Cu-0.4Zr-0.15Ce合金热压缩力学行为及热加工图

Cu-0.4Zr-0.15Ce合金在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行高温等温压缩试验以探讨其在高温热压缩过程中的变形行为,变形温度和应变速率分别为550~900℃和0.001~10 s-1。结果表明:合金的流变应力随变形温度的升高而减小、随应变速率的提高而增大,在热压缩过程中发生了动态回复和再结晶。根据动态材料模型绘制该合金的热加工图并加以分析,结合微观组织演变规律,可确定该合金热变形过程的最佳工艺参数为:变形温度800~900℃,应变速率范围0.001~0.1 s-1。     

Mg-9Gd-2Nd-0.8Al合金热压缩行为及热加工图

采用光学显微镜、扫描电镜研究了铸态和均匀化态的Mg-9Gd-2Nd-0.8Al合金的显微组织,然后用Gleeble-1500D热模拟试验机对均匀化态合金在变形温度350～500℃,应变速率0.003～1 s^-1条件下进行了热压缩实验,计算了合金的变形激活能,构建并分析了合金的本构方程和热加工图。结果表明：铸态Mg-9Gd-2Nd-0.8Al合金主要由α-Mg基体和Mg₅Gd,Mg₄₁Nd₅,Al₂RE相组成,经均匀化处理后(510℃×12 h),Mg₅Gd和Mg₄₁Nd₅相基本溶解,Al₂RE相保持稳定。均匀化态合金的流变应力曲线表现出动态再结晶的特征,其流变应力和峰值应力随温度的升高或应变速率的降低而显著降低,合金的变形激活能为185.836 kJ·mol^-1。合金在本实验的变形条件范围内存在两个失稳区：变形温度350～375℃,应变速率0.003～0.012 s     

铈对Cu-Zr合金热变形激活能和性能的影响

在Gleeble-1500D热模拟机上对Cu-1%Zr和Cu-1%Zr-0.15%Ce两种合金在变形温度分别为550,650,750,850和900℃,应变速率分别为0.001,0.010,0.100,1.000和10.000 s~(-1)条件下进行等温热压缩实验,分析了Ce对Cu-1%Zr合金热变形激活能的影响。通过透射电子显微镜,研究了合金在时效过程中的析出相和位错组态。结果表明:Cu-1%Zr和Cu-1%Zr-0.15%Ce两种合金具有相似的热压缩变形特征。高Zr和微量Ce的添加使Cu-Zr合金的热变形激活能显著提高。与Cu-1%Zr合金相比,添加0.15%Ce使合金的热变形激活能提高了约34%。添加Ce,使导电率下降了约5%IACS,显微硬度略有提高。通过导电率的变化,计算出时效过程中析出相体积分数,求得550℃时合金的析出动力学方程和导电率方程。     

Mg-Gd-Sc-Mn耐热镁合金的热变形行为

采用GLEEBLE-1500热模拟机对Mg-10．2Gd-0．8Se-1．7Mn合金在温度为573～773K、应变速率为0．001～1s^-1、最大变形程度为60％的条件下,进行高温压缩模拟实验研究。分析了合金流变应力和应变速率及变形温度之间的关系,计算了高温变形时的变形激活能和应力指数,为选择这种合金的热变形加工条件提供实验依据。采用金相显微镜分析了合金在不同温度下压缩变形的组织演变。结果表明：合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,在恒定应变速率的条件下,合金的真应力随温度的升高而降低;合金的变形激活能随着变形温度的升高而增大,特别是在723K时迅速增大。合金在变形过程中发生了不同程度的动态再结晶,变形温度和变形速率对合金再结晶组织有明显的影响。根据实验分析,合金的热加工宜在673～723K范围内进行。     

Cu-0.8Mg-0.15Ce合金热变形行为与机制研究

通过Gleeble-1500D热模拟试验机,进行了Cu-0.8Mg-0.15Ce合金的等温压缩试验,变形温度范围为500～850℃,变形速率范围为0.001～10 s~(-1)。研究了不同条件下流变应力的变化规律、合金的热加工图以及合金变形机制,分析了变形温度、变形速率和流变应力之间的关系。结果表明:合金在热变形过程中,其真应力-真应变曲线表现出明显的加工硬化、动态回复和再结晶特点,随着变形温度的升高和变形速率的降低,其流变应力和峰值应力不断降低;可用双曲正弦本构关系来描述热变形过程中的流变应力,计算出合金热变形过程中的激活能为Q=281.47 kJ·mol~(-1),在此基础上构建了该合金的本构方程;合金在热变形过程中的最优加工参数为:变形温度800～850℃,变形速率0.001～0.1 s~(-1)。     

