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退火温度对超低碳钢ECAP变形组织的影响

材料热处理学报 2005年第6期26卷 80-82页

作者：赵西成姚筱春刘晓燕杨西荣西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司制造管理部上海201900

采用BC方式通过等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP)法制备了铁素体晶粒尺寸约0.30μm的超低碳钢试样,研究了退火温度对ECAP变形组织的影响.结果表明,随退火温度升高,ECAP变形获得的亚微晶铁素体变形组织在原位... 详细信息

采用BC方式通过等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP)法制备了铁素体晶粒尺寸约0.30μm的超低碳钢试样,研究了退火温度对ECAP变形组织的影响.结果表明,随退火温度升高,ECAP变形获得的亚微晶铁素体变形组织在原位逐渐演变为再结晶组织.300～500℃×1h退火时,亚微晶铁素体组织稳定,晶粒无明显长大.退火温度高于500℃后,铁素体晶粒开始明显长大,650℃退火后的铁素体平均晶粒尺寸约8.70μm.

关键词：等径弯曲通道变形超低碳钢亚微晶铁素体退火

退火温度对90°ECAP变形工业纯钛组织和性能的影响

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金属热处理 2013年第1期38卷 92-96页

作者：刘晓燕赵西成杨西荣何晓梅解晨西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、单向拉伸及显微硬度测试等方法,研究了经室温90°ECAP变形工业纯钛1道次在400、500、600℃退火1 h后的组织和性能。结果表明:当退火温度为400℃时,变形组织未发生明显变化,抗拉强度和显微硬... 详细信息

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、单向拉伸及显微硬度测试等方法,研究了经室温90°ECAP变形工业纯钛1道次在400、500、600℃退火1 h后的组织和性能。结果表明:当退火温度为400℃时,变形组织未发生明显变化,抗拉强度和显微硬度略有降低,伸长率增加;当退火温度高于400℃时,随着退火温度的升高,变形组织发生再结晶,晶粒尺寸增至12μm,工业纯钛的抗拉强度和显微硬度明显降低,伸长率显著提高。工业纯钛的拉伸试样断口均为韧窝型断口,韧窝随退火温度的降低而变得细小、均匀。

关键词：等径弯曲通道变形(ECAP) 工业纯钛退火组织与性能

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室温工业纯钛ECAP有限元二道次模拟

热加工工艺 2011年第9期40卷 77-79,83页

作者：梁毅杨西荣赵西成西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

利用MSC.SuperForm软件对工业纯钛A路径ECAP二道次的变形进行模拟。获得了相应的载荷-行程曲线、等效应变和等效应力分布规律,并与一道次的模拟结果进行了比较,得出二道次挤压后等效应变的分布比一道次更均匀。

关键词： ECAP 工业纯钛二道次有限元模拟

大角度ECAP变形模具制备纯钛的变形织构演化模拟

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材料导报 2020年第16期34卷 16077-16082页

作者：杨西荣郝凤凤罗雷刘晓燕马炜杰王立元西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055

为了研究等径弯曲通道变形(ECAP)对纯钛变形织构的影响,本研究采用135°模具在室温条件下以C方式对纯钛实施2道次ECAP变形,然后利用X射线衍射(XRD)仪检测了原始纯钛以及ECAP变形后纯钛的织构,并与VPSC自洽理论模型计算的ECAP变形织构进... 详细信息

为了研究等径弯曲通道变形(ECAP)对纯钛变形织构的影响,本研究采用135°模具在室温条件下以C方式对纯钛实施2道次ECAP变形,然后利用X射线衍射(XRD)仪检测了原始纯钛以及ECAP变形后纯钛的织构,并与VPSC自洽理论模型计算的ECAP变形织构进行对比分析。结果表明:原始纯钛组织为等轴状,晶界清晰,其{0002}晶面极图的最大极密度为2.6,且主要为P 1织构,易发生柱面滑移,同时压缩孪生系处于易激活状态。而经1道次ECAP变形后的织构转变为P织构,同时出现C 2织构。经过2道次ECAP变形后,P织构消失,只存在C 2织构。VPSC自洽理论模型计算织构与实验织构大致相同,且2道次ECAP变形之后的纯钛试样均易发生基面滑移、拉伸孪生系更易被激活。

