温轧态Al-Sc二元合金的再结晶

研究了一种温轧态 Al-Sc 二元合金的再结晶温度、ScAl_3 相对合金再结晶的影响以及再结晶的形核机制。结果表明:温轧态 Al-Sc 二元合金的再结晶起始温度为 350℃,终了温度为510℃;细小,弥散的ScAl_3对位错的钉扎作用是合金再结晶温度高的原因;再结晶过程为亚晶聚合及亚晶长大形核机制的双重作用。     

钪对铝锂合金再结晶温度的影响

通过硬度测量和微观金相观察,研究了钪对铝锂合金再结晶过程的影响.结果表明,向铝锂合金加入微量的钪,可以在合金中形成尺寸细小、密集度高而且弥散分布的Al3Sc和Al3(Scx,Zr1-x)相粒子,能有效阻碍位错的移动和亚晶界的迁移与合并,稳定亚晶结构,对晶界有很强的钉扎作用,从而抑制了再结晶晶粒的形核与长大,提高了铝锂合金的再结晶温度.     

对再结晶形核模型的修正

对一种铝镁合金的再结晶温度和再结晶形核机制进行了研究。结果表明:所研究铝镁合金的再结晶开始温度为300℃。再结晶终了温度为400℃。在再结晶过程中有两种形核机制:亚晶聚合和亚晶长大。在一微观区域内,亚晶聚合和亚晶长大可同时起作用。根据实验观察和分析对原有的亚晶聚合形核模型进行了修正。     

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。     

FGH98合金的再结晶行为

利用扫描电镜和透射电镜对热挤压态和退火态FGH98合金的相析出规律及组织特征进行了分析,并对其再结晶机制进行了深入研究.结果表明:热挤压态FGH98合金在空冷过程中已经发生了少量的再结晶现象,随着挤压温度的提高,体系内位错密度下降.退火态FGH98合金中再结晶机制主要与体系内未回溶的一次γ’相有关,在一次γ’相聚集区再结晶主要以依靠亚晶的聚合和亚晶的长大,或两者的混合机制进行形核;随着一次γ’相的减少,合金还可以通过应变诱发晶界迁移、多晶粒交汇区形核、孪晶叠加等多种方式形核.需要指出的是,FGH98合金中未回溶的一次γ’相在退火处理过程中也会通过部分的回复和再结晶发生软化效应.     

Al-Mg-(Sc)合金退火组织和性能

通过金相组织观察、硬度测量、力学性能测试及剥落腐蚀实验,研究了微量Sc对Al-Mg合金显微组织、再结晶温度、力学性能和抗剥落腐蚀性能的影响.研究结果表明添加微量Sc后,合金的铸态组织显著细化;合金在130 ℃稳定化退火中硬度基本不下降,在230 ℃和330 ℃退火时的硬度下降幅度比未添加Sc的合金在130 ℃退火时的硬度下降幅度小;添加微量Sc后,合金的再结晶起始温度提高到约325 ℃,而且没有明确的再结晶终了温度,而不含Sc合金的再结晶起始温度为150 ℃;添加微量Sc后合金从150 ℃一直到480 ℃仍然含有大量的变形组织;高温退火后含Sc合金强度较高,在480 ℃退火后,含Sc合金比不含Sc合金的强度高近70 MPa;而且含Sc合金的抗腐蚀能力大幅度提高.     

Ta-7.5％W在退火过程中的组织和织构演变

通过金相组织观察、透射电子显微镜(TEM)及显微硬度测试,研究冷轧变形量为95％的Ta-7.5％W合金箔材在1 050,1 200和1 360℃退火时的组织和性能变化,并采用取向密度函数(ODF)分析在此过程中其织构演变规律.对其实验结果进行研究发现:冷轧态Ta-7.5％W合金硬度为HV 300,经1 360℃退火后硬度迅速减小,说明此时合金已发生回复再结晶.轧制后的Ta-7.5％W合金箔材具有各向异性,在轧面∥{111}取向上形成位错胞亚结构,在轧面∥{100}取向上形成了形变带,冷轧态的主要织构为{001}〈110〉,{112} 〈110〉和{110}〈110〉织构;在1 200℃退火时,在轧面∥{111}取向上,再结晶通过亚晶界迁移、亚晶长大形核,而在轧面∥{100}取向上,主要是通过亚晶转动、聚合形核;{001}〈110〉织构增强,{112}〈110〉织构减弱;在1 360℃退火时,{001}〈110〉织构急剧减弱,{111}〈112〉织构增强.     

