唐正友吴志强昝娜丁桦
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00311
对18Mn-3Al-3Si和21Mn-3Al-3Si高锰TRIP/TWIP效应共生钢动态变形过程中的变形行为, 应变硬化速率、真应力和应变硬化指数随真应变的变化, 以及应变硬化和基体软化间的相互作用等进行了研究, 采用OM, SEM, TEM和XRD等方法对变形前后的组织进行了分析. 结果表明, 高应变速率下, TRIP/TWIP效应共生钢应变诱发相变途径为γ→ε→α; 高速变形对滑移的抑制、奥氏体向马氏体的相变和形变孪晶对奥氏体晶粒的细化是应变硬化的主要因素; 造成基体软化的原因是绝热温升效应、ε→γ的逆相变和孪晶的动态再结晶.
关键词:
TRIP/TWIP效应共生钢
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high-speed deformation
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microstructure evolution
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deformation behavior
闫二虎李新中徐达鸣赵光伟周建新郭景杰傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00346
采用液淬方法对Al-11.80Cu-24.22Mg(质量分数, %)三元包共晶合金在不同温度下淬火, 而后, 对其相组成和凝固组织进行了研究, 对凝固组织的演化规律以及凝固机制进行了分析. 实验结果表明, 该合金凝固过程中确实发生了三元包共晶反应, 初生相为S相 (Al2CuMg), 包共晶组织为α-Al相和T相(Al6CuMg4)组成, 最终凝固组织由残余初生S相、包共晶组织 (α-Al+T)、两相共晶(α-Al+T)及三相共晶(α-Al+T+β)组成; 虽然包共晶组织中和两相共晶中含有相同的相, 即α-(Al)相和T相, 但二者的组织形态不同, 包共晶组织呈“条带状”, 而两相共晶呈规则的 “蛛网状”和“球状”. 此外, 三元包共晶反应时, 包共晶组织依附于初生S相的周围生长, 随着冷却速率的增加, 三元包共晶反应变慢甚至被抑制, 致使初生S相剩余而滞留在基体中.
关键词:
三元包共晶
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quenching techniques
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microstructure evolution
,
solidification mechanism
张姝
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田素贵
,
于慧臣
,
于莉丽
,
于兴福
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00536
采用弹塑性应力--应变有限元方法计算了[111]取向镍基单晶合金中γ/γ'两相共格界面的von Mises应力及应变能密度分布, 研究了施加拉应力对γ/γ'两相界面von Mises应力分布及γ'相定向粗化规律的影响. 结果表明: [111]取向镍基单晶合金经热处理后, 组织结构是立方γ'相以共格方式嵌镶在γ基体相中, 沿<100>方向规则排列. 当沿[111]取向施加拉应力蠕变期间, 与近(010)γ'晶面的基体通道相比, 近(001)γ'和(100)γ'晶面的基体通道有较大的von Mises应力,在主应力分量的作用下, (100)和(001)晶面分别沿[001], [010]和[010], [100]方向发生较大的晶格扩张应变, 可诱捕较大半径的Al和Ti原子, 这是促使γ'相在(010)面沿[001]和[100]方向定向生长成为层片结构的筛网状筏形组织的主要原因.
关键词:
[111]取向单晶
,
nickel-based superalloy
,
microstructure evolution
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creep, FEM analysis
,
null
吴志强
,
唐正友
,
李华英
,
张海东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00590
研究了Fe--18Mn低C高Mn TRIP/TWIP钢在应变速率范围为1.67×10-4---103 s-1的室温拉伸实验过程中力学性能和组织的变化. 在准静态拉伸应变速率范围内(1.67×10-4---1.67×10-1 s-1), 应变速率对高Mn~TRIP/TWIP钢的抗拉强度产生逆效应, 随着应变速率的加快, 抗拉强度和延伸率都降低; 而在动态拉伸应变速率范围内 (101---103 s-1), 应变速率对高Mn TRIP/TWIP钢的延伸率产生逆效应, 抗拉强度和延伸率都随着应变速率的加快而增加; 在应变速率为103 s-1时, 高Mn TRIP/TWIP钢抗拉强度可达到957 MPa, 延伸率达到55.8%, 具有较好的综合力学性能; 随着应变速率的提高, 马氏体转变量减少, 孪生变形向多个方向发展. 采用SEM, TEM和XRD等方法对变形前后的组织进行了分析, 在所有应变速率范围内的拉伸变形过程中都产生了奥氏体向马氏体转变和形变孪晶, 并且在应变速率为103 s-1 的高速拉伸过程中产生绝热温升效应, 使得基体软化.
