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关于深冲薄板退火过程中的再结晶机制问题

鞍钢技术 1989年第6期 1-5,54页

作者：胡玉和鞍钢钢铁研究所

为了满足汽车工业的生产需要,鞍钢研制了高强度含磷深冲汽车薄钢板.通过退火时的再结晶使这类钢板中形成{111}类型织构,是保证钢板获得良好深冲性能的首要条件.为此,作者综述了国内外发表的大量有关文献.本文主要叙述这类钢板中的再结... 详细信息

为了满足汽车工业的生产需要,鞍钢研制了高强度含磷深冲汽车薄钢板.通过退火时的再结晶使这类钢板中形成{111}类型织构,是保证钢板获得良好深冲性能的首要条件.为此,作者综述了国内外发表的大量有关文献.本文主要叙述这类钢板中的再结晶成核机制、第二相颗粒的影响及晶界迁移问题,有关影响{111}织构形成的一些因素,将在另一篇文章里叙述.

关键词：冷轧薄钢板退火过程再结晶机制

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退火工艺对轧制半固态坯料组织性能的影响

稀有金属材料与工程 2022年第9期51卷 3451-3458页

作者：郑小平李亚岚禹鑫磊苏晓琳李红斌田亚强陈连生华北理工大学河北唐山063210

采用异步轧制工艺对7075铝合金半固态坯料进行形变热处理。研究了再结晶退火工艺对变形半固态板材的组织演变及力学性能的影响。重点分析了各工艺参数条件下获得退火板材的再结晶程度及晶粒尺寸变化趋势,梳理了变形半固态板材退火过程... 详细信息

采用异步轧制工艺对7075铝合金半固态坯料进行形变热处理。研究了再结晶退火工艺对变形半固态板材的组织演变及力学性能的影响。重点分析了各工艺参数条件下获得退火板材的再结晶程度及晶粒尺寸变化趋势,梳理了变形半固态板材退火过程中的再结晶机制。结果表明:显微组织的再结晶顺序依次为变形共晶相、变形初生固相、变形晶内小“液滴”。当退火工艺参数为470℃保温20 min时,退火板材的再结晶晶粒尺寸较小,综合力学性能较优,此退火板材的抗拉强度和延伸率依次为408 MPa、28%。退火温度的升高将导致板材由脆性断裂向韧性断裂方式转变,但过高的退火温度将引起板材的热裂,将极大地降低板材的力学性能。

关键词：半固态坯料组织演变力学性能再结晶机制

医用稀土镁合金微观组织特征及力学行为研究进展

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稀有金属材料与工程 2023年第9期52卷 3065-3075页

作者：张源刘薇刘芸姚鑫郑瑞宁田亚强于子洋陈连生华北理工大学现代冶金技术教育部重点实验室河北唐山063210 华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210

近年来,镁合金作为生物医用金属材料受到了广泛关注,但其较差的力学强度极易导致植入物在服役周期内崩塌断裂,严重危及患者生命安全。稀土微复合金化作为当下提高可降解镁合金力学性能的有效措施,在消除镁合金杂质元素、净化熔体的同时... 详细信息

近年来,镁合金作为生物医用金属材料受到了广泛关注,但其较差的力学强度极易导致植入物在服役周期内崩塌断裂,严重危及患者生命安全。稀土微复合金化作为当下提高可降解镁合金力学性能的有效措施,在消除镁合金杂质元素、净化熔体的同时,还可以起到促进动态再结晶、形成长周期堆垛有序相等作用。因此,本文从稀土镁合金微观结构转变及其与力学性能的基本关联出发,综述了近年来医用稀土镁合金组织特征及力学性能的研究进展,深入发掘了稀土元素、第二相及镁合金力学性能之间的本质关联,详细阐述了连续动态再结晶对稀土镁合金的强韧化机理,全面叙述了稀土元素诱导长周期堆垛有序结构对镁合金力学性能的影响规律。最后,本文对医用稀土镁合金未来的发展方向进行了展望。

