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.     

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.     

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。     

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。     

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.     

晶内位错在8090铝锂合金超塑性变形中的作用

研究了 8090 合金超塑性变形中的位错行为。透射电镜观察表明晶内位错产生于三角晶界,晶界台阶和粒子处。在变形初期,晶内位错滑移相当活跃;在变形中期,晶内位错发生回复形成亚晶界;至变形末期,虽然位错回复过程没有停止,但位错滑移协调机制变得更重要了,研究指出,位错滑移是变形初期的主要变形机制。动态回复和位错滑移都是晶界滑动的协调机制。而且,螺型位错与空位交互作用形成不能滑动的卷位错提高了晶内畸变能,促进了动态再结晶。     

2091铝锂合金电致高速超塑性研究

超塑性研究发展至今,正面临着三个主要技术难关的挑战:1)超塑性变形速度慢,大多数合金呈现超塑性的应变速度范围是10~(-4)—10~(-3)s~(-1);2)空洞问题,它涉及到超塑性成形件的机械性能;3)变形温度高(～0.5T_m),这牵涉到能耗及模具消耗.本文主要就第一个问题探索一下新的解决途径.现有超塑性理论认为提高合金的超塑性变形速度就必须更进一步地细化晶粒(∝1/d~2),而目前的超塑性预处理工艺,无论是形变热处理还是循环热处理工艺对合金晶粒的细化能力     

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。     

ZrC粒子对低碳钢晶粒细化及力学性能的影响

在低碳低合金钢熔炼过程中加入平均粒径为0.5 μm,体积分数为0.8%的ZrC粒子,研究了不同轧制变形量条件下的晶粒细化行为及力学性能.轧制变形过程中在ZrC粒子周围形成高位错密度和高晶格畸变区,成为形变核心和再结晶核心,促进了高温奥氏体非自发再结晶细化奥氏体晶粒;由于奥氏体晶粒尺寸细化,奥氏体晶界面积增大,随后进行的铁素体相变的铁素体形核位置增多,从而大大细化了铁素体晶粒尺寸;轧制变形量与ZrC粒子体积分数存在一定的最佳配合才能对晶粒细化有作用.本实验中轧制变形量为62%,ZrC粒子体积分数0.8%以及轧后水冷条件下,铁素体晶粒尺寸细化到9.8 μm,屈服强度和抗拉强度明显提高,分别达到386.4 MPa和522.1 MPa;同时冲击吸收功(AKV=118.5 J)不降低且延伸率(δ5=34.5%)有所提高,说明添加ZrC粒子可促进晶粒细化.