关键词:
TRIP/TWIP钢
,
strain rate
,
microstructure evolution
,
martensitic transformation
,
deformation twin
曹永青林鑫汪志太杨海欧黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00494
采用Ni--28\%Sn, Ni--30\%Sn, Ni--33\%Sn和Ni--35\%Sn(质量分数)共4种成分的亚共晶和过共晶合金, 考察了Ni--Sn共晶合金在激光快速熔凝过程中的组织演化过程. 当激光扫描速率较低时, Ni--28\%Sn亚共晶合金和Ni--35\%Sn过共晶合金的熔凝组织主要由细化的初生枝晶(亚共晶合金为α-Ni相, 过共晶合金为Ni3Sn相)和枝晶间共晶(α-Ni+Ni3Sn)组成; 近共晶合金Ni-30%Sn和Ni-33%Sn的熔凝组织基本相似, 熔池从底部到顶部存在柱状共晶团向等轴状共晶团的转变. Ni-Sn亚共晶和过共晶合金熔池底部皆存在少量粗大的残留初生相. 激光快速熔凝后, 相比基材中所存在的层片和棒状共晶的混合组织, 熔池内的共晶组织皆为层片状共晶, 层片间距相比基材明显减小, 并呈现垂直于熔池底部外延生长的特征. 通过对比4种成分合金在不同激光扫描速率下的熔凝组织, 获得了激光快速熔凝条件下 Ni-Sn合金共生生长区的成分范围以及临界激光扫描速率. 应用描述快速枝晶生长的 KGT模型和快速共晶生长的TMK模型对熔凝组织进行了分析, 模型计算结果与实验结果符合良好.
关键词:
激光快速熔凝
,
Ni-Sn alloy
,
eutectic
,
microstructure evolution
赵美兰孙文儒杨树林祁峰郭守仁胡壮麒
金属学报
镍基GH761合金热模拟压缩实验表明, 当变形温度Td一定时, 随应变速率ε的降低, 变形峰值应力σp和稳态流动开始应力σs及与它们对应的应变εp和 εs均降低; 当应变速率一定时, 随Td的升高,σp和σs以及εs均降低, 但εp基本不变.细化原始晶粒可提高再结晶形核率, 在此基础上降低变形温度和提高变形速率是细化最终晶粒的重要途径. 当应变达到完全再结晶时, 合金具有最均匀且细小的组织; 超过这一应变值, 晶粒开始长大. GH761合金的热变形本构方程为: ε=6.5×106σp4.86exp(-461×103/RT).
关键词:
GH761
,
wrought superalloy
,
hot deformation
,
microstructure evolution
,
dynamic recrystallization
于兴福
,
田素贵
,
杜洪强
,
王明罡
,
尚丽娟
,
崔树森
金属学报
采用预压应力处理使镍基单晶合金中的γ’相转变成P-型筏状结构, 通过拉伸蠕变曲线测定和组织形貌观察, 研究了该合金拉伸蠕变中的组织演化. 结果表明: 在拉伸蠕变初期, 合金中的P-型筏状γ’相转变为N-型筏状结构. 由于高温拉应力导致γ’/γ两相中元素平衡浓度发生变化及P--型筏状γ’相的不均匀粗化, 促使P-型筏状γ’相发生分解出现沟槽; 沟槽区域溶质元素化学位的提高引起的元素定向扩散是γ’相逐渐溶断成类立方体结构的主要原因. 切应力分量使立方γ’相与应力轴垂直界面的晶格收缩可排斥较大半径的Al和Ta原子, 拉伸张应力使平行于应力轴界面的晶格扩张可诱捕较大半径的Al和Ta原子, 是促使γ’相定向生长成为N--型筏状的主要原因. 其中, 在拉应力作用下类立方γ’相不同界面的应变能密度变化是元素扩散及γ’相定向粗化的驱动力.
关键词:
单晶镍基合金
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P-type rafted structure
,
creep
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microstructure evolution