关键词：纯钛等径弯曲通道变形(ECAP) 粘塑性自洽模型(VPSC) 织构 Schmid因子

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热处理对G3合金微观组织的影响

金属热处理 2012年第3期37卷 54-58页

作者：王敬忠杨西荣赵西成陈畅冯广海西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

借助光学显微镜、透射电子显微镜和扫描电子显微镜研究了热处理温度对G3合金微观组织的影响。结果表明,在1120～1180℃温度区间,随着固溶处理温度升高G3合金的晶粒尺寸由5.41级增大为4.18级;经不同温度时效处理后,合金中析出相的种类和... 详细信息

借助光学显微镜、透射电子显微镜和扫描电子显微镜研究了热处理温度对G3合金微观组织的影响。结果表明,在1120～1180℃温度区间,随着固溶处理温度升高G3合金的晶粒尺寸由5.41级增大为4.18级;经不同温度时效处理后,合金中析出相的种类和分布形态有显著差别。经700℃×50 h时效,合金中晶界上的主要析出相为M23C6相,呈网状,晶内为弥散、细小的TiN和σ相,两者有复合析出现象。经800℃×50 h时效,合金中晶界处的析出相仍然是M23C6相,晶内析出的M6C相呈叶片状,成片分布在晶内。经900℃×50 h时效,合金中晶界处析出的主要是M6C相而不是M23C6相,晶内有大量纳米级的第二相颗粒与位错相互作用。

关键词：热处理 G3合金析出相微观组织

纯镁切应力变形后的微观组织演变、力学性能、腐蚀行为

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稀有金属材料与工程 2021年第8期50卷 2745-2751页

作者：代晓军杨西荣荆磊王岚程军余森王昌于振涛西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西北有色金属研究院陕西省医用金属材料重点实验室陕西西安710016 暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广东广州510632 东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819

纯镁为密排六方结构,具有较少的独立滑移系导致其塑性较差。研究了纯镁变形后的微观组织演变、力学性能、腐蚀行为。结果表明,纯镁经过等径角挤压(ECAP)变形后晶粒明显细化以及基面织构发生了弱化,导致纯镁的塑性得到了显著地提高。等... 详细信息

纯镁为密排六方结构,具有较少的独立滑移系导致其塑性较差。研究了纯镁变形后的微观组织演变、力学性能、腐蚀行为。结果表明,纯镁经过等径角挤压(ECAP)变形后晶粒明显细化以及基面织构发生了弱化,导致纯镁的塑性得到了显著地提高。等径角挤压变形后纯镁强度降低主要是因为基面织构弱化影响大于晶粒细化。此外,等径角挤压变形后纯镁自腐蚀电位和腐蚀电流密度明显增加,纯镁的抗腐蚀性能显著提高。纯镁的腐蚀机理可能从局部腐蚀向均匀腐蚀转变,从而减少了样品在标准模拟体液浸泡中的腐蚀脱落,确保了试样的完整性。

关键词：纯镁 ECAP 微观组织力学性能腐蚀行为

Ti-62A钛合金多道次降温热变形行为研究

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稀有金属 2021年第8期45卷 921-927页

作者：丁凯伦王敬忠杨西荣刘晓燕罗雷李磊西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学陕西冶金工程技术研究中心陕西西安710055 西北有色金属研究院钛合金研究所陕西西安710016

在Gleeble-3800型热模拟机上对Ti-62A合金进行了不同变形参数的多道次热模拟试验,利用金相显微镜和透射电子显微镜观察了Ti-62A合金多道次降温条件下材料的变形及微观组织演化行为。结果表明:流变应力随着变形温度的降低呈阶梯升高,变... 详细信息

在Gleeble-3800型热模拟机上对Ti-62A合金进行了不同变形参数的多道次热模拟试验,利用金相显微镜和透射电子显微镜观察了Ti-62A合金多道次降温条件下材料的变形及微观组织演化行为。结果表明:流变应力随着变形温度的降低呈阶梯升高,变形温度对Ti-62A合金的弹性模量几乎没有影响;β单相区变形过程中动态回复为主要软化机制,α+β双相区变形,主要的软化机制为次生α相的部分动态再结晶和形变诱导的β→α相的转变;微观组织均由β基体和不同取向的次生α相构成。随着压缩道次的增加,次生α相从细小致密的针状变为粗大的片层状,并与晶界成一定角度。次生针状α相在晶界处形核,向晶粒内部生长,使原β晶界破碎。随着变形道次增加和变形温度降低,合金中次生α相分布规律性变差。经1050-1010℃温度区间变形,β相基体内部的针状α相呈相互垂直关系,构成网格形态;而经1050-930℃温度区间变形,晶内仅出现一种相互平行的片层状α相变体。