DZ40M合金再结晶形核的唯象行为

以DZ40M合金为研究对象,采用金相组织观察和EBSD晶粒取向分析技术,分析了DZ40M合金的再结晶形核位置与形核后的晶粒取向之间的关系.研究表明:DZ40M合金经压痕变形后,在退火过程中发生的再结晶晶粒主要在初生碳化物周围和枝晶间形核;初生碳化物处形核的再结晶晶粒主要位于〈112〉取向上,而枝晶间形核的再结晶晶粒为〈110〉取向.合金中的二次碳化物M23C6在晶界、亚晶界和位错上析出,能够阻碍再结晶核心的形成.当退火温度低于1423 K时,M23C6的析出数量较多,尺寸小且间距小,可以有效地抑制合金的再结晶形核,降低再结晶形核率.     

应变速率对GH625合金热变形过程组织演变的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机,对GH625合金进行了以不同变形温度、不同应变速率变形到真应变值为0.7的热压缩试验,以研究其热变形过程的动态再结晶组织演变.利用光学显微镜（OP）和透射电镜（TEM）分析了应变速率对GH625合金热变形过程中的组织演变及动态再结晶形核机制的影响.结果表明:应变速率·ε=10.0s^-1时,实际变形温度高于预设温度,产生变形热效应.GH625合金热变形过程的组织演变是一个受应变速率和变形温度控制的过程,在应变速率·ε≤1.0s^-1时,GH625合金动态再结晶晶粒的尺寸及体积分数随着应变速率的升高而降低,动态再结晶形核机制是由晶界弓弯的不连续动态再结晶机制和亚晶旋转的连续动态再结晶机制组成;在应变速率·ε=10.0s^-1时,由于变形热效应使动态再结晶晶粒的尺寸及体积分数迅速升高,动态再结晶机制则是以弓弯机形核的不连续动态再结晶机制为主.     

690合金高温连续变形动态再结晶行为

应用液压机对690合金圆锥试样在3种不同温度下(1100、1140和1180℃)进行连续压缩变形实验,利用光学显微镜和背散射衍射技术研究690合金在热加工过程的动态再结晶行为.研究发现:在连续热压缩变形过程中动态再结晶以三叉晶界形核—原始晶界形核—孪晶形核(孪晶界和孪晶碎化)—晶内形核的顺序发展,而孪晶促进了690合金的再结晶过程.     

Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材制备过程中组织性能的演变

采用拉伸力学性能、硬度、电导率测试以及X线衍射(XRD)物相分析和电子显微分析技术研究Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材在制备过程中的组织性能演变.研究结果表明:铸态合金在350℃/8 h单级均匀化处理过程中析出细小弥散的Al3(Sc,Zr)粒子,但同时也析出大量粗大T相,合金过饱和度降低,强度下降;在350℃/8h+470℃/24 h双级均匀化第二级过程中,T相回溶入基体,而Al3(Sc,Zr)粒子特性基本上没有发生变化;由于Al3(Sc,Zr)粒子的抑制再结晶作用,合金热轧、退火以及冷轧后固溶状态下为纤维状变形组织;时效后合金析出大量细小弥散分布的η’相,具有很强的强化效果.     

15Cr-25Ni-Fe基高温合金的动态再结晶行为及机制

利用Gleeble-1500热/力模拟试验机对15Cr25NiFe基高温合金在950～1 200 ℃和0.001～10.000 s-1条件下进行了热压缩试验,采用热变形激活能模型研究了该合金两个动态再结晶区域的热变形表观激活能,结合再结晶的光学显微组织及透射电子显微组织分析该合金的动态再结晶机制.研究结果表明:应变速率0.010～0.100 s-1,温度1 050～1 200 ℃的动态再结晶区域受动态再结晶的形核过程控制,所得组织为等轴晶粒,尺寸分布较分散,晶界呈自然凹凸状.应变速率2.000～10.000 s-1,温度1 000～1 150 ℃的动态再结晶区域受动态再结晶的长大过程控制,晶粒为尺寸均匀的等轴晶粒,晶界平直,晶内有丰富的亚晶组织.     

1420铝锂合金的温压变形及动态再结晶行为

采用金相、扫描电镜及背反射电子衍射等检测手段，对1420铝锂合金在温压变形时不同变形量的微观组织与织构进行研究。结果表明：在350℃及较高的应变速率ε=6．93s^-1。的变形条件下，1420铝锂合金在变形量为90％时出现粒径d〈5μm的大量细晶组织，发生了动态再结晶；立方取向晶粒的形核与长大均不占优势，再结晶晶粒表现为强烈的形变取向。为此，提出了一种新的粒子激发形核与亚晶倾转形核长大的混合再结晶模式。     

温轧态稀土铝锂合金高应变速率超塑性

根据动态再结晶诱发超塑性原理,对温轧态含铈(0.12wt%Ce)2090型Al-Li合金进行高温拉伸试验,研究结果表明试验合金在应变速率为8×10-2s-1、变形温度440-560℃范围内具有超塑性,最大延伸率达410%.同时,观察了高温拉伸前后的显微组织变化,讨论了动态再结晶诱发超塑性的机制.     