高锆含量Cu-1%Zr-0.15%Ce合金热变形行为研究

利用Gleeble-1500D热模拟机,在温度为550,650,750,850,900℃,应变速率为0.001,0.01,0.1,1,10 s~(-1)的条件下,对Cu-1%Zr-0.15%Ce合金的高温变形过程中的流变应力进行研究,分析了动态再结晶的演变机制。结果表明:变形温度和应变速率对合金的流变应力有显著的影响,在550~750℃之间具有典型的动态回复特征,850~900℃具有动态再结晶热变形特征。通过流变应力、应变速率和变形温度之间的关系,建立高温热变形流变应力本构方程,得到合金的热激活能为430.51 k J·mol~(-1),与纯铜热压缩变形过程相比,高Zr含量Cu-1%Zr-0.15%Ce合金热激活能提高了105%。     

含稀土高镁铝合金热变形行为研究

将不同Ce含量的Al-8Mg-0.5Mn合金在Gleeble 3500热力模拟机上以50%变形量进行单道次压缩,变形温度为350,400,450℃,变形速率为0.1,1.0,5.0 s~(-1)。通过应力-应变曲线分析,得到不含Ce及含0.01%Ce,1.5%Ce的Al-8Mg-0.5Mn合金热变形本构方程。Al-8Mg-0.5Mn合金不含Ce时,热变形激活能为168.4 kJ·mol~(-1);含0.01%Ce时,激活能为154.2 kJ·mol~(-1);含1.5%Ce时,激活能为191.6 kJ·mol~(-1)。表明含0.01%Ce可以降低高镁铝合金的热激活能,使合金的热塑性增加,变形抗力降低;Ce含量较高,如达到1.5%时,合金的热激活能将增加,变形抗力增大。     

铈对IF钢热变形行为的影响

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对Ce微合金化IF钢在变形温度790~950℃,应变速率0.1~5 s-1,变形量50%条件下进行了单道次压缩试验,研究了变形条件对试验钢热变形行为的影响,结合热模拟组织金相分析及双曲正弦本构方程、动态再结晶动力学方程分析了钢中Ce含量对IF钢动态再结晶行为的影响。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的增加,试验钢的变形抗力增大;添加Ce后,试验钢的热变形激活能增大,由122.92 kJ·mol-1增加到182.75 kJ·mol-1;Avrami方程指数kd由3.796减小到3.377,动态再结晶分数Xd也相应减小,动态再结晶被抑制,并随着钢中Ce含量的增加,抑制作用越显著。     

稀土重轨钢的静态再结晶研究

通过Gleeble-1500D型热模拟机对REⅡ稀土重轨钢进行应变速率为5 s-1、变形量均为25%的双道次热压缩模拟试验,分别测定820,850,880,1000℃下的真应力-真应变曲线,采用后插法计算奥氏体等温变形后道次间隙时间1～1200 s内的软化率,研究REⅡ稀土重轨钢的静态再结晶规律。结果显示:当变形温度为>1000℃时,REⅡ重轨钢完成静态再结晶弛豫时间<90 s;当变形温度<820℃时,静态再结晶很难进行,即使弛豫时间延长至1000 s,再结晶百分数也只有38.8%;当变形温度为850和880℃时,再结晶过程会出现析出现象,对抑制静态再结晶的进行有影响,导致软化率曲线上出现了平台。     

预压缩变形Mg-Zn-Y-Zr合金的微观组织及时效硬化效应

对铸造Mg-8.14Zn-1.44Y-0.47Zr (%,质量分数)合金进行了0%～5%预压缩变形后,再经160℃进行等温时效处理。利用电子背散射衍射、高分辨率的透射电镜等分析手段研究了预变形镁合金的形变组织特征及其对后续时效组织、时效硬化效应的影响。结果表明:经预变形在镁合金基体中预置■拉伸孪晶和小角度晶界(位错),其小角度晶界所占百分比由1%预变形的2.6%增加到5%预变形的■拉伸孪晶变体数量随预变形量增加呈先增大后减少的趋势。160℃时效进程中,孪晶界成为准晶I-Mg_3Zn_6Y择优析出的有效衬底;而基体中存在的位错,提高了杆状或盘状β_1′-MgZn_2相析出密度,进而提高了镁合金时效初期析出速率及近峰值时效硬度; 5%预变形下达到近峰值时效硬度所需时间由未预变形的12 h缩短到6 h,近峰值时效硬度由未预变形的HV 81.5提高到HV 104.8。