检索结果-内蒙古大学图书馆

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 1864-1877页

作者：刘石双蔡建明周毅曹京霞张旺峰戴圣龙黄旭曹春晓中国航发北京航空材料研究院先进钛合金重点实验室北京100095

为调节Ti−6Al−4V锻件显微组织和力学性能,进行一系列退火处理。结果表明:锻态和退火态组织均呈现由等轴初生α相(αp)和转变β相(βt)组成的双态组织。随着退火温度的升高,次生α相(αs)从β相中析出。组织中没有明显的织构,晶体取向均... 详细信息

为调节Ti−6Al−4V锻件显微组织和力学性能,进行一系列退火处理。结果表明:锻态和退火态组织均呈现由等轴初生α相(αp)和转变β相(βt)组成的双态组织。随着退火温度的升高,次生α相(αs)从β相中析出。组织中没有明显的织构,晶体取向均匀分布。同时,强度呈先增大后减小的变化趋势,而塑性没有明显的变化。在860℃退火处理时,由于析出的细小αs相含量较高,合金具有强度和塑性的良好匹配。所有断口表面均包含大量韧窝,为典型的韧性断裂特征。在断口附近发现微裂纹、微孔洞和扭结αp/αl相(等轴αp相和片层α相)特征。

关键词： Ti−6Al−4V锻件退火温度显微组织演变次生α相拉伸性能韧性断裂

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不同模具角度下反复弯曲-压平变形工艺对AZ31镁合金板材显微组织演变和变形行为的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第3期34卷 812-832页

作者：李旻昊卢立伟范宇田马旻吴志强周涛齐福刚张华湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室湘潭411201 湖南科技大学材料科学与工程学院湘潭411201 重庆理工大学材料科学与工程学院重庆400054 湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105 烟台大学精准材料高等研究院烟台264005

采用不同角度模具的反复弯曲-压平变形工艺制备AZ31镁合金板材。通过FEM、OM、EBSD和硬度计研究AZ31镁合金在反复弯曲-压平变形过程中的显微组织演变和变形行为。结果表明,150°/150°模具在所有三组实验中都表现出最佳性能。... 详细信息

采用不同角度模具的反复弯曲-压平变形工艺制备AZ31镁合金板材。通过FEM、OM、EBSD和硬度计研究AZ31镁合金在反复弯曲-压平变形过程中的显微组织演变和变形行为。结果表明,150°/150°模具在所有三组实验中都表现出最佳性能。随着道次的增加,合金的等效应变由于剪切和弯曲作用而显著提高。经过4道次后,合金的平均晶粒尺寸显著细化至1.7μm,基面织构被弱化,这是非基面滑移、动态再结晶和孪生引起的;尤其是锥面滑移有利于引发动态再结晶和孪生。合金的硬度值达到HV 77,这是滑移、孪生和动态再结晶竞争产生的显微组织和织构综合作用的结果。

关键词： AZ31镁合金板材显微组织演变变形行为反复弯曲-压平工艺模具角度

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Ti−6Al−4V合金板材在电脉冲辅助弯曲过程中的显微组织演变及成形性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第2期34卷 519-532页

作者：孟令健殷宏亮朱岩崔晓磊林鹏太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家重点实验室哈尔滨150001 太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心太原030024

在有效电流密度为0~3.2 A/mm^(2)、占空比为10%~70%条件下对Ti−6Al−4V合金板材进行电脉冲辅助弯曲实验。结果表明:当有效电流密度从0增加到2.4 A/mm^(2)时,弯曲成形位移从9.15 mm增加到15.60 mm;同时,裂纹的尺寸和宽度减小。此外,当弯... 详细信息

在有效电流密度为0~3.2 A/mm^(2)、占空比为10%~70%条件下对Ti−6Al−4V合金板材进行电脉冲辅助弯曲实验。结果表明:当有效电流密度从0增加到2.4 A/mm^(2)时,弯曲成形位移从9.15 mm增加到15.60 mm;同时,裂纹的尺寸和宽度减小。此外,当弯曲位移为8 mm时,回弹角随着有效电流密度的增加而减小。占空比同样影响弯曲角,在30%占空比条件下能获得最小的弯曲角135.0°。板材的热稳定温度随着有效电流密度的增加而增加,但是与占空比呈非线性关系。此外,在电脉冲辅助弯曲过程中出现了晶粒粗化、{0001}织构强度增加和亚晶粒发展。电脉冲使位错密度降低且加速位错的重排,促进α晶粒内亚晶粒的形成,从而改善合金的成形性。电脉冲的非热效应提高了Ti−6Al−4V合金板材的低温成形性,使其与高温下的成形效果类似。

关键词： Ti−6Al−4V合金板材显微组织演变成形性电脉冲辅助弯曲回弹位错非热效应

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激光粉末床熔融成形高性能Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的显微组织演变及力学性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第5期34卷 1413-1426页

