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IN783低膨胀高温合金的热变形行为和组织演变

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 2006-2017页

作者：苏海王晨罗通黄海亮张华张尚洲江亮周鑫烟台大学精准材料高等研究院山东烟台264005 贵州安大航空锻造有限责任公司贵州安顺561005

通过热压缩试验研究了IN783低膨胀高温合金在温度为1000~1120℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的热变形行为,并采用电子背散射衍射(EBSD)研究了不同变形参数下合金的组织演变规律。结果表明,IN783合金的流变应力随着温度的升高和应... 详细信息

通过热压缩试验研究了IN783低膨胀高温合金在温度为1000~1120℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的热变形行为,并采用电子背散射衍射(EBSD)研究了不同变形参数下合金的组织演变规律。结果表明,IN783合金的流变应力随着温度的升高和应变速率的减小而显著降低。基于Arrhenius方程和Zener-Hollomon参数模型,建立了该合金的本构方程为:ε=3.58237×10^(15)[sinh(0.00495724σ)]^(3.99121)exp(-417.146551/RT),可以很好地描述热变形过程中流变应力与变形温度和应变速率的关系。基于动态材料模型绘制了IN783合金的热加工图,并根据热加工图和微观组织分析,确定IN783镍基高温合金热加工的安全区间为:1000~1080℃/0.1~10 s^(-1),以及1000~1040℃/0.01~0.1 s^(-1)。此外,在高温低速率条件下(1060~1120℃、0.01 s^(-1)),尽管合金具有较高的功率耗散值,但会出现混晶组织和晶粒粗化现象,也不适合作为IN783合金的热加工区间。

关键词： IN783高温合金热变形行为热加工图组织演变

微量Y(0.2%)对铸造Mg-Sn合金热变形行为影响

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稀有金属材料与工程 2019年第7期48卷 2275-2283页

作者：杨秋荣曾迎周明扬黄广号任凌宝陆嘉伟尹冬弟蒋斌西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室四川成都610031 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

采用MTS-CMT5105电子万能试验机,在温度为250~400℃、初始应变速率为10^-4~10^-1 s^-1,最大变形量为40%的条件下,对铸态Mg-2.5Sn(质量分数,%)和Mg-2.5Sn-0.2Y(质量分数,%)合金进行压缩变形。结合真应力-应变曲线、峰值应力、显微组织、... 详细信息

采用MTS-CMT5105电子万能试验机,在温度为250~400℃、初始应变速率为10^-4~10^-1 s^-1,最大变形量为40%的条件下,对铸态Mg-2.5Sn(质量分数,%)和Mg-2.5Sn-0.2Y(质量分数,%)合金进行压缩变形。结合真应力-应变曲线、峰值应力、显微组织、本构方程、DMM加工图,研究了微量Y(0.2%)对铸造Mg-Sn合金热变形行为的影响。结果表明:微量Y的添加,在较低应变速率时,会使Mg-Sn合金热压缩峰值应力增加30%以上;但在较高应变速率时,却对其影响不大。会改变合金塑性变形机制的控制方式,即由扩散控制变为位错的滑移和攀移,会抑制动态再结晶,会降低功率耗散系数,扩大加工失稳区。

关键词：微量Y Mg-Sn合金热变形行为变形机制加工图

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均匀化工业电解镍高温热变形行为的研究

稀有金属材料与工程 2024年第9期53卷 2661-2668页

作者：张涵桑晨苗承鹏李渊刘晓斌禹泽海董生茂乔及森徐仰涛夏天东兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学白银新材料研究院甘肃白银730900 金川集团镍合金有限公司甘肃金昌737100

采用Gleeble-3500热模拟试验机对均匀化后的工业电解镍进行了热压缩试验,在变形量60%的条件下,研究了变形温度为900、1000、1100、1200℃,应变速率为0.01、0.1、1、10 s^(-1)时的热变形行为。采用电子背散射衍射(EBSD)研究了电解镍热变... 详细信息

