大变形量Al-Zn-Mg-Cu合金的热轧板再结晶行为

采用光学显微镜、维氏硬度计和透射电子显微镜研究Al-Zn-Mg-Cu合金大变形热轧板退火过程中的组织演变和力学性能变化,探讨再结晶形核和长大机制,并通过分析位错和储存能变化规律研究动态回复对再结晶的影响。研究结果表明:Al-Zn-Mg-Cu合金在390℃热轧变形时,其主要软化机理为动态回复;当变形至90%时,其组织由直径为0.3～0.6μm的位错胞和亚晶组成,这种回复时发生的多边形化促进了随后退火过程中静态再结晶的进行。根据硬度曲线和组织分析确定总变形量为90%的Al-Zn-Mg-Cu热轧板再结晶起始温度为400℃,完全再结晶温度为420℃;超过450℃时再结晶晶粒明显长大,再结晶形核机制以亚晶合并形核为主。     

具有高密度纳米级球状析出相的高强度变形镁合金

析出强化效应差是镁合金研究和开发过程中存在的重要问题. 本文报道了添加微量重稀土元素镱(Yb)对变形镁合金ZK60的析出相和力学性能的影响. 用金属型铸锭和热挤压的方法制备了含Yb 1.78 wt%(0.26 at%)的ZK60-Yb镁合金, 用透射电子显微镜等对挤压态和经过T6热处理的合金进行了观察研究, 发现Yb对合金的析出相和析出行为的影响非常显著, 合金在挤压过程中出现了动态析出现象, T6热处理得到了均匀的高度弥散的纳米级球状析出相, 颗粒直径5~20 nm, 分布间距10~30 nm. 合金具有优异的析出强化效应, 室温最高抗拉强度达到417.5 MPa.     

ZK31+0.3Yb镁合金的热力模拟

通过热压缩变形实验, 利用光学显微镜观察, 对ZK31 0.3Yb镁合金变形过程的流变应力和组织演变进行研究. 研究结果表明: 663 K/0.1 s-1是最佳的变形条件, 在此条件下, 合金的流变应力低, 动态再结晶充分激发, 合金的塑性好;当变形温度降至623 K和573 K时, 动态再结晶不能充分激发, 合金变形的流变应力明显提高, 尤其是573 K变形时流变应力达到185 Mpa;而变形温度提高到723 K时, 晶界处形成楔形裂纹, 合金的塑性差;在663 K时变形, 尽管应变速率降低至0.001 s-1, 合金的动态再结晶充分激发, 流变应力下降, 但变形的进程被减缓;当变速率提高到1.000 s-1时, 晶粒间的协调变形不能发挥作用, 合金的塑性最差.     

含细粒土夹层粗颗粒硫酸盐渍土盐胀实验分析

为研究含细粒夹层粗颗粒硫酸盐渍土经多次冻融循环后的盐胀特性,对取自甘肃河西走廊地区敦煌飞机场某天然料场的粗颗粒盐渍土进行了室内多次冻融循环盐胀实验。结果表明:含细粒土层与不含细粒土层的硫酸盐渍土的盐胀主要集中在-5~15℃,在这个温度区间盐胀量变化较小;随着温度的升高,盐胀量有所减少,升温过程中盐胀减少量约为降温过程中盐胀增加量的0.5倍左右,但最终都趋于一个大于零的稳定值。含细粒土夹层粗颗粒硫酸盐渍土的盐胀量大于不含细粒土夹层的盐渍土,且前者盐胀量是后者盐胀量的1.5倍左右。     

粗颗粒硫酸盐渍土溶陷变形影响因素的显著性分析

建立粗颗粒硫酸盐渍土溶陷变形量的计算公式,首先需要对影响溶陷的因素进行筛查和排序,目前虽已知含盐量、含水量、土体结构、上部荷载等因素对溶陷变形产生影响,但是哪些因素是主要因素,及随其水平增加如何变化等问题尚需深入研究。采用正交实验的方法,选用L16(45)的正交实验表进行实验。结果发现,对粗颗粒硫酸盐渍土溶陷变形影响因素的主次排序为:含水量(因素B)、含盐量(因素A)和荷载(因素D)、孔隙比(因素C),并得出了各因素随水平变化的效应曲线。发现在其他因素相同的条件下,含水量5%所对应的溶滤变形系数最小,该含水量应为粗颗粒硫酸盐渍土的最优含水率。     