作者：唐浩耿遥祥高超峰席晓莹张建涛肖志瑜华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心广州510640 江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003 季华实验室先进增材制造研究所佛山528200

系统研究时效温度对激光粉末床熔融成形Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,成形态合金组织致密且无裂纹,平均晶粒尺寸为3.51μm,屈服强度为(547±3)MPa。经300℃时效后,合金组织中析出大量尺寸为2~3 nm且与基... 详细信息

系统研究时效温度对激光粉末床熔融成形Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,成形态合金组织致密且无裂纹,平均晶粒尺寸为3.51μm,屈服强度为(547±3)MPa。经300℃时效后,合金组织中析出大量尺寸为2~3 nm且与基体共格的Al3Sc纳米颗粒。时效样品的屈服强度提升至(616±4)MPa,这得益于合金中的析出强化、固溶强化和晶界强化。当时效温度超过300℃时,部分Mn和Zr从固溶体中析出,形成Al6Mn和Al3(Sc,Zr)相。经500℃时效后,合金中Al6Mn相和Al3(Sc,Zr)相分别粗化至约600和30nm。此,合金的屈服强度下降至(372±3) MPa。

关键词：激光粉末床熔融 Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金显微组织演变力学性能 Al3Sc纳米颗粒

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冷媒辅助搅拌摩擦处理AZ31B镁合金的显微组织演变及力学性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第6期33卷 1729-1741页

作者：许楠任紫科范越顾帛坤沈骏宋亓宁赵建华包晔峰河海大学机电工程学院常州213022 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

传统搅拌摩擦处理(FSP)后的AZ31B镁合金通常表现出强烈的基面织构,导致其强度和塑性匹配较差。本文作者采用冷媒辅助搅拌摩擦处理对AZ31B镁合金进行加工,研究液态二氧化碳冷却剂对搅拌区热循环、显微组织和力学性能的影响。使用液态二... 详细信息

传统搅拌摩擦处理(FSP)后的AZ31B镁合金通常表现出强烈的基面织构,导致其强度和塑性匹配较差。本文作者采用冷媒辅助搅拌摩擦处理对AZ31B镁合金进行加工,研究液态二氧化碳冷却剂对搅拌区热循环、显微组织和力学性能的影响。使用液态二氧化碳同步冷却法可显著降低搅拌区的峰值温度并提高冷却速度,搅拌区出现具有大量位错和■孪晶的细晶结构。在不连续动态再结晶、连续动态再结晶和孪晶诱导几何动态再结晶的综合作用下,搅拌区发生显著的晶粒细化。拉伸试验中由于位错和■孪晶产生的交互作用,搅拌区的极限抗拉强度和断后伸长率分别达293 MPa和18.6%,表现出良好的强度和塑性匹配。

关键词：镁合金搅拌摩擦处理 Zenner-Hollomon参数再结晶显微组织演变力学性能

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波纹轧制制备Cu/Al复合板的应力分析及显微组织演变

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第5期33卷 1460-1471页

作者：刘延啸刘元铭王振华刘燕萍王涛黄庆学太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心太原030024 太原理工大学中澳联合研究中心太原030024

建立三维有限元模型,并通过50%压下量的轧制试验验证模型的准确性。从时间角度分析整个波纹轧制过程中金属的流动规律。金属经历的变形可以分为两个阶段:填充阶段和压下阶段。填充阶段应力变化较为复杂,而压下阶段应力变化趋势一致。通... 详细信息

建立三维有限元模型,并通过50%压下量的轧制试验验证模型的准确性。从时间角度分析整个波纹轧制过程中金属的流动规律。金属经历的变形可以分为两个阶段:填充阶段和压下阶段。填充阶段应力变化较为复杂,而压下阶段应力变化趋势一致。通过罗德参数和应力三轴度分析特征位置的应力状态,在开始变形时为两向拉应力一向压应力。采用EBSD技术分析Cu板的显微组织演变过程。与原始板材相比,铜板各特征位置晶粒均发生细化,而Cu板波谷处晶粒在发生细化后有长大的现象,这是由剧烈塑性变形产生的绝热温升现象造成的。

关键词： Cu/Al复合板波纹轧制变形行为应力分析显微组织演变

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双峰基面织构对Mg-2.6Nd-0.55Zn-0.5Zr合金弯曲应力及显微组织演变的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第3期33卷 714-727页

作者：张文丛刘宇轩马俊飞王文珂陈文振刘欣彤杨建雷哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院威海264209

沿Mg-2.6Nd-0.55Zn-0.5Zr板材挤压方向(ED)和横向(TD)分别切取试样,研究双峰基面织构对其弯曲应力及显微组织演变的影响。结果显示,具有弱基面织构的ED试样比TD试样的弯曲应力低很多。这种各向异性是不同织构状态对变形机制及显微组织... 详细信息