采用Gleeble-3500热模拟试验机对均匀化后的工业电解镍进行了热压缩试验,在变形量60%的条件下,研究了变形温度为900、1000、1100、1200℃,应变速率为0.01、0.1、1、10 s^(-1)时的热变形行为。采用电子背散射衍射(EBSD)研究了电解镍热变形过程的微观组织演变;根据压缩数据获得真应力-真应变曲线,分析了变形温度和应变速率对电解镍力学性能的影响,并得到流变应力本构方程,基于动态材料模型及Prassd失稳准则建立了热加工图。结果表明:电解镍对变形温度和应变速率表现出较强的敏感性,随变形温度的升高和应变速率的降低,流变应力逐渐减小;随应变的增加,流变应力达峰值下降至某一值后趋于平稳,呈现出流变软化特征;电解镍在热变形过程中发生了不连续动态再结晶,随着变形温度升高小角度晶界向大角度晶界转化,低应变速率下动态再结晶过程发生得更加充分。根据热加工图,获得电解镍较佳的热加工工艺范围为:变形温度980~1040℃,应变速率3.16~10 s^(-1);变形温度为1100℃,应变速率为1~4 s^(-1)。

关键词：电解镍热变形行为本构方程热加工图

一种新型Ni-Cr-Co基合金的热变形行为及其组织演变

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稀有金属材料与工程 2022年第1期51卷 249-259页

作者：王兴茂丁雨田高钰璧闫康马元俊陈建军兰州理工大学材料科学与工程学院省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050

采用Gleeble-3800热压缩试验机研究了新型Ni-Cr-Co基合金在1050~1250℃、0.001~1s^(-1)条件下的热变形行为,并利用EBSD探讨了变形温度和应变速率对合金组织演变和动态再结晶形核机制的影响。结果表明,流变应力随变形温度的升高而降低,... 详细信息

采用Gleeble-3800热压缩试验机研究了新型Ni-Cr-Co基合金在1050~1250℃、0.001~1s^(-1)条件下的热变形行为,并利用EBSD探讨了变形温度和应变速率对合金组织演变和动态再结晶形核机制的影响。结果表明,流变应力随变形温度的升高而降低,而随应变速率的增大而增加。基于流变应力曲线,建立合金的Arrhenius本构方程和热加工图,得到热变形激活能为520.03 kJ/mol,最佳热加工区间条件为1175~1250℃、0.006~1 s^(-1),该区域最大功率耗散效率为45%。动态再结晶分数随变形温度的升高和应变速率的降低而增加,且动态再结晶过程形成了均匀细小的等轴晶粒以及∑3孪晶界。动态再结晶形核主要以晶界"弓出"为特征的不连续动态再结晶机制主导。低温高应变速率下,持续亚晶转动诱导的连续动态再结晶作为辅助形核机制发挥作用。

关键词：新型Ni-Cr-Co基合金热变形行为加工图动态再结晶

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β-CEZ钛合金的热变形行为及加工图

稀有金属材料与工程 2017年第4期46卷 973-978页

作者：张思远毛小南戚运莲曾立英西安建筑科技大学陕西西安710055 西北有色金属研究院陕西西安710016

使用Gleeble-3800热模拟试验机在温度为800~1000℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)、变形程度为70%的条件下对锻态β-CEZ钛合金进行热模拟试验。利用试验数据及Prasad判据绘制了真应力-真应变曲线和加工图,研究了该合金在α+β两相区和β单... 详细信息