基于人工神经网络的Cu与Mg低质量比Al-Cu-Mg合金时效强化预测模型

通过硬度检测和透射电镜(TEM)观察,研究低Cu/Mg质量比AL-Cu-Mg合金时效强化机理,建立神经网络预测模型,使其在实验条件范围内对时效力学性能进行有效预测.在实验基础上,采用Levenberg-Marqllardt算法训练神经网络,建立以时效温度与时间为输入参数和硬度为目标函数的函数关系.结果表明:预测值与实验结果吻合较好,并证明了网络的可靠性与泛化能力;当时效温度越高时,达到峰值时效的时间越短,峰值时效的硬度也越大;在160～190℃时效温度范围内,合金峰值硬度随时效温度的升高而下降,对应硬度峰值的时效时间缩短.     

超细第二相粒子强化低碳微合金钢铁材料的研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行单向压缩热模拟试验,研究了试验钢在形变诱导铁素体相变过程中ZrC粒子对铁素体晶粒细化的促进作用,结果表明：粒径小于1.0μm的ZrC粒子作为形变和再结晶核心可以加速铁素体形核,从而细化铁素体晶粒,为提高α-Fe形核率,试验钢获得超细组织的ZrC粒子临界体积分数是0.6%,当ZrC粒子的加入量为0.5%、轧制变形量为0.6时,轧后水冷可获得3~4μm的超细晶粒组织,抗拉强度约提高70%,材料综合性能显著提高.     

热暴露对Al—Cu—Mg—Ag合金组织和性能的影响

研究了Al-Cu-Mg-Ag合金经时效处理165℃×2 h(欠时效态)后,在不同温度(150~300℃)和不同时间(0~1000 h)热暴露后的显微组织和性能.结果表明:在150℃热暴露下,随时间延长,其剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在100 h,在1000 h后合金力学性能相对欠时效态无明显下降;在200~300℃热暴露时,合金的强度随时间的延长而下降,延伸率随着时间的延长而增大;在300℃热暴露时,合金的强度明显下降,暴露10 h后其抗拉强度为272.5 MPa,100 h后其抗拉强度降至114.5 MPa.欠时效状态的合金组织主要为均匀细小分布Ω相;随着暴露温度的升高,Ω相长大并粗化,晶界无析出带(PFZ)变宽.     

轧制工艺对8090合金超塑变形的影响

研究了350℃热轧和室温冷轧对8090合金超塑性的影响。变形结果表明,热轧态的8090 合金的最佳延伸率为530％,而冷轧的达到630％。透射电镜观察及晶界角度测量结果表明,冷轧试样获得了较小尺寸的位错胞,在超塑变形初期冷轧试样中的应变诱发再结晶比热轧的快。在δ=25％时,冷轧试样的大角度晶界(≥10°)分数为0.67。而热轧的只有0.48。研究指出,应变诱发再结晶对细化晶粒和提高大角度晶界分数的作用明显地影响合金的超塑性能。     

Er在Al-Cu-Mg-Ag合金中的存在形式及其均匀化工艺

采用扫描电镜观察、X射线衍射物相定性分析,研究元素Er在Al-Cu-Mg-Ag合金中的存在形式及其均匀化工艺。研究结果表明:Er元素主要以Al8Cu4Er相形式存在于铸态合金晶界,少量固溶于-αAl中;Al8Cu4Er相作为Al2Cu相的形核质点,与Al2Cu相共生于晶界,形成典型的枝晶偏析;与Al2Cu相相比,Al8Cu4Er相为难溶相,使得合金均匀化温度升高,成为均匀化过程中工艺的制约因素;采用420℃×6 h+510℃×24 h+520℃×6 h均匀化制度处理后,Al8Cu4Er相回溶至基体,合金晶界变薄,均匀化效果明显。