超细晶铝 , 等径通道挤压 , 力学性能 , 应变率敏感性 , 温度敏感性 , 应变软化

常温下超细晶纯钛的制备及其力学性能

李建国 , 郭亚洲 , 李玉龙 , 索涛

稀有金属

在等径通道角挤压法(ECAP)的基础上,通过对挤压试样的设计,提出一种铜包裹着钛棒的ECAP法,最终成功地制备了1、2、4道次超细晶钛,采用这种方法可以在很小的挤压力下实现UFG-Ti的制备.不但有效抑制了钛棒的碎裂,还避免了挤压杆失稳.通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察了各道次UFG-Ti的微观组织,并利用显微硬度计研究了其硬度变化.利用万能试验机和SHPB系统在不同应变率下进行了压缩试验.结果表明,常温下ECAP处理后纯钛的晶粒明显细化,力学性能显著提高,在准静态和动态压缩载荷作用下其流动应力(10％应变处)分别提升了71％和86％.最后研究了UFG-Ti的应变率敏感性,发现UFG-Ti的流动应力对应变率具有较低的依赖性.

关键词: 等径通道角挤压 , 纯钛 , 力学性能 , Hopkinson杆 , 应变率敏感性

连续变断面循环挤压与等通道转角挤压技术的工艺特征及其应用

李洁 , 刘莹莹 , 王庆娟 , 尤雪磊 , 王坤

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.17.011

分别论述了等通道转角挤压法与连续变断面循环挤压法这两种大塑性变形方法的工艺原理、工艺流程、模具结构、变形特征以及累积应变量与模具结构参数之间的关系;并系统介绍了这两种方法在制备纯铝、镁合金及钛合金细晶材料方面的应用,明确了连续变断面循环挤压法与等通道转角挤压法均是细化合金组织,提高材料强度、塑性等综合性能的有效途径.通过分析对比,提出这两种大塑性变形方法各自的优势和存在的问题,以及未来的发展方向.

关键词: 大塑性变形 , 等通道转角挤压 , 连续变断面循环挤压 , 晶粒细化

等径角挤压制备CuCrZr合金的抗软化性能

石凤健 , 王雷刚 , 王海龙 , 汪建敏

材料热处理学报

研究了CuCrZr合金等径角挤压(ECAP)后的微观组织演变及软化温度.结果表明,固溶态CuCrZr合金经路线B_c(每挤一道次后试样沿同一方向旋转90°)等径角挤压10道次后组织细化至亚微米级,超细晶晶粒较为等轴、均匀.等径角挤压10道次后合金的软化温度约为530℃,但550℃时,合金的硬度仍高达161HV,这说明ECAP后合金的抗软化能力并没有降低.因为ECAP促进了时效时析出相的析出,使得析出相更为弥散、细小,从而提高了合金的力学性能.

关键词: 等径角挤压 , CuCrZr合金 , 软化温度 , 超细晶

等通道角挤压对Mg-0.6%Zr合金力学性能和阻尼性能的影响

刘子利 , 沈平 , 朱秀荣 , 孟亮

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.01.001

采用金相组织分析、显微硬度测试和DMA阻尼技术研究等通道角挤压对铸造Mg-0.6%Zr合金(质量分数)结构与性能的影响.研究结果表明,MG-0.6%Zr合金经过ECAP变形时,发生了动态再结晶,晶粒显著细化,并随挤压温度的升高发生晶粒长大;变形后合金的室温力学性能明显改善,与铸态合金相比,显微硬度和拉伸强度均随挤压道次(1、2、4、6)的增加而增加,且合金经400℃挤压一道次后的阻尼性能优于铸态合金.

关键词: 等通道转角挤压 , Mg-Zr合金 , 力学性能 , 阻尼性能

AZ31镁合金等通道转角挤压应变累积均匀性分析及组织性能研究

任国成 , 赵国群

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.002

等通道转角挤压工艺(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)是通过剧烈塑性变形改变微观组织结构生产超细晶粒材料的材料加工方法,工件变形的均匀性一直是ECAP 工艺过程中影响材料性能的主要原因之一.采用空间转换法实现了AZ31镁合金多道次ECAP挤压过程中有限元分析相关场量的准确传递,完成了四种不同挤压路径ECAP多道次挤压工艺的有限元模拟,获得了相应挤压件累积等效应变的分布规律.研究确定了经过四道次ECAP挤压以后等效应变累积最为均匀的挤压路径.通过微观组织观察和室温拉伸力学性能实验探讨了不同路径多道次ECAP挤压AZ31镁合金的组织性能变化规律.分析结果表明通过合适的变形路径可以获得细小而均匀的微观组织,当材料的应变累积均匀时,其力学性能也较好.

关键词: 等通道转角挤压 , 有限元模拟 , 变形均匀性分析 , AZ31镁合金

剧塑性变形及退火后Mg-Li合金的组织与力学性能

林楷 , 康志新 , 方强 , 张俊逸

中国有色金属学报

采用剧塑性变形工艺(等通道转角挤压和轧制)以及随后的短时间退火制备高性能Mg-Li合金，通过显微组织观察、扫描电镜分析、X射线衍射仪测试和室温拉伸测试等研究变形前后合金组织、力学性能及强化机制。结果表明：合金铸态晶粒粗大，主相为β相，α相分布于β相的晶界以及晶内；同时，晶内存在大量Al 2 Y和AlLi析出相。由于动态回复作用显著，合金变形时并未发生明显的动态再结晶现象；经短时间退火后，合金组织发生完全再结晶，其晶粒细化至27.1μm(12pra工艺，即等通道转角挤压、轧制及退火)。铸态合金的抗拉强度和伸长率分别为131.1 MPa和47.1%；经12pr(等通道转角挤压及轧制)变形后，合金的伸长率达到90.5%，而抗拉强度稍有提高，这主要受位错协调变形及动态回复作用的影响；退火后合金的伸长率显著降低而强度提高至237.6 MPa (12pra)，出现退火致强化现象，其主要的机制是有限位错源强化及晶界强化。

关键词: Mg-Li合金 , 等通道转角挤压 , 轧制 , 退火 , 显微组织 , 力学性能

退火温度对ECAP变形后7005铝合金组织性能的影响

黄启祥 , 王军丽 , 刘兆华 , 李涛

材料导报

对四道次ECAP变形后7005铝合金进行退火处理,通过显微硬度仪、电子万能试验机以及透射电子显微镜(TEM)对其力学性能及显微组织进行测试和观察,并研究分析退火温度对其力学性能及显微组织的影响.结果表明:随着退火温度的升高,变形后7005铝合金试样硬度及抗拉强度都有下降的趋势;当在150℃退火处理1h后晶粒细化程度比较好,亚晶粒与晶胞都没有发生明显的长大,并且分布呈现均匀化趋势.

关键词: 等径角挤压 , 退火温度 , 显微组织 , 硬度 , 抗拉强度

Friction stir welding of AZ31 magnesium alloys processed by equal channel angular pressing

稀有金属（英文版）

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