关键词：稀土元素可降解镁合金微观组织再结晶机制力学性能

冷加工态Ti6Al4V合金的回复和再结晶行为研究

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稀有金属材料与工程 2012年第3期41卷 472-476页

作者：薛超胡建军陈国清周文龙张久文大连理工大学辽宁大连116085 萍乡高等专科学校江西萍乡337000

对冷拉拔变形量为60%的钛合金进行700～880℃,1～240min再结晶退火,利用金相显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等手段分析不同状态下的组织演变、织构组成和位错组态。结果表明:冷变形后的Ti6Al4V合金经完全再结晶后α晶粒呈等轴状,β相在... 详细信息

对冷拉拔变形量为60%的钛合金进行700～880℃,1～240min再结晶退火,利用金相显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等手段分析不同状态下的组织演变、织构组成和位错组态。结果表明:冷变形后的Ti6Al4V合金经完全再结晶后α晶粒呈等轴状,β相在α相周围以条状沿α晶界析出或以小晶粒形式存在。计算表明,经60%冷变形量的钛合金再结晶激活能为107kJ/mol,较相同变形量的纯钛再结晶激活能高约50%。钛合金的再结晶分为回复、形核和晶核长大阶段,包括位错胞向亚晶转变、回复亚晶通过合并或长大形核、形核诱导高角度晶界形成而长大成新晶粒。经过冷拉拔后的丝材,存在着较强的织构,而在再结晶过程中,沿方向上产生的回复亚晶优先形核并长大形成新的晶粒。这导致在初始再结晶阶段,再结晶织构与冷变形织构取向一致,而在晶粒长大阶段,原先取向不利的晶粒吞并周围小晶粒长大,形成新的织构组元使原来的织构被弱化。

关键词： Ti-6Al-4V 冷拉拔组织演变再结晶机制

7B04包铝复合板热变形行为及其对组织演变的影响

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材料工程 2021年第3期49卷 78-86页

作者：杨璐曹敏曹玲飞廖斌王正安西南铝业(集团)有限责任公司重庆401326 装备发展部某中心北京100000 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

利用热模拟实验研究7B04包铝复合板在变形温度为380~450℃和应变速率为0.1~30 s^(-1)的热压缩性能,结果表明:随着真应变的增加,热加工图失稳区逐渐向高应变速率区域扩展。最适宜的热加工区域为:温度380~410℃,应变速率5~30 s^(-1)。采用... 详细信息

利用热模拟实验研究7B04包铝复合板在变形温度为380~450℃和应变速率为0.1~30 s^(-1)的热压缩性能,结果表明:随着真应变的增加,热加工图失稳区逐渐向高应变速率区域扩展。最适宜的热加工区域为:温度380~410℃,应变速率5~30 s^(-1)。采用EBSD技术对变形后的组织进行表征,结果表明:随着温度的增加和应变速率的降低,再结晶晶粒趋向于晶界平直化及晶界取向差逐渐增加的方向演变。包铝层在变形过程中主要发生连续动态再结晶,而7B04基体中同时存在不连续动态再结晶、连续动态再结晶(含几何动态再结晶)。材料最佳的热变形温度为410℃和应变速率10 s^(-1),此时7B04基体和包铝层的晶粒尺寸均保持在较小的范围内。

关键词： 7B04复合板热加工图微观组织再结晶机制晶粒尺寸

300M高强钢大型构件全流程锻造变形机理及工艺研究进展

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科学通报 2022年第11期67卷 1036-1053页

作者：赵明杰邓磊孙朝远黄亮王新云郑志镇李蓬川刘德建温东旭李昌民曾嵘陈荣创郭鹏周芃姜静张晗章晓婷李旭阳李建军华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司德阳618000

高强钢大型构件是国防工业和国民经济中高端装备的关键承力构件,其质量直接关系着高端装备的使用性能及服役安全.高强钢大型构件往往结构尺寸大、形状复杂,锻造成形过程中变形道次多,使得在变形过程中材料的软化机制多且复杂、温度分布... 详细信息