使用Gleeble-3800热模拟试验机在温度为800~1000℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)、变形程度为70%的条件下对锻态β-CEZ钛合金进行热模拟试验。利用试验数据及Prasad判据绘制了真应力-真应变曲线和加工图,研究了该合金在α+β两相区和β单相区的高温变形行为、变形失稳现象和变形机制。结果表明:本实验条件下β-CEZ钛合金表现出动态回复和动态再结晶2种软化机制,在α+β两相区流动应力达到峰值后随应变的增大而缓慢下降,在β单相区流动应力达到峰值后发生不连续屈服现象快速下降一段后趋于稳定;功率耗散率η出现极大值的区域在α+β两相区为850~890℃/0.01~0.05 s^(-1),是片层α相球化的区域;在β单相区为940~980℃/0.2~0.6 s^(-1),是动态再结晶区域;流动失稳区为800~850℃/0.1~10 s^(-1),850~900℃/0.1~5 s^(-1),900~1000℃/1~10 s^(-1),失稳现象在α+β两相区表现为绝热剪切带,在β单相区表现为不均匀变形。

关键词： β-CEZ钛合金热变形行为加工图

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TB18钛合金热变形行为及动态再结晶机制

稀有金属材料与工程 2020年第9期49卷 3045-3051页

作者：李少强弓站朋李辉胡生双崔林林王凯旋张新全刘向宏西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710021 中国航空工业第一飞机设计研究院陕西西安710089 西安飞机工业(集团)有限责任公司陕西西安710089

利用Gleeble 3800热模拟试验机和电子背散射衍射(EBSD)技术研究了TB18钛合金在700~900℃、应变速率0.01~10 s^-1时的热变形行为和动态再结晶机制。研究表明该合金的流动应力大小对应变速率和变形温度敏感。变形初期流动应力皆在达到峰... 详细信息

利用Gleeble 3800热模拟试验机和电子背散射衍射(EBSD)技术研究了TB18钛合金在700~900℃、应变速率0.01~10 s^-1时的热变形行为和动态再结晶机制。研究表明该合金的流动应力大小对应变速率和变形温度敏感。变形初期流动应力皆在达到峰值应力后快速软化,随后有不同程度的上升。通过数据回归得到了该合金在两相区和单相区的高温变形Arrhenius型本构方程,其变形激活能分别为340和185 kJ/mol。其单相区的变形软化机制主要为β相的动态回复,两相区主要为β相的动态再结晶。结合了EBSD技术,金相观察和流变曲线特点的分析表明,在高变形温度,低应变速率时(900℃,0.01 s^-1)主要以几何动态再结晶(GDRX)为主。在温度较低,或变形速率较高下,变形初期发生不连续动态再结晶(DDRX),应变增大后发生连续动态再结晶(CDRX)。

关键词： TB18钛合金热变形行为动态再结晶 EBSD

锻态GH4742合金的热变形行为及组织性能演变

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稀有金属材料与工程 2022年第11期51卷 4227-4236页

作者：秦鹤勇李振团赵光普张文云田强王冲钢铁研究总院高温材料研究所北京100081 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室辽宁沈阳110819

利用单道次等温压缩实验获得了锻态GH4742合金在变形温度为1020~1150℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)、真应变为0.65时的真应力-应变曲线,构建了GH4742合金的热变形本构方程和热加工图。同时,采用SEM、EBSD等研究了热变形过程中微观亚结... 详细信息

利用单道次等温压缩实验获得了锻态GH4742合金在变形温度为1020~1150℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)、真应变为0.65时的真应力-应变曲线,构建了GH4742合金的热变形本构方程和热加工图。同时,采用SEM、EBSD等研究了热变形过程中微观亚结构以及γ′相的演变规律,建立了变形工艺条件-组织形态差异-性能变化之间的关联性。结果表明:合金的组织性能演化机制与Z参数密切相关。1080℃低温变形时,应变速率由0.001 s^(-1)增加至1 s^(-1)后,lnZ值由74.6增加至81.6,热效应增强,基体动态再结晶比例增加,导致小角度晶界比例降低,但基体硬度由于动态再结晶组织发生细化而增加;1110℃高温变形时,随着应变速率增加,lnZ值由72.8增加至79.8,位错滑移和晶界迁移减缓,动态再结晶比例降低,造成小角度晶界比例增加,基体硬度由于加工硬化作用增加。GH4742合金不发生动态再结晶晶粒粗化的临界lnZ值为72。结合热加工图和变形组织分析得出锻态GH4742合金良好的加工区域为变形温度1110~1150℃、应变速率0.01~0.1 s^(-1)。

