超塑性及超塑性合金的应用

本文论述了超塑性的概念，实现超塑性的条件，超塑性的产生，超塑形变时的组织变化，并介绍超塑性在加工技术上的重要应用。     

Al含量对Zn-Al合金超塑性的影响

用恒载荷和恒夹头速度蠕变法研究了Zn 2 .5Al、Zn 5Al和Zn 10Al合金的超塑性。研究表明 ,Zn 5Al共晶合金的超塑性优于亚共晶合金Zn 10Al及过共晶合金Zn 2 .5Al,其优异的超塑性来源于细密的层片状共晶组织 (α +β)。Zn 5Al合金的组织全部为 (α+β)共晶体 ,变形抗力低 ,晶界滑移均匀 ;Zn 10Al合金的α/ β界面较Zn 5Al的少 ,超塑性也不如Zn 5Al的好 ;Zn 2 .5Al合金的组织为 (α +β) +β,(α +β)共晶体主要包含α/ β界面 ,超塑变形时易滑移 ,先共晶的 β相包含β/ β界面 ,超塑变形时不易发生滑移。随着拉伸速度的减小 ,合金的流变应力减小 ,延伸率增大。轧制变形量大的合金 ,其超塑性也好。     

形变热处理对Al-Zn-Mg合金的超塑性影响

本文详细地研究了形变热处理中过时效和冷轧变形量对Al-Zn-Mg合金组织和超塑性的影响。指出:细晶是超塑组织条件中的核心因素,细晶材料产生超塑性的原因是具有高m值,产生高m值的原因是晶界滑移和扩散蠕变作用大。同时讨论了形变热处理中细晶化机理,指出关键问题是过时效和冷轧变形量的最佳配合。     

01420Al-Li合金超塑性研究

采用单向拉伸对01420Al-Li合金进行超塑性研究。发现该合金经过适当的机械热处理后能获得良好的超塑性．显微组织观察表明，经过双级时效处理的01420Al-Li合金，基体内弥散分布大量的大颗粒S相粒子，在大压下率横轧后，经再结晶退火后获得稳定的、等轴的细晶组织，因而超塑效应显著．细小而分散的空洞是得到超塑性的必需的组织成分．     

Al含量对Zn—Al合金超塑性的影响

用恒载荷和恒夹头速度蠕为法研究了Zn－2．5Al、Zn－5Al和Zn－10Al合金的超塑性。研究表明，Zn－5Al共晶合金的超塑性优于亚共晶合金Zn-10Al及过共晶合金Zn－2．5Al，其优异的超塑性来源于细密的层片状共晶组织（α－β）。Zn－5Al合金的组织全部为（α＋β）共晶体，变形抗力低，晶界滑移均匀；Zn－10Al合金的α／β界面较Zn－5Al的少，超塑性也不如Zn－5Al的好；Zn-2.5Al合金的组织为（α＋β）＋β，（α＋β）共晶体主要包含α／β界面，超塑变形时易滑移，先共晶的β相包含β／β界面，超塑变形时不易发生滑移。随着拉伸速度的减小，合金的流变应力减小，延伸率增大。轧制变形量的合金，其超塑性也好。     

稀士元素钇对NbTi50wt%超导合金塑性影响研究

1 样品制备样品分两组:第一组研究添加 Y 的不同含量对合金塑性的影响,选用0.1,0.2,0.3wt%添加量,在预抽真空为10~(-1)mmHg 后充以工业氩气(纯度为98%)保护下,在水冷铜坩埚内反复熔炼成小钮扣锭.第二组样品是在真空度为10~(-4)mmHg 的自耗电弧炉中熔炼而成,一种添加0.3wt%Y,另一种是纯 NbTi50wt%.熔炼电压30kV,电流密度5A/mm~2.所用原料为标准国产 NbTi50wt%棒和纯度为99.95%的块状 Y.所有样品都经过1350℃、5小时均匀化热处理,950℃、20min 固溶处理,热锻,水淬(高于800℃),然后作拉伸试验.     

温轧态Fe3Al-Ti合金的低温超塑性

采用拉伸试验研究了温轧态 Fe3Al- Ti合金 Fe- 2 8Al- 2 Ti的低温变形行为 .发现当应变速率为 1.2 5× 10 - 4 s- 1和 2 .5× 10 - 4 s- 1时 ,该合金在 6 0 0～ 70 0℃具有超塑性 .70 0℃时断裂延伸率可达 389%,根据试验数据计算出应变速率敏感指数一般低于 0 .3.金相组织观察表明 ,变形过程中发生了动态回复和动态再结晶 ,从而导致了温轧态 Fe3Al- Ti合金的超塑性 .     