高强钢大型构件是国防工业和国民经济中高端装备的关键承力构件,其质量直接关系着高端装备的使用性能及服役安全.高强钢大型构件往往结构尺寸大、形状复杂,锻造成形过程中变形道次多,使得在变形过程中材料的软化机制多且复杂、温度分布差异大、流动行为难控,进而使得其形性协调难控制.因此,有必要开展高强钢大型构件锻造中的变形机理及工艺研究.本文综述了本团队联合中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司(下文简称“二重万航”),围绕高强钢大型构件全流程锻造变形机理及工艺所做的研究工作.在机理方面,讨论了高强钢大型构件全流程锻造微观演化机制及宏微观建模与模拟.在工艺方面,讨论了材料热加工性能评估方法、毛坯-预锻件联合优化设计方法及局部控温控流工艺.在应用方面,介绍了二重万航基于上述理论指导及技术支持,实现不同机型起落架外筒及活塞杆成功研制实例,突破了大型构件整体模锻技术所面临的难题.最后对大型构件锻造机理及工艺进行了总结和展望.

关键词：高强钢大型构件锻造工艺再结晶机制本构模型宏微观模拟

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高熵合金热变形行为研究进展

材料工程 2024年第1期52卷 45-56页

作者：于秋颖谢孝昌兰博张利伟李能熊华平中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京科技大学碳中和研究院北京100083

高熵合金颠覆了传统合金以一、两种元素为主的设计思想,其多主元和高混合熵的设计理念赋予了其高强、高韧、耐蚀、耐高温和抗氧化等优异的性能,已成为新型高性能结构材料领域的一个研究热点。高熵合金研发必然要走向工程应用,热加工是... 详细信息

高熵合金颠覆了传统合金以一、两种元素为主的设计思想,其多主元和高混合熵的设计理念赋予了其高强、高韧、耐蚀、耐高温和抗氧化等优异的性能,已成为新型高性能结构材料领域的一个研究热点。高熵合金研发必然要走向工程应用,热加工是其中进一步调控组织性能的重要途径,表征热加工性能的热变形行为是一个新的研究重点和热点。本文从高熵合金热变形研究的现状出发,首先,将高熵合金按相结构进行分类总结,介绍其热变形本构关系和流变应力预测模型。然后,分析FCC,FCC+BCC和BCC结构高熵合金的热变形组织演变,系统综述热变形过程中的变形机制和再结晶机制。最后,强调了高熵合金热变形研究所面临的挑战,并对其未来研究方向提出以下建议:建立基于高熵合金物理性质的本构关系和结构特征的再结晶模型;加强不同制备工艺条件下和复杂载荷作用下的热变形行为研究,突破高熵合金关键制备工艺。

关键词：高熵合金热变形本构关系组织演变变形机制再结晶机制

维普期刊数据库博看期刊

GH4730合金累积变形过程中的组织演变规律

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金属热处理 2024年第4期49卷 88-94页

作者：王成宇安腾谢兴飞吕少敏曲敬龙北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 钢铁研究总院有限公司高温材料研究所北京100081

为获得均匀的细晶组织,对GH4730合金进行了多次累积变形试验,并用OM、SEM和EBSD对微观组织进行分析。结果表明,随着变形次数和变形量的增加,合金的再结晶比例逐渐增大,未再结晶晶粒的尺寸和数量逐渐减小。再结晶机制以不连续动态再结晶(... 详细信息

为获得均匀的细晶组织,对GH4730合金进行了多次累积变形试验,并用OM、SEM和EBSD对微观组织进行分析。结果表明,随着变形次数和变形量的增加,合金的再结晶比例逐渐增大,未再结晶晶粒的尺寸和数量逐渐减小。再结晶机制以不连续动态再结晶(DDRC)为主,连续动态再结晶(CDRX)为辅,DDRX主要发生在硬取向晶粒之间,残留的未再结晶晶粒的Taylor因子普遍较大。未再结晶组织中存在大量细小的共格γ′相,较大的不共格γ′相分布在完全再结晶区域的晶界处,其尺寸为1.1~1.4μm。随着变形次数和变形量的增加,一次γ′相逐渐变粗,面积分数显著增大,二次γ′相数量显著减少。