沿Mg-2.6Nd-0.55Zn-0.5Zr板材挤压方向(ED)和横向(TD)分别切取试样,研究双峰基面织构对其弯曲应力及显微组织演变的影响。结果显示,具有弱基面织构的ED试样比TD试样的弯曲应力低很多。这种各向异性是不同织构状态对变形机制及显微组织演变的作用所导致的。对于具有弱基面织构的ED试样,其主要的变形机制是基面滑移:内侧区域存在少量的{10■2}拉伸孪生,而外侧区域则是基面滑移和柱面滑移。相比之下,具有强基面织构的TD试样在内侧区域激活更多的{10■2}拉伸孪生,在外侧区域激活更多的柱面滑移。{10■2}拉伸孪生的激活一方面促使<0002>//压缩方向类型的织构增加,使内侧区域的织构角度限制在±30°范围内,另一方面减少高位错密度和低角度晶界的出现几率。{10■2}拉伸孪生的大量激活使TD试样保持高应变硬化能力,是该试样具有较高弯曲应力的根本原因。

关键词： Mg-Nd-Zn-Zr合金织构拉伸孪生三点弯曲弯曲应力显微组织演变

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20mm厚AZ31镁合金厚板搅拌摩擦焊接接头的显微组织演变及强化机制

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第11期33卷 3295-3308页

作者：刘强王文彭湃张婷韩鹏关肖虎王智乔柯蔡军王快社西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055 西安建筑科技大学功能材料加工国家地方联合工程研究中心西安710055

采用搅拌摩擦焊焊接20mm厚AZ31镁合金板材,并沿厚度方向分5层对接头的显微组织和力学性能进行表征。结果表明:焊接温度和温降速率的不同导致搅拌区晶粒尺寸不均匀,且在材料流动行为的作用下,接头不同区域形成不同强织构。此外,接头各层... 详细信息

采用搅拌摩擦焊焊接20mm厚AZ31镁合金板材,并沿厚度方向分5层对接头的显微组织和力学性能进行表征。结果表明:焊接温度和温降速率的不同导致搅拌区晶粒尺寸不均匀,且在材料流动行为的作用下,接头不同区域形成不同强织构。此外,接头各层的屈服强度和抗拉强度从上表面至下表面整体呈逐渐增加的趋势,伸长率沿接头厚度方向首先由9.5%升高至10.5%,然后逐渐降低至6.0%。整体接头的抗拉强度达到母材的88.5%。接头的主要强化机制为细晶强化。

关键词：显微组织演变力学性能强化机制搅拌摩擦焊镁合金厚板

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Ag对Mg-Gd-Y-Nd-Zn-Zr合金显微组织演变和力学性能的影响

Ag对Mg-Gd-Y-Nd-Zn-Zr合金显微组织演变和力学性能的影响

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作者：马涛哈尔滨理工大学

学位级别：博士

轻质高强镁稀土合金在航空航天领域结构减重应用的潜力巨大,其中Mg-Gd系合金的力学性能最为优异,但过高的Gd元素加入量降低了其轻量化优势。为此,本研究采用重稀土元素Y和轻稀土元素Nd联合强化Mg-Gd合金,在降低Gd元素含量的同时保证合... 详细信息