原位合成VC和TiC颗粒对Fe3Al基合金显微组织的影响

以Fe3Al金属间化合物作为基体,采用反应铸造法制备了含VC,TiC颗粒Fe3Al基合金并研究了颗粒相在Fe3Al合金中的形成机理及颗粒相的加入对Fe3Al基合金显微组织结构的影响。结果表明,TiCp在高温液态熔体中原位合成,且在基体中均匀分布,可以作为异质形核核心而细化Fe3Al基合金铸定组织,从而改善Fe3Al合金的热加工性能;VCp是在固相中形核并长大的,对铸态组织的细化作用下明显,但其对热加工后再结晶组织的细化作用甚于TiCp。     

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 .     

01420铝锂合金的粒子激发再结晶形核

通过光学显微镜、扫描电镜及透射电镜观察,研究01420铝锂合金的第二相粒子对激发再结晶形核和晶粒大小的影响。研究结果表明:在300℃时随着时效时间的延长,基体析出直径大于0．80μm的第二相粒子的密度逐渐增大,在48 h时达到峰值;轧制变形时,在这些粒严周围形成的强烈变形区是再结晶晶粒的形核位置。时效后析出的大尺寸粒子为S(Al2MgLi)相和β(Mg2Al3)相,其中大多数为S相,而该质点脆性极大,在轧制时破碎成小粒子,很难起到粒子激发形核的作用,时效后析出的大尺寸质点(直径大于0．8μm)密度约为再结晶晶粒密度的20倍。01420铝锂合金经470℃／2h固溶处理、300℃／48 h时效、81％轧制变形及500℃／10 min再结晶退火后,得到的平均晶粒尺寸约为10μm。     

钨丝的回复和再结晶形核机制研究(英文)

采用扫描电镜、透射电镜系统地研究了在1000～2400K温度范围内退火的dia.0.43mm的纯钨和掺杂钨丝的显微组织变化。研究结果表明,这两种钨丝在退火过程中所出现的纤维宽化现象主要是由于平面亚纤维边界离解、亚纤维聚合所至。这种纤维宽化并非为一次再结晶或原位再结晶,而是加工态钨丝回复过程中的一个特殊阶段。纯钨和掺杂钨丝主要都是通过宽化纤维中的粗大亚晶空间胞壁离解、粗大亚晶的二次聚合而形核。但是由于钾泡对于位错和晶界运动的钉扎作用,掺杂钨丝的纤维宽化和形核过程严重受阻,其回复和再结晶过程缓慢、同步发生并延缓到2000K高温。     

Al-Mn-Si-X合金的再结晶行为研究

对Al-Mn-Si-X合金进行不同温度和不同时间的退火,采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微（SEM）和电导率仪对不同状态的合金组织进行观察、能谱（EDS）分析和电导率测试,研究Al-Mn-Si-X合金的再结晶行为.结果表明：随着退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸越来越小.Al-Mn-Si-X合金的再结晶晶粒大小主要受再结晶形核数量的影响,再结晶后期的晶粒长大现象不明显.Al-Mn-Si-X合金存在着大量细小弥散的AlMnSi/AlMnSiFe析出相,这些析出相强烈抑制了再结晶形核和再结晶后期的晶粒长大.当退火温度低时,形核激活能较大,形核率低,再结晶晶粒粗大;当退火温度高时,形核激活能较小,形核率增加,再结晶晶粒细小.     

掺杂钨带退火过程中的组织与织构演变

对掺杂钨带在1 000～1 500℃等温退火过程中的组织与织构变化进行研究.研究结果表明:未退火钨带为拉长的纤维组织,纤维宽窄不一,纤维内部存在长短不一的条形胞.于1 200℃,1h条件下退火时由于亚晶长大发生纤维宽化与纤维界的锯齿化,但无再结晶晶粒形成.当退火温度升高至1 400℃时,纤维界处出现细小的等轴状再结晶晶粒,这些再结晶晶粒的形成机制是亚晶转动.1 500℃退火后,再结晶晶粒增多,但长大不明显,这主要是由于K泡对亚晶界或位错的钉扎作用,使亚晶转动与亚晶界迁移受到阻碍,延缓了再结晶形核与核心长大.拉拔钨丝织构为[110]丝织构,钨丝轧制为钨带后,[110]丝织构转变为{001}＜110＞和{111｝＜110＞织构,1 500℃退火后,亚晶转动使钨带织构转变为沿α取向线均匀分布的{uvw}＜110＞织构,与拉拔钨丝的[110]丝织构类似.