关键词： Ti-62A合金多道次热压缩变形微观组织演变流变应力

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复合变形制备超细晶工业纯钛的研究进展

材料导报 2020年第19期34卷 19111-19116页

作者：刘晓燕张琪高飞龙杨西荣罗雷柳奎君西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055

随着经济的发展和人口老龄化的加剧,医用金属材料在创伤外科、整形手术和口腔医疗中的需求量越来越大。其中钛及钛合金具有优异的耐腐蚀性能和良好的生物相容性,因此被广泛应用。钛合金中含有对人体有害的合金元素,会使人体出现病症,因... 详细信息

随着经济的发展和人口老龄化的加剧,医用金属材料在创伤外科、整形手术和口腔医疗中的需求量越来越大。其中钛及钛合金具有优异的耐腐蚀性能和良好的生物相容性,因此被广泛应用。钛合金中含有对人体有害的合金元素,会使人体出现病症,因此不含合金元素的工业纯钛在生物医学材料领域越来越受到重视。近几十年来,国内外学者应用等径通道挤压(ECAP)技术成功制备出超细晶工业纯钛。但是ECAP技术制备超细晶材料存在细化和强化极限,而且ECAP道次数较多,工序复杂,生产效率低,对工件的尺寸和形状要求很高,因此限制了超细晶工业纯钛的应用。为了使工业纯钛的强度满足使用要求,并且开发出易于实际运用的加工技术,将ECAP与传统塑性加工相结合(复合变形技术)的研究和应用越来越多。工业纯钛先经多道次ECAP变形细化晶粒,再经传统塑性加工提高位错密度,其强度可增加到1000 MPa左右,并且保持良好的塑性。后变形使ECAP变形后的等轴晶粒被拉长,且分布不均匀,材料的力学性能表现出强烈的各向异性。复合变形可以运用较少道次的ECAP,缩短了加工周期。此外,通过后变形可以将材料加工成所需的成品形状,更易于生产和应用。复合变形后的超细晶工业纯钛进行低温退火可以提高材料的塑性,得到更优的综合力学性能。本文综述了复合变形制备超细晶工业纯钛的研究进展,分别对不同复合变形后工业纯钛的显微组织、力学性能、热稳定性和织构演变进行了介绍。对复合变形制备超细晶工业纯钛过程中存在的问题和今后的研究方向进行了总结和展望,以期为开发高效率易加工的复合变形技术提供参考。

关键词：工业纯钛复合变形显微组织力学性能织构演变热稳定性

工业纯钛等径弯曲通道变形过程中的孪生行为研究进展

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稀有金属 2019年第8期43卷 863-871页

作者：刘晓燕柳奎君罗雷杨西荣张琪高飞龙西安建筑科技大学冶金工程学院

室温下具有密排六方(hcp)晶体结构的钛,由于在晶体学上具有较低的对称性,只有4个独立滑移系,塑性变形能力差。工业纯钛的塑性变形机制主要为滑移和孪生,且孪生变形在塑性变形过程中起着重要的作用,显著地影响工业纯钛的显微组织及力学... 详细信息

室温下具有密排六方(hcp)晶体结构的钛,由于在晶体学上具有较低的对称性,只有4个独立滑移系,塑性变形能力差。工业纯钛的塑性变形机制主要为滑移和孪生,且孪生变形在塑性变形过程中起着重要的作用,显著地影响工业纯钛的显微组织及力学性能。等径弯曲通道变形(equal channel angular pressing, ECAP)是最具有工业应用前景的剧烈塑性变形技术之一,成功制备性能优异的超细晶(UFG)工业纯钛。本文综述了工业纯钛ECAP变形过程中的孪生行为及机制研究进展。重点从ECAP变形工艺:挤压温度、挤压道次、挤压速度、模具参数以及晶粒尺寸等方面详细论述了工业纯钛ECAP变形过程中的孪生行为,分析了工业纯钛ECAP变形过程中不同阶段的孪生机制,并指出工业纯钛ECAP变形过程中的孪生行为及机制研究中存在的问题及今后的研究方向。

关键词：工业纯钛等径弯曲通道变形孪生行为孪生机制