关键词：不均匀组织 γ′析出相组织演变再结晶机制累积变形

冷喷摩擦复合增材制造Ti和ZrO2/Ti复合材料微观组织与力学性能研究

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冷喷摩擦复合增材制造Ti和ZrO2/Ti复合材料微观组织与力学性能研究

作者：王俣豪西安建筑科技大学

学位级别：硕士

钛合金及其复合材料因具有较高的比强度、优异的耐磨性和生物相容性被广泛应用于生物医学领域。传统钛合金及其复合材料的制备工艺因流程较长、复杂精密结构件制备困难等问题,逐渐无法满足医用钛合金及其复合材料的制备需求。增材制造... 详细信息

钛合金及其复合材料因具有较高的比强度、优异的耐磨性和生物相容性被广泛应用于生物医学领域。传统钛合金及其复合材料的制备工艺因流程较长、复杂精密结构件制备困难等问题,逐渐无法满足医用钛合金及其复合材料的制备需求。增材制造的快速发展为复杂精密结构钛合金及其复合材料的制备提供了新方法和新思路,然而基于高温熔融原理的增材制造技术往往存在凝固组织缺陷和氧化等问题,会严重影响结构件的组织均匀性及性能。针对以上工艺制备钛合金及其复合材料存在的缺陷与不足,本研究运用一种新的增材制造技术——冷喷摩擦复合增材制造技术(Cold spray-friction stir processing composite additive manufacturing,CFAM),成功制备了纯钛增材体和ZrO颗粒增强钛基复合材料增材体。利用SEM、EBSD和TEM等表征了增材体的微观组织,评价了增材体的拉伸性能、显微硬度和摩擦磨损性能。在本研究中,研究了增材体组织演变规律,揭示了增材体的再结晶机制,阐明了增材体拉伸断裂损伤行为,并详细分析了增材体在不同磨损环境下的摩擦磨损机制。研究表明,经CFAM制备的Ti和ZrO/Ti增材体组织致密均匀,其密度相比CSAM制备的Ti和ZrO/Ti复合材料增材体分别提高了5.4%和5.6%。此外,相较于CSAM-Ti和CSAM-ZrO/Ti增材体,CFAM-Ti和CFAM-ZrO/Ti增材体的晶粒度更加均匀化,并且CFAM-ZrO/Ti增材体的晶粒尺寸更加细小,CFAM-Ti和CFAM-ZrO/Ti增材体的平均晶粒尺寸分别为3.1μm和2.8μm。由于均受到了搅拌针的热力耦合作用,CFAM-Ti和CFAM-ZrO/Ti增材体均发生了连续动态再结晶和不连续动态再结晶,CFAM-ZrO/Ti增材体还发生了颗粒诱导再结晶。CFAM-Ti和CFAM-ZrO/Ti增材体硬度分布均匀,平均显微硬度分别为273.1HV和485.1 HV,分别较CSAM-Ti和CSAM-ZrO/Ti增材体提高了52.8%和29.4%,这主要归因于CFAM增材体组织更加致密,原子间结合力更强。相比较CSAM-Ti和CSAM-ZrO/Ti增材体,CFAM-Ti和CFAM-ZrO/Ti增材体的抗拉强度和延伸率分别提高了255%、485%和256%、18.6%。CSAM-Ti和CSAM-ZrO/Ti增材体拉伸断口呈脆性断裂特征,CFAM-Ti增材体拉伸断口呈韧性断裂特征,而CFAM-ZrO/Ti增材体拉伸断口呈韧脆混合断裂特征。细晶强化是CFAM-Ti和CFAM-ZrO/Ti增材体的主要强化机制。摩擦磨损测试结果显示,在空气环境条件下CFAM-Ti增材体具有最低的磨损率,表现出最好的耐磨损性能,磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损;在SBF环境条件下CFAM-ZrO/Ti增材体得益于SBF溶液和ZrO的润滑作用,具有最低的磨损率,在该环境下表现出最好的耐磨损性能,磨粒磨损是其主要的磨损机制。

关键词：冷喷摩擦复合增材制造钛基复合材料再结晶机制力学性能摩擦磨损