第二相粒子对8090合金超塑性的影响

对8090 合金超塑性变形中的粒子行为进行了研究。定量金相分析表明最佳平均粒子直径是 0.038 μm。透射电镜观察及晶界角度测量表明析出相粒子影响动态再结晶细化晶粒的过程主要是通过对超塑变形保温期间形成的亚晶界角度的影响来实现的。在超塑性流变过程中,第二相粒子始终钉扎晶界阻止晶粒长大,并且位于晶界附近的第二相粒子促进了大角度晶界凸出的再结晶形核,对晶界滑动起到有利作用。     

国产6061-T6铝合金的修正塑性本构模型

铝合金材料已广泛地应用于各种工程结构中。能准确描述铝合金在复杂应力状态下的塑性本构关系,对铝合金结构在复杂工况下的分析和设计具有重要意义。传统的von Mises屈服准则忽略了应力状态对金属塑性的影响,并不适用于复杂应力状态下的铝合金材料。通过试验证明了应力三轴度和Lode角均会对6061-T6铝合金的塑性行为产生影响,并在此基础上提出了适用于国产6061-T6铝合金在复杂应力状态下的塑性本构模型,并校准了全过程硬化规律和新屈服准则。通过试验和数值结果对比可知,该塑性本构模型可以精确地模拟国产6061-T6铝合金在复杂应力状态下的弹塑性行为。     

铝合金表面稀土转化膜成膜机理初探

用电化学测试方法、ＸＰＳ技术等研究了ＣＫＳ转化膜的形式过程及其组成,元素价态及元素在膜中沿深度的分布规律,在此基础上提出了ＣＫＳ转化膜的成膜机理。     

Cu-50Cr合金在含Cl-介质中的腐蚀电化学行为研究

利用动电位扫描法,结合电化学交流阻抗技术研究了用传统电弧熔炼制备的Cu-50Cr合金在不同Cl-浓度介质中的腐蚀电化学行为.结果表明:随Cl-浓度的增加,自腐蚀电位均出现不同程度的负移,腐蚀电流增大,腐蚀速度加快;Cu-50Cr合金在中性Na2SO4溶液中未出现钝化现象,加入Cl-后,出现了钝化现象,但钝化区间很窄.从交流阻抗谱及拟合结果分析得知:在0.05mol/LNa2SO4和0.05mol/LNa2SO4 0.02mol/LNaCl腐蚀介质中交流阻抗谱呈单容抗弧特征,没有出现Warburg阻抗,表明电极表面的腐蚀受电化学反应控制,随Cl-浓度增加,开始出现Warburg阻抗,表明腐蚀过程由电化学反应控制转化为扩散控制.随Cl-浓度的增加,容抗弧减小,电荷传递电阻减小,腐蚀速度加快.     

Cu-50Cr合金在含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为研究

利用动电位扫描法，结合电化学交流阻抗技术研究了用传统电弧熔炼制备的Cu^-50Cr合金在不同Cl^-浓度介质中的腐蚀电化学行为．结果表明：随Cl^-浓度的增加，自腐蚀电位均出现不同程度的负移，腐蚀电流增大，腐蚀速度加快；Cu-50Cr合金在中性Na2S04溶液中未出现钝化现象，加入Cl^-后，出现了钝化现象，但钝化区间很窄．从交流阻抗谱及拟合结果分析得知：在0．05mol／LNa28O4和0．05mol／L Na2SO4＋0．02mol／L NaCl腐蚀介质中交流阻抗谱呈单容抗弧特征，没有出现Warburg阻抗，表明电极表面的腐蚀受电化学反应控制，随Cl^-浓度增加，开始出现Warburg阻抗，表明腐蚀过程由电化学反应控制转化为扩散控制．随Cl^-浓度的增加，容抗弧减小，电荷传递电阻减小，腐蚀速度加快．     

稀土镁硅铁合金中稀土总量、硅、镁的联合测定

针对球墨铸铁生产中的球化剂———稀土镁硅铁合金中的稀土总量、硅、镁含量的测定,提出了1种经济简便、快速准确的测定方法,传统测量方法是在铂金皿中加碱熔融试样后,用沉淀重量法测定,其操作不易掌握,且成本高。本法是在塑料烧杯中用硝酸、氢氟酸溶解试样,定容后分取不同体积母液,调节不同pH值,用偶氮氯膦Ⅲ与稀土元素显色、钼酸铵与硅显色、偶氮氯膦Ⅰ与镁显色,利用分光光度计比色,测得其质量分数,其结果具有较好的准确度和精密度,适合在工厂实验室推广应用。     

弹性梯度塑性有限元及其在剪切带分析中的应用

提出弹性梯度塑性有限元方法，并对平面应力剪切带问题进行计算．结果表明：弹性模量越大，梯度系数越大，剪切带宽度也越大；扰动形式不同，局部化程度亦不同；剪切带方向的计算值和理论值一致．     

LZ50钢液中微量稀土脱氧及夹杂物生成机理研究

用真空感应炉在MgO坩埚中熔化2.5 kg的LZ50车轴钢,添加稀土(RE)元素后进行二次精炼,制备了微RE合金化后的试样。结合钢化学成分分析、SEM和EDS检测结果,计算并讨论了微量RE元素对LZ50钢中O、S等元素的影响。结果表明,微量RE(质量分数0.0026%)能降低低氧、低硫在LZ50钢中的O含量,对S含量却无明显影响;RE的脱氧产物为CeAlO3,且能把钢中带棱角的Al2O3-SiO2夹杂物变为圆球状SiO2-Al2O3-RE2O3复合夹杂物。     

稀土-Cu-Ni-Si引线框架铜合金的加工工艺与性能研究

主要对添加了不同量稀土Co的Cu-3．0Ni-0．64Si合金进行加工工艺和性能研究．最佳加工工艺为：Cu-3．0Ni-0．64Si合金热轧时,铸锭热轧开坯温度为930℃,保温时间60min;固溶处理温度为900℃,保温时间60min;然后经过约80％的冷变形再进行时效处理,时效处理温度480℃,保温时间210min．研究结果表明：添加0．06wt％Ce的Cu-3．0Ni-0．64Si合金具有最佳综合性能;电导率最高达到48．9％IACS,抗拉强度达到733．17MPa．