关键词： GH4742合金热变形行为动态再结晶组织硬度

Al_(19.3)Co_(15)Cr_(15)Ni_(50.7)高熵合金的热变形行为

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金属学报 2021年第10期57卷 1299-1308页

作者：刘庆琦卢晔张翼飞范笑锋李瑞刘兴硕佟雪于鹏飞李工燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004

为研究铸态Al_(19.3)Co_(15)Cr_(15)Ni_(50.7)高熵合金的热变形行为,利用Gleeble-3500热模拟试验机对试样进行热压缩实验,获得了在应变速率为0.001~0.1 s^(-1)和变形温度为973~1273 K条件下的真应力-真应变曲线。根据Arrhenius模型构建... 详细信息

为研究铸态Al_(19.3)Co_(15)Cr_(15)Ni_(50.7)高熵合金的热变形行为,利用Gleeble-3500热模拟试验机对试样进行热压缩实验,获得了在应变速率为0.001~0.1 s^(-1)和变形温度为973~1273 K条件下的真应力-真应变曲线。根据Arrhenius模型构建该合金应变为0.1~0.7的流变应力下的本构方程,得出不同应变条件下的变形激活能和材料参数,以应变ε为自变量将材料常数进行6次多项式拟合,并对本构方程进行验证。基于动态材料模型的功率耗散理论和失稳判据构建功率耗散图和失稳图,并将2者叠加,得到应变为0.3~0.7的热加工图。结果表明,1273 K时的流变应力曲线呈现明显的动态回复的特征,其他温度下的流变应力曲线呈现动态再结晶的特征,并且流变应力随变形温度的下降或应变速率的提升而提升。建立本构方程并进行验证,判定系数R^(2)=0.956,较高的判定系数表明建立的流变应力本构模型能够比较精确地预测合金的流变应力。高温压缩后的SEM结果显示:相比于铸态微观组织,合金经历热变形之后,组织中出现一些空隙与局部塑性流动,长条状的B2相发生了弯折、断裂,且断裂处的长条状B2相被撕裂成连续的片层状。最后基于动态材料模型(DMM)理论计算出热加工图,从而得到优异的热加工区间。

关键词：高熵合金本构方程热变形行为热压缩热加工图

W80-Cu20复合材料热变形行为及加工图

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稀有金属材料与工程 2022年第1期51卷 203-210页

作者：张兵刘鹏茹张志娟赵田丽赵芬芬马艳恒西安建筑科技大学冶金工程学院功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

采用Gleeble-1500热模拟机研究了W80-Cu20(质量分数,%)复合材料在变形温度为810~970℃和应变速率为0.01~10s^(-1)条件下真应变达0.69的热变形行为,基于改进动态材料模型(MDMM)和Malas’s准则建立功率耗散图和热加工图,结合微观组织确定... 详细信息

采用Gleeble-1500热模拟机研究了W80-Cu20(质量分数,%)复合材料在变形温度为810~970℃和应变速率为0.01~10s^(-1)条件下真应变达0.69的热变形行为,基于改进动态材料模型(MDMM)和Malas’s准则建立功率耗散图和热加工图,结合微观组织确定出合理热加工参数,并对材料的损伤方式进行分析。结果表明:W80-Cu20复合材料的真应力-真应变曲线表现出典型的动态再结晶型特征,峰值应力随变形温度的降低和应变速率的增加而增加;确定出W80-Cu20复合材料的合理热加工区域为:840~885℃、0.2~1.42 s^(-1)和885~917℃、0.83~2.05 s^(-1);W80-Cu20复合材料的损伤方式主要有Cu相撕裂、W-Cu界面分离、W-W界面分离以及W颗粒破碎。

关键词： W80-Cu20复合材料热变形行为加工图损伤