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冷旋锻对含LPSO相Mg-Y-Zn系合金组织及力学性能的影响

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冷旋锻对含LPSO相Mg-Y-Zn系合金组织及力学性能的影响

作者：方萌中南大学

学位级别：硕士

含长周期堆垛有序(LPSO)相的变形镁合金具有优异综合力学性能,通过冷旋锻对合金进行塑性变形,有望实现组织细化从而进一步提升合金强度。LPSO相特征对镁合金变形行为及晶粒细化有显著影响,本文以Mg-8Y-2Zn(wt.%)和Mg-3Y-2Zn(wt.%)合金... 详细信息

含长周期堆垛有序(LPSO)相的变形镁合金具有优异综合力学性能,通过冷旋锻对合金进行塑性变形,有望实现组织细化从而进一步提升合金强度。LPSO相特征对镁合金变形行为及晶粒细化有显著影响,本文以Mg-8Y-2Zn(wt.%)和Mg-3Y-2Zn(wt.%)合金为研究对象,通过控制均匀化热处理和热挤压工艺,获得具有不同LPSO相特征的合金,对合金棒材进行冷旋锻变形,将低Y含量(Mg-3Y-2Zn)合金抗拉强度提高至509 MPa。采用光学显微观察、扫描电子显微观察、透射电子显微观察、X射线衍射分析等手段,结合维氏硬度和室温拉伸力学性能测试,研究冷旋锻对Mg-Y-Zn系合金组织及力学性能的影响,主要结论如下:(1)冷旋锻变形可实现含LPSO相Mg-Y-Zn合金的纳米化。纳米晶主要分布在无LPSO相区和块状、针状LPSO相尖端,无LPSO相区纳米晶形成过程包含孪晶形成以及位错阵列对孪晶片层的切割。经多道次旋锻后,Mg-8Y-2Zn合金中纳米晶平均尺寸约为50 nm,Mg-3Y-2Zn合金中纳米晶平均尺寸约为110 nm。(2)LPSO相特征对合金晶粒细化有显著影响。块状LPSO相和针状LPSO相尖端高应力状态导致位错阵列和亚晶形成,变形温升和应变提高促使亚晶转变为纳米晶。层状LPSO相和块状LPSO相侧面不利于位错阵列形成,且层状LPSO相严重阻碍孪晶形核与生长,导致晶粒细化受阻。(3)含针状LPSO相合金旋锻变形后形成纳米晶和纳米层状组织,纳米层状组织由纳米α-Mg片层和针状LPSO相组成,不同α-Mg片层之间以及α-Mg片层内部均存在取向差。富含针状LPSO相的Mg-3Y-2Zn合金冷旋锻后力学性能显著提升,高针状相含量试样屈服强度、抗拉强度、断后延伸率分别为454 MPa、509MPa、5.4%,含更多纳米层状组织的合金强度更高,表明纳米层状组织相较于纳米晶对合金强化效果更优。图51幅,表8个,参考文献143篇

关键词： Mg-Y-Zn合金 LPSO相冷旋锻纳米晶变形机制

冷旋锻加工对Nb521合金棒材显微组织及力学性能的影响

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稀有金属与硬质合金 2018年第4期46卷 37-42页

作者：辛梦溟吕一格李守平张晓王慧韩伟松胡晓晨沈立华宁夏东方钽业股份有限公司宁夏石嘴山753000 西北稀有金属材料研究院稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000

采用金相显微镜、电子背散射衍射仪及拉伸力学性能测试,研究冷旋锻加工对高温紧固件用Nb521合金棒材显微组织及拉伸力学性能的影响。结果表明,随着冷旋锻加工率的增大,棒材晶粒沿轴向拉长呈纤维状组织,拉伸力学性能呈明显加工硬化趋势,... 详细信息

采用金相显微镜、电子背散射衍射仪及拉伸力学性能测试,研究冷旋锻加工对高温紧固件用Nb521合金棒材显微组织及拉伸力学性能的影响。结果表明,随着冷旋锻加工率的增大,棒材晶粒沿轴向拉长呈纤维状组织,拉伸力学性能呈明显加工硬化趋势,强度逐渐升高。加工率不同的棒材进行1 350℃×1h真空退火后,组织均未完全再结晶,60%加工率棒材的再结晶率居中,但平均晶粒尺寸最小,综合力学性能最好。60%加工率的棒材心部与边部晶粒尺寸差异较大,且硬态时心部强度高于边部,但退火后反而低于边部。

关键词： Nb521合金冷旋锻加工率显微组织拉伸力学性能

Ti-36Nb-2Ta-3Zr-0.35O合金在热加工与冷加工过程中的组织演变（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2016年第5期26卷 1310-1316页

作者：张卫东刘咏吴宏刘彬陈紫瑾汤慧萍中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室西安710012

采用元素粉末法通过冷等静压、真空烧结、热锻、冷锻等方法制备了Ti-36Nb-2Ta-3Zr-0.35O(质量分数,%)(TNTZO)合金。运用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、金相显微镜以及万能试验机对加工前后合金材料进行显微组织分析和力学性能检测,... 详细信息

采用元素粉末法通过冷等静压、真空烧结、热锻、冷锻等方法制备了Ti-36Nb-2Ta-3Zr-0.35O(质量分数,%)(TNTZO)合金。运用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、金相显微镜以及万能试验机对加工前后合金材料进行显微组织分析和力学性能检测,探究热加工与冷加工对合金组织与性能的影响。结果表明:TNTZO合金具有良好的可加工性,通过热锻与冷旋锻可以得到良好的细晶组织;85%冷旋锻的合金样品呈现典型大理石状显微组织,并且在其冷加工过程中伴随有应力诱导α"马氏体相变。此外,热加工与冷加工后合金的强度及塑形都有显著提高。

关键词：橡胶金属热锻冷旋锻显微组织无位错应力诱导马氏体相变

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优化材料利用率的镦粗-旋锻工艺

世界制造技术与装备市场 1998年第2期 50-51页

作者：罗冬梅

汽车工业对节约燃料的不断探索,已经导致采用冷旋锻成形技术,使部件重量大大减轻。在第一个改进阶段,重量减轻50％,涉及到用管件代替实心捧,这对部件的技术特性没有任何损失(图1)。

关键词：镦粗旋锻冷旋锻锻造