轻质高强镁稀土合金在航空航天领域结构减重应用的潜力巨大,其中Mg-Gd系合金的力学性能最为优异,但过高的Gd元素加入量降低了其轻量化优势。为此,本研究采用重稀土元素Y和轻稀土元素Nd联合强化Mg-Gd合金,在降低Gd元素含量的同时保证合金具有良好的析出强化能力。在此基础上,通过调控Ag元素及热处理工艺,构建出多位向复合强化析出相的显微结构,获得了优异力学性能的铸造Mg-Gd-Y-Nd-Ag-Zn-Zr合金。联合变通道转角挤压和时效强化处理技术制备出兼具高强和良好塑性的变形Mg-Gd-Y-Nd-Ag-Zn-Zr合金,为航空航天领域对轻量化、高性能挤压型材的重大需求提供了新的选择。本文系统研究了Ag元素对铸态、固溶态、时效态、挤压及随后时效态合金显微组织和力学性能的影响,深入研究了合金时效和挤压过程的组织演变机制。主要研究结果如下:首先考察了Ag元素含量（x=0、0.5、1.0、1.5和2.0 wt.%）对铸态、固溶态和时效态Mg-6Gd-2Y-1Nd-0.4Zn-0.5Zr合金显微组织与力学性能的影响。铸态Mg-Gd-Y-Nd-Ag-Zn-Zr合金主要由α-Mg晶粒与β-Mg5Gd型共晶相所组成,Ag元素细化了合金的显微组织并促进了共晶相的形成,随着Ag元素含量的增加,合金的强度先升高后下降,塑性逐渐下降,断裂方式由穿晶沿晶混合断裂逐渐转变为沿晶断裂为主。Ag元素添加量为1.5 wt.%时,合金的强度较高,屈服强度和抗拉强度分别为148 MPa和220 MPa,伸长率为5.4%。合金经过固溶处理后,共晶相分解,随着Ag元素含量的增加,晶粒尺寸逐渐减小,强度逐渐提高,但塑性略有下降,断裂方式主要为穿晶断裂,Ag元素添加量为2.0 wt.%时,屈服强度和抗拉强度分别为153 MPa和245 MPa,伸长率为10.3%。时效处理后,合金基体中形成了大量的纳米析出相;未添加Ag元素时,析出相主要为棱柱面β'相;而Ag元素的添加诱发了基面γ'相的生成,并随着Ag元素含量的增加,γ'相的数量显著增多,获得了基面γ'相与棱柱面β′相的复合强化相显微结构,显著地提升了析出强化效果,断裂方式以穿晶断裂为主,Ag元素添加量为1.5wt.%时,合金可获得较高的强度,屈服强度和抗拉强度分别为335 MPa,370 MPa,伸长率为2.8%。通过调控热处理工艺参数,系统研究了Mg-6Gd-2Y-1Nd-1.5Ag-0.4Zn-0.5Zr合金在固溶及时效过程中显微组织的演变规律。随着固溶温度的增加、固溶时间的延长,合金的晶粒尺寸逐渐增大,共晶相逐步溶解。当固溶温度为510℃、固溶时间为10 h时,共晶相基本分解,固溶效果良好,继续升高固溶温度或延长固溶时间,晶粒严重粗化,力学性能大幅降低。通过调控时效处理温度与时间,研究了多位向复合强化析出相演变机制,在时效初期阶段,合金中的析出相主要为GP区,并随着时效的进行,析出相不断的形核与生长;峰时效阶段合金中存在着密度较高的棱柱面β'相与基面γ'相;升高时效温度或延长时效时间,析出相数量减少并逐渐粗化,最终演变为平衡态的β相与γ相。在固溶处理与时效处理间引入预变形,形成了大量的孪晶和位错,在随后时效过程中,显著加速了析出相的形核和长大,构建出具有孪晶和复合强化析出相的显微结构,峰时效时间由64 h大幅度缩减至16 h,峰值硬度由108.1 HB提升至125.6 HB。利用变通道转角挤压工艺对Mg-6Gd-2Y-1Nd-x Ag-0.4Zn-0.5Zr合金在375~oC下进行了热挤压。挤压后合金晶粒显著细化,晶粒尺寸均匀性良好,并生成了大量的颗粒状β相。随着Ag元素含量的增加,晶粒尺寸进一步减小,Ag元素添加量为2.0 wt.%时,合金的平均晶粒尺寸仅为1.1μm,晶粒细化效果的提升主要归因于Ag元素促进了颗粒状β相的动态析出,颗粒状β相可以有效的钉扎晶界并限制再结晶晶粒的长大。此外,Ag元素促进了合金动态再结晶的进行,Ag元素含量由0 wt.%增加至2.0 wt.%,再结晶晶粒分数由71.1%显著提升至84.4%,基面织构被逐渐弱化。查明合金在变通道转角挤压过程中的晶粒演变包括孪晶动态再结晶机制和连续动态再结晶机制。Ag元素添加量为2.0 wt.%时,挤压态合金的性能优异,合金的屈服强度和抗拉强度分别为284 MPa和398 MPa,伸长率为12.6%。挤压态合金兼具高强和良好的塑性归因于细晶强化、第二相强化、织构强化等多种强化机制的共同强化作用。挤压合金经时效处理后,基体中生成了大量的析出相,合金的强度进一步提升,但塑性略有下降,Ag元素添加量为2.0 wt.%,合金的屈服强度和抗拉强度提升至322 MPa和418 MPa,伸长率为8.5%。挤压态与挤压后时效态合金的断裂方式均为微孔聚集型断裂。

关键词：镁稀土合金显微组织演变强化机制力学性能变通道转角挤压

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火电厂铁素体/奥氏体钢焊接接头在使用过程中的显微组织演变研究

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电气技术与经济 2024年第6期 119-122页

作者：李腾山东能源集团灵台火力发电有限公司

采用实验研究的方式综述了火电机组中铁素体T91/奥氏体TP347H钢焊接接头在不同使用状态的相组成、微观组织和显微强度进行了研究分析以及显微组织演变进行了分析。最后对火电机组异种焊头研究方向进行了展望。

关键词：铁素体T91 奥氏体TP347H 焊接接头显微组织演变

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